一种适用于宽流速范围的缓蚀剂组合物及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于宽流速范围的缓蚀剂组合物及其制造方法，所述缓蚀剂组合物包含以下组分：约100重量份至200重量份的咪唑啉类组分，约30重量份至100重量份的酰胺基硫脲组分，以及任选地，所述缓蚀剂组合物还可以包含1‑20重量份的辅助组分。根据本发明专利技术的方案，所述组合物无论在高速流动的腐蚀液体或低速缓流的腐蚀液体环境中均表现出良好的防腐蚀效果。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于宽流速范围的缓蚀剂组合物及其制造方法
本专利技术涉及有机化学和石油化工领域，具体而言，涉及一种缓蚀剂组合物，更具体而言，涉及一种适用于油田开采出水，特别适用于采出水处于宽流速域范围内的缓蚀剂组合物。
技术介绍
我国是世界上能源需要和消耗较大的国家，石油等涉及国家安全的能源对于工业企业的运营发展和社会的平稳运行至关重要。我国的石油储藏非均质现象严重，往往需要注水方式开采，因此在开采过程中需要使用大量注入水和采出水并实现水的循环。注水的采出和循环会造成对循环设备，例如管道和循环水设备的浸泡和腐蚀，特别在高压和流动性不同的情况下，会产生不同机理和程度的金属腐蚀现象。因此，需要对于注水开采的油田的采出水中使用适当的缓蚀剂来防止高温高压的流动水对于设备特别是金属的损坏。对于缓蚀剂的研究已有很多学者和工程学家做出了实验和贡献。有研究发现，缓蚀剂的防腐蚀效果与流体的流动速度有关，有的防腐蚀或缓蚀剂需要再流体高于某一最低临界强度时才具有良好的缓蚀效果，而在某些流体速度非常快的环境下，剪切应力等情况又会对缓蚀剂所形成的防护膜形成破坏作用。所以往往在针对不同的流体速度和应用环境时，需要使用不同种类的防腐蚀或缓蚀剂组分，这给油田开采的应用带来新的挑战。例如，中国专利CN103849879B公开了一种双分子席夫碱类污水缓蚀剂及其制备方法，该方法的缓蚀剂组分含有双分子席夫碱化合物1,5-二(羟基亚苯基肼基)-戊烷，专利技术认为取得了添加量少，而且生产效率高等因素。然而实践中发现，类似的环状或链状高分子的双中心的缓蚀剂组分在流体速度较高的应用环境中取得较好的效果，但在流速较低的长期浸泡式的采出水防腐蚀领域却测试出防腐蚀性能不够完好。类似的专利技术还没有意识到采出水流动速度对于防腐蚀效果的影响。因此，本领域存在着这样的需求，即能够在较高温度和腐蚀性的采出水的防腐蚀液体，能够在不同流动速度的范围内(较宽速流动范围)使用单种的缓蚀剂产品即能够实现无论在高速流动的腐蚀液体或低速缓流的腐蚀液体环境中，均能够取得良好的防腐蚀效果。
技术实现思路
根据现有的缓蚀剂应用于油田中的实际需要和不足，提出一种缓蚀剂组合物及其制造方法，该组合物无论在高速流动的腐蚀液体或低速缓流的腐蚀液体环境中均表现出良好的防腐蚀效果。根据本专利技术的一个方面，提供一种适用于油田采出水的缓蚀剂组合物，所述缓蚀剂组合物包含以下组分：约100重量份至200重量份的咪唑啉类组分，所述咪唑啉类组分由以下化学式表征或限定：其中R1选自3-15个碳原子的直链或支链烃基；以及约30重量份至100重量份的酰胺基硫脲组分，所述酰胺基硫脲组分由以下化学式表征或限定：其中R2选自具有10至16个碳原子的烷基；n1为2、3或者4；以及任选地，所述缓蚀剂组合物还可以包含1-20重量份的辅助组分。在任选的方案中，根据本专利技术的缓蚀剂组合物中，R1优选地为3、4或者5，所述R2优选地为11、12或13；以及所述n1优选地为2。根据可选的方案，在本专利技术的适用于油田采出水的缓蚀剂组合物中，所述式1和式2的组分在所述缓蚀剂组合物中的质量比为1：(0.3-1)，所述辅助组分占整个缓蚀剂组合物的质量比不超过10wt％。根据前述任一项所述的适用于油田采出水的缓蚀剂组合物，所述辅助组分选自有机溶剂、水、表面活性剂、pH值调节剂中的一种或几种；其中所述有机溶剂优选为甲醇、乙醇或异丙醇；所述表面活性剂优选为辛基酚聚氧乙烯醚；所述pH值调节剂优选为盐酸或氢氧化钠。本专利技术的第二个方面提供一种制造上述适用于油田采出水的缓蚀剂组合物的制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤1：采用均苯三甲酸与甲醇反应，使用浓硫酸作为反应媒介进行回流反应约2-5小时，得到均苯三甲酸三甲醇酯；步骤2：将所述均苯三甲酸三甲醇酯溶于有机溶剂，加入过量的强碱(氢氧化钠或氢氧化钾)，在搅拌条件下在约0-5℃的温度下保持搅拌并反应约2-5小时，洗涤，采用盐酸和氯仿进行萃取，得到3,5-二甲酸-1-苯甲酸酯；步骤3：在得到的所述3,5-二甲酸-1-苯甲酸酯中间产物中加入烷烃胺，在约90-140℃的温度下在有机溶剂中回流反应约3-6小时，得到5-(烷基胺甲酰基)-1,3-苯二甲酸；步骤4：向步骤4的反应产物中加入N-乙基乙二胺，在120至150℃的温度下反应2-4小时，得到式1的组分步骤5：使用具有10至16个碳原子的烷基酸，二乙烯三胺以及硫脲作为反应物，按照三者的摩尔比为1:1:1加入原料，在反应温度90-120℃的温度下，回流反应4-6小时，得到所述式2的组分将式1、式2、任选辅助组分按照质量份数(100-200)：(30-100)：(1-20)混合，制备得到所述的缓蚀剂组合物。在可选的方法中，在所述步骤1中的反应温度为40-60℃；在所述步骤2中的反应温度为2-4℃；在所述步骤3和步骤4中的反应温度为120-140℃。在进一步可选的方法中，将式1、式2、以及辅助组分的质量比为1：(0.3-0.5)：(0.1-0.15)。可选地，所述烷烃胺为丙胺、丁胺或者戊胺。优选地，所述辅助组分包含占整个缓蚀剂组合物质量百分比0.5wt％至1wt％的表面活性剂，所述表面活性剂优选为辛基酚聚氧乙烯醚。以下，将结合具体实施方式，对本专利技术的技术方案及优点做出更加详细的解释和说明。应当理解的是，说明书、具体实施方式中所呈现的内容，仅仅为了更加清楚地说明本专利技术的技术方案及其优点，并不对本专利技术的保护范围构成限制。本领域技术人员能够在说明书公开内容的基础上，针对各种合理的变换得到变化后的技术方案，只要不脱离本专利技术的精神，各种变化后的技术方案均应当理解为被包括在本专利技术的保护范围之内。具体实施方式在下文中更详细地描述了本专利技术以有助于对专利技术的理解。在具体实施方案的叙述之前，在本说明书中说明所采用的部分主要原料的来源已基本情况。需要说明的是，此处具体实施方式所述的原料来源是非限制性的，本领域技术人员能够根据本专利技术的启示和教导来选择适当的原材料以及测试设备进行相关的测试并能够获得相应的结果，对于没有说明具体生产厂商或者途径的原料，本领域技术人员更够根据本说明书的公开内容和需求选择满足相应需求的原材料作为反应起始物质。合成部分化合物的反应原料来自本专利技术前序步骤中合成的初次产品，这根据本专利技术的说明书的公开也是可以理解的。实施例1：本专利技术复合缓蚀剂组合物的合成工艺步骤1：采用均苯三甲酸作为原料之一，与甲醇反应，制备得到均苯三甲酸甲醇酯：在具体制造工艺中，称量均苯三甲酸：甲醇的质量比为1：(3-5)，使用浓硫酸作为反应媒介，其中控制均苯三甲酸与70wt％浓硫酸的质量比为1：(0.05～0.1)，控制温度40-60℃进行回流反应，控制反应时间3小时；此后调节pH值到中性，除杂提纯后得到均苯三甲酸甲醇酯，可以由以下化学式表示：步骤2：将步骤1的产物均苯三甲酸甲醇酯溶于溶剂(甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于油田采出水的缓蚀剂组合物，其特征在于，所述缓蚀剂组合物包含以下组分：/n约100重量份至200重量份的咪唑啉类组分，所述咪唑啉类组分由以下化学式表征或限定：/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于油田采出水的缓蚀剂组合物，其特征在于，所述缓蚀剂组合物包含以下组分：
约100重量份至200重量份的咪唑啉类组分，所述咪唑啉类组分由以下化学式表征或限定：



其中R1选自3-15个碳原子的直链或支链烃基；以及
约30重量份至100重量份的酰胺基硫脲组分，所述酰胺基硫脲组分由以下化学式表征或限定：



其中R2选自具有10至16个碳原子的烷基；n1为2、3或者4；以及
任选地，所述缓蚀剂组合物还可以包含1-20重量份的辅助组分。


2.根据权利要求1所述的适用于油田采出水的缓蚀剂组合物，其特征在于，所述R1优选地为3、4或者5，所述R2优选地为11、12或13；以及所述n1优选地为2。


3.根据前述任一项权利要求所述的适用于油田采出水的缓蚀剂组合物，其特征在于，
所述式1和式2表示的组分在所述缓蚀剂组合物中的质量比为1：(0.3-1)，所述辅助组分占整个缓蚀剂组合物的质量比不超过10wt％。


4.根据前述任一项权利要求所述的适用于油田采出水的缓蚀剂组合物，其特征在于，
所述辅助组分选自有机溶剂、水、表面活性剂、pH值调节剂中的一种或几种；其中所述有机溶剂优选为甲醇、乙醇或异丙醇；所述表面活性剂优选为辛基酚聚氧乙烯醚；所述pH值调节剂优选为盐酸或氢氧化钠。


5.一种权利要求1至4中任一项所述的适用于油田采出水的缓蚀剂组合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：采用均苯三甲酸与甲醇反应，使用浓硫酸作为反应媒介进行回流反应约2-5小时，得到均苯三甲酸三甲醇酯；
步...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晴晴，付德利，孟庆东，孙征宇，王冬彬，孙琳琳，
申请(专利权)人：东营东方化学工业有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37