一种高含H2S/CO2缓蚀剂的制备方法技术

本发明专利技术属于高含H2S/CO2油气田集输管线腐蚀防护技术，涉及H2S/CO2缓蚀剂的制备方法。随着目前，我国报道的防止H2S/CO2腐蚀的缓蚀剂大多数缓蚀剂由两种或多种有机物质复配组成。然而抗高浓度H2S和高浓度CO2腐蚀的缓蚀剂不多，常用的油酸、环烷酸咪唑啉、酰胺类缓蚀剂通常抗H2S腐蚀性能难以满足应用要求。而高含H2S/CO2油气井的开发和集输过程中，H2S腐蚀占主导地位，因此需要用更长链的脂肪酸与多胺反应形成分子量更大的咪唑啉、酰胺分子，并且复配芳香酸与脂肪环胺合成酰胺，使缓蚀剂形成的吸附膜更为完整、致密。从而满足高含H2S/CO2环境中腐蚀防护的技术要求。本发明专利技术为了解决上述问题，提供一种制备方法简单，且对高含H2S/CO2环境缓蚀效果好的缓蚀剂的制备方法。

Preparation method of high containing H2S/CO2 corrosion inhibitor

The invention relates to a corrosion protection technique for a gathering pipeline of a high H2S/CO2 oil and gas field, and relates to a preparation method of a H2S/CO2 inhibitor. At present, most of the corrosion inhibitors for corrosion prevention of H2S/CO2 in China are composed of two or more organic substances. However, high concentration of H2S and high concentration of CO2 corrosion inhibitor is not much, commonly used oleic acid, naphthenic acid imidazoline, amide corrosion inhibitors are usually resistant to H2S corrosion performance is difficult to meet the application requirements. The development of high H2S/CO2 containing oil and gas gathering and transportation process, H2S corrosion dominates, so it is necessary to use a longer chain fatty acid and polyamine amide imidazoline, formed by reaction of larger molecular weight molecules, and compound aromatic acids and fatty amine synthesis of amide ring, the adsorption film corrosion inhibitor formed more complete and compact. So as to meet the technical requirements of corrosion protection in high H2S/CO2 environment. In order to solve the problem, the invention provides a preparation method which is simple and has good corrosion inhibition effect on the environment with high H2S/CO2 content.

【技术实现步骤摘要】

随着国内外高含H2S/CO2油气井的开发，对抗H2S/CO2缓蚀剂提出了更高的技术要求。实际应用表明，缓蚀剂仍是一种十分有效的不可或缺的主要防腐手段。目前，我国报道的防止H2S/CO2腐蚀的缓蚀剂大多数是酰胺、咪唑啉衍生物、有机胺、季胺盐、喹啉、页氮、醛类、丙炔醇、炔氧甲基季胺盐、松香胺衍生物等。大多数缓蚀剂由两种或多种有机物硬复配组成。然而抗高浓度H2S和高浓度CO2腐蚀的缓蚀剂不多，有待进一步研究开发，以适应石油天然气能源工业生产发展的需要。
技术介绍
背景相关技术随着国内外高含H2S/CO2油气井的开发，对抗H2S/CO2缓蚀剂提出了更高的技术要求。实际应用表明，缓蚀剂仍是一种十分有效的不可或缺的主要防腐手段。目前，我国报道的防止H2S/CO2腐蚀的缓蚀剂大多数是酰胺、咪唑啉衍生物、有机胺、季胺盐、喹啉、页氮、醛类、丙炔醇、炔氧甲基季胺盐、松香胺衍生物等。大多数缓蚀剂由两种或多种有机物质复配组成。然而抗高浓度H2S和高浓度CO2腐蚀的缓蚀剂不多，有待进一步研究开发，以适应石油天然气能源工业生产发展的需要。与本专利技术相关的现有技术目前国内外所使用的缓蚀剂基本上都是吸附型缓蚀剂，如链状有机胺及其衍生物，咪唑啉及其盐或咪唑啉衍生物季胺盐类，松香胺衍生物。在高含H2S/CO2油气井的开发方面：双咪唑啉、含多个苯环的咪唑啉季胺盐、松香衍生物、较大分子量含氮的化合物，都是很有前景的研究方向。现有技术的缺点常用的油酸、环烷酸咪唑啉、酰胺类缓蚀剂通常抗H2S腐蚀性能难以满足应用要求。而高含H2S/CO2油气井的开发和集输过程中，H2S腐蚀占主导地位，因此需要在传统常用咪唑啉、酰胺的基础上进行优化和复配。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题(专利技术目的)使用更长链的脂肪酸与多胺反应形成分子量更大的咪唑啉、酰胺分子，并且复配芳香酸与脂肪环胺合成酰胺，使缓蚀剂形成的吸附膜更为完整、致密。从而满足高含H2S/CO2环境中腐蚀防护的技术要求。本专利技术为了解决上述问题，提供一种制备方法简单，且对高含H2S/CO2环境缓蚀效果好的缓蚀剂的制备方法。本专利技术提供的完整技术方案(专利技术方案)本专利技术涉及一种长链咪唑啉化合物、芳香酸脂肪环胺酰胺的合成和高含H2S/CO2缓蚀剂的制备方法，包括：长链咪唑啉化合物、芳香酸脂肪环胺酰胺、溶剂。该缓蚀剂用于高含H2S/CO2的集输管线。本专利技术采用长链脂肪酸-芥酸与胺分子间脱水、分子内脱水反应，生成长链咪唑啉化合物；苯甲酸与脂肪环胺反应生成酰胺；两者与溶剂复配，形成的缓蚀剂吸附膜对高浓度H2S/CO2腐蚀具有良好的保护作用。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种长链咪唑啉化合物具有如下结构通式：式中的n中碳原子数量为1、2、3或4。苯甲酸脂肪环胺化合物具有如下结构式：一种高含H2S/CO2缓蚀剂，包括以下组分：长链咪唑啉化合物40-55重量％；苯甲酸脂肪环胺酰胺10-15重量％；溶剂30-50重量％；其中，长链咪唑啉化合物具有如下结构通式：式中的n中碳原子数量为1、2、3或4。苯甲酸脂肪环胺化合物具有如下结构式：所述脂肪环胺为：吗啉、环己胺、哌嗪。所述溶剂为200#溶剂汽油、柴油、甲苯、二甲苯。一种高含H2S/CO2缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：制备长链咪唑啉化合物：按顺序在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.5的芥酸和多胺，在搅拌条件下升温至120-140℃开始回流，保持回流1.5～2.0h；再升温至150～170℃，回流4.0～5.0h进行酰胺化反应；继续升温至240～260℃回流3.0-4.0h进行环化反应，得到棕色粘稠液体，即为目标产物；步骤2：在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.2的苯甲酸和脂肪环胺，在搅拌条件下升温至140-160℃开始回流，保持回流4.0～5.0h进行酰胺化反应，得到棕色粘稠液体，即为目标产物；步骤3：按照质量百分比分别称取含长链咪唑啉化合物、苯甲酸脂肪环胺酰胺和溶剂，互相混合，搅拌均匀，即得到H2S/C02缓蚀剂。所述长链脂肪羧酸为：芥酸。所述多胺为：二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺。所述脂肪环胺为：吗啉、环己胺、哌嗪。所述溶剂为200#溶剂汽油、柴油、甲苯、二甲苯。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术采用长链脂肪酸-芥酸与多胺分子间脱水、分子内脱水反应，生成长链咪唑啉化合物；苯甲酸与脂肪环胺反应生成酰胺；两者与溶剂复配，形成的缓蚀剂吸附膜对H2S/CO2腐蚀具有良好的保护作用。本专利技术所提供的缓蚀剂用于高含H2S/CO2的集输管线和设备的腐蚀防护。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。实施例1按顺序在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.5的芥酸和五乙烯六胺，在搅拌条件下升温至120-140℃开始回流，保持回流1.5～2.0h；再升温至150～170℃，回流4.0～5.0h进行酰胺化反应；继续升温至240～260℃回流3.0-4.0h进行成环反应，得到棕色粘稠液体，即为目标产物；在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.2的苯甲酸和吗啉，在搅拌条件下升温至140-160℃开始回流，保持回流4.0～5.0h进行酰胺化反应，得到棕色粘稠液体，即为目标产物；将含量为：含长链咪唑啉：46重量％，苯甲酸吗啉酰胺：12重量％，甲苯：42重量％，互相混合，搅拌均匀。实施例2按顺序在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.5的芥酸和三乙烯四胺，在搅拌条件下升温至120-140℃开始回流，保持回流1.5～2.0h；再升温至150～170℃，回流4.0～5.0h进行酰胺化反应；继续升温至240～260℃回流3.0-4.0h进行成环反应，得到棕色粘稠液体，即为目标产物；在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.2的苯甲酸和环己胺，在搅拌条件下升温至140-160℃开始回流，保持回流4.0～5.0h进行酰胺化反应，得到棕色粘稠液体，即为目标产物；将含量为：含长链咪唑啉：42重量％，苯甲酸环己胺酰胺：15重量％，二甲苯：43重量％，互相混合，搅拌均匀。实施例3按顺序在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.5的芥酸和二乙烯三胺，在搅拌条件下升温至120-140℃开始回流，保持回流1.5～2.0h；再升温至150～170℃，回流4.0～5.0h进行酰胺化反应；继续升温至240～260℃回流3.0-4.0h进行成环反应，得到棕色粘稠液体，即为目标产物；在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.2的苯甲酸和哌嗪，在搅拌条件下升温至140-160℃开始回流，保持回流4.0～5.0h进行酰胺化反应，得到棕色粘稠液体，即为目标产物；将含量为：含长链咪唑啉：45重量％，苯甲酸哌嗪酰胺：13重量％，200#溶剂汽油：40重量％，互相混合，搅拌均匀。实施例4为了检验本专利技术高含H2S/CO2缓蚀剂的应用性能，进行了实验评价。评价条件为：温度60℃；转速800rpm；总压4MPa(硫化氢分压1.5MPa，二氧化碳1MPa)；缓蚀剂添加浓度为200ppm；试片材质：P110；挂片周期：168小时。表1模拟水组成表2腐蚀速率数据编号浓度(ppm)腐蚀速率(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长链咪唑啉类化合物，其特征在于，具有如下结构通式：式中的n中碳原子数量为1、2、3或4。

【技术特征摘要】
1.一种长链咪唑啉类化合物，其特征在于，具有如下结构通式：式中的n中碳原子数量为1、2、3或4。2.一种苯甲酸脂肪环胺酰胺化合物，其特征在于，具有如下结构式：脂肪环胺为：吗啉、环己胺、哌嗪。3.一种高含H2S/CO2缓蚀剂，其特征在于，包括以下组分：长链咪唑啉化合物40-55重量％；苯甲酸脂肪环胺酰胺10-15重量％；溶剂30-50重量％；其中，长链咪唑啉化合物具有如下结构通式：式中的n中碳原子数量为1、2、3或4。苯甲酸脂肪环胺酰胺具有如下结构式：4.根据权利要求3所述的H2S/CO2缓蚀剂，其特征在于，所述溶剂为200#溶剂汽油、柴油、甲苯、二甲苯。5.一种制备权利要求3所述的H2S/CO2缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：按一定顺序在反应器中加入摩尔比为1.0∶1.1～1.5的芥酸和多胺，搅拌，在搅拌条件下升温至120-140℃开始回流，保持回流1.5～2.0h；再升温至150...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志忠，赵乾翔，
申请(专利权)人：北京泰科安德科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11