一种水溶性中和缓蚀剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种水溶性中和缓蚀剂及其制备方法，属于石油加工炼制工艺流程中金属防腐领域。本发明专利技术以水溶性咪唑啉季铵盐、水溶性烷基二甲基叔胺季铵盐、有机胺为基体，水、N，N-二甲基甲酰胺为溶剂，按一定比例配比形成的一种水溶性中和缓蚀剂。本发明专利技术产品能有效中和塔顶馏出物PH值，在金属管壁吸附成膜，有效防止腐蚀，该剂兼具中和剂和成膜缓蚀剂双重功效，且克服油溶性缓蚀剂易使油水乳化的缺点。克服油溶性缓蚀剂易使油水乳化的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性中和缓蚀剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及水溶性中和缓蚀剂及其制备方法，属于石油炼制工艺中金属防腐领域。

技术介绍
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[0002]炼厂所炼原油日趋劣质化，致使其设备腐蚀问题日益严重，尤其是一次、二次加工装置低温轻油部位的腐蚀。常减压塔顶冷凝系统，催化裂化、延迟焦化、加氢装置塔顶冷凝系统。
[0003]炼油厂塔顶冷凝系统腐蚀主要表现为HCL-H2S-H2O酸性腐蚀，加注中和缓蚀剂、注水，能有效抑制腐蚀，其主要缓蚀原理为中和缓蚀剂吸收中和H
+
，在金属表面形成保护膜从而达到中和与缓蚀效果，有效抑制腐蚀。
[0004]缓蚀剂含有以负电性较强的O、N等原子为中心的极性集团，能和腐蚀介质的氢离子结合成带正电荷的阳离子。中和缓蚀剂可迅速中和已冷凝在微量水中的H
+
，升高局部微量冷凝水中的pH值，改善设备的腐蚀环境。
[0005]缓蚀剂中心氮原子没有公用电子对，金属表面存在空的d轨道，极性基团中心原子的孤对电子与空的d轨道形成配位键，使缓蚀剂分子吸附在设备表面。由静电引力而吸附在设备表面的阴极区，阻止酸性介质与设备表面进一步接触，从而减缓金属腐蚀。
[0006]中和缓蚀剂同时具有物理吸收和化学吸附能力，高效成膜，从而有效减轻设备腐蚀。
[0007]中和缓蚀剂能调节塔顶冷凝水pH、控制露点腐蚀、合理控制结盐、成膜缓蚀、减小腐蚀物沉积、缓解垢下腐蚀。
[0008]传统油溶性缓蚀剂存在油水乳化问题。

技术实现思路
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[0009]本专利技术的目的是提供一种水溶性中和缓蚀剂，该剂能有效中和塔顶馏出物PH值，在金属管壁吸附成膜，有效防止腐蚀，该剂兼具中和剂和成膜缓蚀剂双重功效，且克服油溶性缓蚀剂易使油水乳化的缺点。
[0010]本专利技术的另一个目的提供本专利技术的制备方法和用途。
[0011]一种水溶性中和缓蚀剂，以质量百分比计，其组成为：水溶性咪唑啉季铵盐0～50％，水溶性烷基二甲基叔胺季铵盐0～50％，有机胺10～50％，水20～80％，N，N-二甲基甲酰胺0～30％。
[0012]上述水溶性咪唑啉季铵盐结构式为：
[0013][0014]式中R为妥尔油基、松香酸基、油酸基、亚油酸基中的一种
[0015]上述水溶性咪唑啉季铵盐制备方法：将咪唑啉、氯化苄按摩尔比例(1∶0.8～1.2)加入三口烧瓶中，加入溶剂DMF及水，于80℃～120℃反应2～8小时，冷却至室温，即制备出一定浓度的咪唑啉季铵盐。
[0016]上述烷基二甲基叔胺季胺盐结构式：
[0017][0018]式中R为十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基中的一种
[0019]上述烷基二甲基叔胺季胺盐的制备方法：将烷基二甲基叔胺、氯化苄按摩尔比例(1∶0.8～1.2)加入三口烧瓶中，加入溶剂DMF及水，于80℃～120℃反应2～8小时，冷却至室温，即制备出一定浓度的烷基二甲基叔胺季铵盐。
[0020]上述有机胺为，单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、甲氧基丙胺、异丙醇胺其中的一种或几种。
[0021]缓蚀剂的使用方法：石化炼油装置塔顶挥发线连续注入，用水稀释，稀释比例(1∶5～30)。
[0022]具体实施实例
[0023]为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0024]实施实例1
[0025]将妥尔油基胺乙基咪唑啉(TDM)120g，80gDMF，40g水加入500mL三口烧瓶中搅拌溶解，而后再加入氯化苄42g，升温至120℃，反应6h，停止反应，加入40g水，搅拌均匀，冷却至室温，制备出样品CIA1。
[0026]实施实例2
[0027]将顺式油酸基胺乙基咪唑啉(ZDM)120g，80gDMF，40g水加入500mL三口烧瓶中搅拌溶解，而后再加入氯化苄42g，升温至120℃，反应6h，停止反应，加入40g水，搅拌均匀，冷却至室温，制备出样品CIA2。
[0028]实施实例3
[0029]十二烷基二甲基叔胺106g，85gDMF，40g水加入500mL三口烧瓶中搅拌溶解，而后再加入氯化苄63g，升温至120℃，反应6h，停止反应，加入45g水，搅拌均匀，冷却至室温，制备
出样品CIA3。
[0030]实施实例4
[0031]十六烷基二甲基叔胺134g，100gDMF，50g水加入500mL三口烧瓶中搅拌溶解，而后再加入氯化苄63g，升温至120℃，反应6h，停止反应，加入50g水，搅拌均匀，冷却至室温，制备出样品CIA4。
[0032]中和缓蚀剂配方：
[0033]配方CIA1CIA2CIA3CIA4有机胺水CIS120％00040％40％CIS210％10％
ꢀꢀ
40％40％CIS310％ 5％5％40％40％CIS45％5％5％5％40％40％
[0034]缓蚀剂评价实验实例：
[0035]参照标准SY/T5273-2000《油田采出水用缓蚀剂性能评价方法》和JB/T7901-1999《金属材料试验室均匀腐蚀全浸试验方法》
[0036]腐蚀挂片：A3钢II型，尺寸72.4
×
11.5
×
2mm，表面积20cm2；
[0037]中和缓蚀剂：CIS1、CIS2、CIS3、CIS4；
[0038]腐蚀介质：2000mg/L的HCl水溶液。
[0039]实验温度：90℃
[0040]实验时间：3h
[0041]实验步骤：
[0042](1)A3挂片处理：在石油醚和乙醇中脱脂，自然干燥后放入干燥器中恒重，并准确称重。
[0043](2)在500mL广口瓶中加入盐酸水溶液作为腐蚀介质。
[0044](3)将广口瓶放入90℃水浴中预热1h，加入一定量中和缓蚀剂，混合均匀。
[0045](4)将处理好的挂片挂到广口瓶中，密封后，90℃温度下，进行挂片失重实验。
[0046](5)实验结束后，用乌托品溶液清洗挂片，脱脂后干燥、恒重、称量
[0047](6)计算中和缓蚀剂的缓蚀率。
[0048]缓蚀率(％)＝(m2-m1)
×
100/m2
[0049]式中：m2
---------------------
空白试片失重
[0050]m1
---------------------
加剂后试片失重
[0051]实验数据
[0052]样品加剂量(ppm)缓蚀率％CIS11087.2CIS12094.1CIS21085.6CIS22091.3CIS31089.2CIS32097.6CIS41086.7
CIS42095.1
[0053]从实验数据可以看出：各实施实例的配方缓蚀率均超过85％，表现出较为优异的缓蚀性能。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶性中和缓蚀剂及其制备方法，其特征在于：水溶性中和缓蚀剂以质量百分比计，其组成为：水溶性咪唑啉季铵盐0～50％，水溶性烷基二甲基叔胺季铵盐0～50％，有机胺10～50％，水20～80％，N，N-二甲基甲酰胺0～30％。2.根据权利要求1中所述的一种水溶性中和缓蚀剂及其制备方法，其特征在于：所述的水溶性咪唑啉季铵盐结构式：式中，R为妥尔油基、松香酸基、油酸基、亚油酸基中的一种。3.根据权利要求1或2中所述的水溶性咪唑啉季铵盐，其特征在于，水溶性咪唑啉季铵盐制备工艺步骤如下：将咪唑啉、氯化苄按摩尔比例(1∶0.8～1.2)加入三口烧瓶中，加入溶剂DMF及水，于80℃～120℃反应2～8小时，冷却至室温，即制备出一定浓度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦伟，姚磊，
申请(专利权)人：长江三星能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：