一种金属缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属缓蚀剂及其制备方法，包括天然气储气库CO2液相缓蚀剂和天然气储气库CO2气相缓蚀剂工艺步骤；天然气储气库CO2液相缓蚀剂的制备：S1、通过使主要成分为顺式十八碳

【技术实现步骤摘要】
一种金属缓蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及然气储气库防护
，尤其涉及一种金属缓蚀剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]天然气储气库井底的压力、温度较高，水往往以水蒸气形式存在，天然气从井底向井口流动过程中，其温度越来越低直至降低到水的露点后，天然气中的水就会凝析聚集在输气管线内表面形成水膜层。在管壁上形成的凝析水也会逐渐在管线下部聚集成液态水。无论管线上部内表面的水膜层还是管线下部的液体水中都会溶解有大量的CO2，都会对管线造成腐蚀，即天然气集输管线中同时存在CO2的气相和液相腐蚀。传统的液相缓蚀剂咪唑啉缓蚀剂对钢的CO2腐蚀有良好的液相缓蚀效果，但它的蒸气压很低，很难进入到气相中对气相中的CO2的腐蚀起到阻止作用，因此需要研究开发新型的可以挥发的气液两相可同时缓蚀的气液双相缓蚀剂。在金属缓蚀剂领域中人们一直持续不断进行研究以期从不断出现的大量各种新型物质中找到符合期望的CO2缓蚀剂，希望它们能够有效控制和改善金属缓蚀剂不够完美的质量。最近几年，很多人提出了具有复杂功能和性能的各种天然气CO2缓蚀剂。特别是涉及气相缓蚀、液相缓蚀、缓蚀速率、经济性等性能，这些公开发表的技术文件往往宣称已开发了兼具气相和液相缓蚀等性能俱佳的缓蚀剂。但迄今天然气CO2防腐实际应用的缓蚀剂中还没有见到能够同时具有或同时满足上述各种性能指标的CO2气液两相缓蚀剂。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种金属缓蚀剂及其制备方法。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种金属缓蚀剂制备方法，包括天然气储气库CO2液相缓蚀剂和 天然气储气库CO2气相缓蚀剂工艺步骤；天然气储气库CO2液相缓蚀剂的制备：S1、通过使主要成分为顺式十八碳-9-烯酸与三亚乙基四胺通过 酰胺化、环化反应并进行两次脱水，形成具有五元杂环咪唑啉中间体；其中R为C
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；顺式十八碳-9-烯酸CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH、 三亚乙基四胺NH2(C2H4NH)2C2H4NHS2、咪唑啉中间体与氯化苄经过季铵化作用，由油溶性转变为水 溶性咪唑啉季铵盐；
其中R为C
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；R
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为C6H
5-CH2；氯化苄C6H
5-CH2ClS3、咪唑啉季铵盐与乙硫氮进行反应，引入乙硫氮极性基团，使 咪唑啉季铵盐具有更多个活性吸附位点的天然气储气库CO2液相缓蚀 剂2-乙硫氮代胺乙基苄基-1-十七烯基咪唑啉季铵盐；其中R为C
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；R
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为C6H
5-CH2；Y为(C2H5)2NCSS；乙硫氮(C2H5)2NCSSNa 表1天然气储气库CO2液相缓蚀剂合成优化条件天然气储气库CO2气相缓蚀剂S1、乙酸与三亚乙基四胺通过酰胺化、环化反应，再进行两次脱 水，形成具有五元杂环咪唑啉中间体；其中R为CH3；乙酸CH3COOH采用乙酸与多乙烯多胺所制作的甲基咪唑啉中间体挥发性与碳 原子数较多的长链咪唑啉中间体比较得到较显著改善，有利于天然气 的气相CO2防腐；S2、咪唑啉中间体与氯化苄经过季铵化作用，由油溶性转变为水 溶性咪唑啉季铵盐；
其中R为CH3；R
’
为C6H
5-CH2S3、咪唑啉季铵盐与乙基黄原酸钠进行反应，引入乙基黄原酸基 极性基团，使咪唑啉季铵盐具有更多个活性吸附位点的天然气储气库 CO2气相缓蚀剂2-乙基磺酸代胺乙基苄基-1-甲基咪唑啉季铵盐；其中R为CH3；R
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为C6H
5-CH2；Y为C2H5OCSS；乙基黄原酸钠C2H5OCSSNa。
[0005]表2 天然气储气库CO2气相缓蚀剂合成优化条件
反应阶段摩尔比温度/℃反应时间/h咪唑啉合成1:0.5（乙酸:三亚乙基四胺）2206季铵化反应1:2（咪唑啉:氯化苄）1002.5增溶增效反应1:1（咪唑啉季铵盐:乙基黄原酸钠）1001
优选的，所述顺式十八碳-9-烯酸与三亚乙基四胺通过酰胺化、环化反应进行两次脱水，形成具有五元杂环的十七碳咪唑啉中间体，再与氯化苄经过季铵化作用，由油溶性转变为水溶性咪唑啉季铵盐；咪唑啉季铵盐再与乙硫氮进行反应，引入乙硫氮极性基团，使咪唑啉季铵盐具有更多个活性吸附位点的天然气储气库CO2液相缓蚀剂2-乙硫氮代胺乙基苄基-1-十七烯基咪唑啉季铵盐。
[0006]优选的，所述乙酸与三亚乙基四胺通过酰胺化、环化反应进行两次脱水，形成具有五元杂环的甲基咪唑啉中间体，再与氯化苄经过季铵化作用，由油溶性转变为水溶性咪唑啉季铵盐；最后咪唑啉季铵盐再与乙基磺酸钠进行取代反应，引入乙基磺酸极性基团，使咪唑啉季铵盐具有更多个活性吸附位点、蒸气压较高的天然气储气库CO2气相缓蚀剂2-乙基磺酸代胺乙基苄基-1-甲基咪唑啉季铵盐。
[0007]一种金属缓蚀剂，上述制得天然气储气库CO2气液两相缓蚀剂是由天然气储气库液相缓蚀剂2-乙硫氮代胺乙基苄基-1-十七烯基咪唑啉季铵盐和天然气储气库气相缓蚀剂2-乙基磺酸代胺乙基苄基-1-甲基咪唑啉季铵盐复合而成，复合比例1～2:1，优选1.2:1。
[0008]优选的，所述天然气储气库CO2缓蚀剂中含有一定比例的渗透发泡剂，它的作用是使注入的天然气储气库气液两相CO2缓蚀剂形成泡沫状态，在天然气的推动下尽可能与管线内表面接触以充分发挥气液两相缓蚀作用，渗透发泡剂使用比例0.01%～0.1%，优选0.02%～0.05%。
[0009]优选的，所述天然气储气库气液两相CO2缓蚀剂可以与其它种类或品种CO2缓蚀剂复合使用，特别是与单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺和环己胺有机胺类间的协同效果最佳。
[0010]优选的，所述天然气储气库气液两相CO2金属缓蚀剂和丁基黄原酸钠具有良好的缓蚀协同作用，例如，在N-甲基二乙醇胺浓度为40 mg/L，单乙醇胺浓度10mg/L，天然气储气库CO2气液两相缓蚀剂浓度为80mg/L时，气相腐蚀速率为0.016 mm/a，比单独投加天然气储气库CO2气液两相缓蚀剂130 mg/L 时的0.019mm/a还好。
[0011]本专利技术提出的天然气气液两相二氧化碳金属缓蚀剂同时具有气相缓蚀和液相缓蚀功能，还表现出在保持缓蚀剂功能不受影响的前提下其使用浓度可降低至较低的程度，在气相中的金属表面形成一层致密的吸附膜，提高了缓蚀剂的利用率，显著降低缓蚀剂在金属表面的吸附自由能和金属表面润湿角，使与气相接触管线表面形成的吸附膜强度和致密程度得到提高，达到气液两相全面缓蚀的目的。
具体实施方式
[0012]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0013]实施例一2-乙硫氮胺乙基苄基-1-十七烯基咪唑啉季铵盐制备顺式十八碳-9-烯酸与三亚乙基四胺按1:0.55本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属缓蚀剂制备方法，其特征在于，包括天然气储气库CO2液相缓蚀剂和天然气储气库CO2气相缓蚀剂工艺步骤；天然气储气库CO2液相缓蚀剂的制备：S1、通过使主要成分为顺式十八碳-9-烯酸与三亚乙基四胺通过酰胺化、环化反应并进行两次脱水，形成具有五元杂环咪唑啉中间体；其中R为C
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；顺式十八碳-9-烯酸CH3(CH2)7CH＝CH(CH2)7COOH、三亚乙基四胺NH2(C2H4NH)2C2H4NHS2、咪唑啉中间体与氯化苄经过季铵化作用，由油溶性转变为水溶性咪唑啉季铵盐；其中R为C
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；R
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为C6H
5-CH2；氯化苄C6H
5-CH2ClS3、咪唑啉季铵盐与乙硫氮进行反应，引入乙硫氮极性基团，使咪唑啉季铵盐具有更多个活性吸附位点的天然气储气库CO2液相缓蚀剂2-乙硫氮代胺乙基苄基-1-十七烯基咪唑啉季铵盐；其中R为C
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；R
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为C6H
5-CH2；Y为(C2H5)2NCSS；乙硫氮(C2H5)2NCSSNa表1 天然气储气库CO2液相缓蚀剂合成优化条件天然气储气库CO2气相缓蚀剂S1、乙酸与三亚乙基四胺通过酰胺化、环化反应，再进行两次脱水，形成具有五元杂环
咪唑啉中间体；其中R为CH3；乙酸CH3COOH采用乙酸与多乙烯多胺所制作的甲基咪唑啉中间体挥发性与碳原子数较多的长链咪唑啉中间体比较得到较显著改善，有利于天然气的气相CO2防腐；S2、咪唑啉中间体与氯化苄经过季铵化作用，由油溶性转变为水溶性咪唑啉季铵盐；其中R为CH3；R
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为C6H
5-CH2S3、咪唑啉季铵盐与乙基黄原酸钠进行反应，引入乙基黄原酸基极性基团，使咪唑啉季铵盐具有更多个活性吸附位点的天然气储气库CO2气相缓蚀剂2-乙基磺酸代胺乙基苄基-1-甲基咪唑啉季铵盐；其中R为CH3；R
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为C6H
5-CH2；Y为C2H5OCSS；乙基黄原酸钠C2H5OCSSNa表2 天然气储气库CO2气相缓蚀剂合成优化条件2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：金秋，才力，檀馨悦，张雨萌，王楚媛，吴宪龙，宫丽艳，
申请(专利权)人：盘锦天诚源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：