一种三元复合季铵盐缓蚀剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种三元复合季铵盐缓蚀剂的制备方法及应用。该缓蚀剂由三类季铵盐化合物复合构成，分别为：直链烷基季铵盐化合物、咪唑类季铵盐化合物以及喹啉/吡啶衍生物类季铵盐化合物。具体制备技术方案为：(1)将水和三种季铵盐按照比例加入反应釜中形成混合物；(2)将混合物在20～80℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度范围为1～1000rpm，反应1～8h后，制得三元季铵盐缓蚀剂产品。产品包括以下重量份的组分：直链烷烃季铵盐20～30份，咪唑啉类季铵盐10～15份，喹啉/吡啶类季铵盐10～15份，其余为水；本发明专利技术制备获得的缓蚀剂性能优良、成本低廉，具有非常好的应用前景。具有非常好的应用前景。具有非常好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种三元复合季铵盐缓蚀剂的制备方法


[0001]本专利技术属于缓蚀剂制备
，涉及一种三元复合季铵盐缓蚀剂的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]油气田开采、化工和石化生产过程中，各种管道和设备设施往往受到腐蚀性介质的侵蚀，进而导致金属材料的严重腐蚀。加注高效低成本缓蚀剂是常用的防护手段。含有N、O、S、P等基团的有机化合物可以作为高效的缓蚀剂。其中，季铵盐化合物作为最为常见的一类缓蚀剂化合物类型，已经非常广泛地应用于工业生产中，如常见的咪唑啉季铵盐类、吡啶喹啉季铵盐类、直链烷烃季铵盐类等。
[0003]然而，单一的季铵盐化合物往往价格较为昂贵，而且加量较大。因此实际应用过程中，更多地是加入小分子含硫化合物作为协同增效物，辅助抑制金属的腐蚀。大量研究表明，季铵盐化合物和小分子含硫有机物，如硫脲、硫醇等，相互作用会产生显著的协同增效效果。含硫化合物本身也存在一些问题，如硫脲的高浓度析出问题，硫醇的毒性和气味较大等。开发制备更为高效的不含硫化物缓蚀剂产品，对于保障高效生产具有重要的实践意义。
[0004]将三类季铵盐缓蚀剂进行复配，相互之间可以产生明显的协同效应，进而达到提高效率、降低成本的目的。直链烷基季铵盐化合物、咪唑类季铵盐化合物以及喹啉/吡啶衍生物类季铵盐化合物是主要的三类季铵盐缓蚀剂成分。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种三元复合季铵盐缓蚀剂的制备方法。通过将三种类型的季铵盐化合物与水混合，然后进行加热和搅拌，一定时间后可以制得复合季铵盐缓蚀剂产品。该方法制备所得的缓蚀剂产品，具有制备技术简单、适应环境广、高效、低成本、耐温性好、抗硫性好、不易乳化等优点，能够很好地适用于化工、炼化及油气田生产等环境的金属材料防腐蚀，具有非常好的应用前景。
[0006]本专利技术所述的三元复合季铵盐缓蚀剂的制备方法包括以下步骤：
[0007](1)将20～30g的直链烷烃季铵盐、10～15g的咪唑啉类季铵盐以及10～15g的喹啉/吡啶类季铵盐分别加入反应容器中，然后加水至总重量100g，形成混合物；
[0008](2)将混合物在20～80℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度范围为1～1000rpm，反应1～8h后，制得三元季铵盐缓蚀剂产品。
[0009]步骤(1)中所述的直链烷烃为十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵的一种。步骤(1)中所述的咪唑啉类季铵盐为油酸咪唑啉季铵盐、亚油酸咪唑啉季铵盐、正葵酸咪唑啉季铵盐、月桂酸咪唑啉季铵盐、棕榈酸咪唑啉季铵盐、硬脂酸咪唑啉季铵盐中的一种。步骤(1)中所述的喹啉/吡啶类季铵盐为喹啉季铵盐、异喹啉季铵盐、甲基喹啉季铵盐、羟基喹啉季铵盐、氨基喹啉季铵盐、吡啶季铵盐、甲基吡啶季铵盐、二甲基吡啶季铵盐中的一种。
[0010]与现有方法相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0011](1)本专利技术提供的制备方法工艺简单、条件温和、设备要求低、操作简单、生产成本低，适用于规模化生产；
[0012](2)本专利技术制得的缓蚀剂产品具有适应环境广、高效、低成本、耐温性好、抗硫性好、不易乳化等优点。
附图说明
[0013]图1为本专利技术实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6在1mol/LHCl溶液中，60℃下静态浸泡4h条件下，对Q235钢的缓蚀效率随缓蚀剂浓度的变化规律(酸性介质中缓蚀剂加量通常在0.1％～5.0％之间)。
[0014]图2为本专利技术实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6在3.5％NaCl溶液中，60℃下静态浸泡72h、常压饱和CO2环境下，对Q235钢的缓蚀效率随缓蚀剂浓度的变化规律(CO2腐蚀介质中缓蚀剂加量通常在1ppm～100ppm之间)。
具体实施方式
[0015]下面通过实施例对本专利技术做进一步说明，其目的仅在于更好地理解本专利技术的内容而非限制本专利技术的保护范围。
[0016]实施例1：
[0017](1)将30g的十二烷基三甲基溴化铵、10g的油酸咪唑啉季铵盐以及10g的喹啉季铵盐分别加入反应容器中，然后加水至总重量100g，形成混合物；
[0018](2)将混合物在45℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度为600rpm，反应1小时，制得三元季铵盐缓蚀剂产品。
[0019]实施例2：
[0020](1)将20g的十二烷基二甲基苄基溴化铵、15g的月桂酸咪唑啉季铵盐以及15g的羟基喹啉季铵盐分别加入反应容器中，然后加水至总重量100g，形成混合物。
[0021](2)将混合物在40℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度为1000rpm，反应3小时，制得三元季铵盐缓蚀剂产品。
[0022]实施例3：
[0023](1)将20g的十二烷基二甲基苄基溴化铵、15g的硬脂酸咪唑啉季铵盐以及15g的二甲基吡啶季铵盐分别加入反应容器中，然后加水至总重量100g，形成混合物。
[0024](2)将混合物在50℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度为300rpm，反应4小时，制得三元季铵盐缓蚀剂产品。
[0025]实施例4：
[0026](1)将30g的十四烷基三甲基溴化铵、15g的棕榈酸咪唑啉季铵盐以及10g的异喹啉季铵盐分别加入反应容器中，然后加水至总重量100g，形成混合物。
[0027](2)将混合物在40℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度为800rpm，反应2小时，制得三元季铵盐缓蚀剂产品。
[0028]实施例5：
[0029](1)将30g的十六烷基三甲基溴化铵、15g的亚油酸咪唑啉季铵盐以及15g的甲基喹
啉季铵盐分别加入反应容器中，然后加水至总重量100g，形成混合物。
[0030](2)将混合物在50℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度为600rpm，反应4小时，制得三元季铵盐缓蚀剂产品。
[0031]实施例6：
[0032](1)将20g的十二烷基三甲基氯化铵、15g的油酸咪唑啉季铵盐以及10g的吡啶季铵盐分别加入反应容器中，然后加水至总重量100g，形成混合物。
[0033](2)将混合物在40℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度为1000rpm，反应8小时，制得三元季铵盐缓蚀剂产品。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三元复合季铵盐缓蚀剂，其特征在于，包含三种类型的季铵盐化合物，包括如下质量百分比的组分：直链烷烃季铵盐20～30％，咪唑啉类季铵盐10～15％，喹啉/吡啶类季铵盐10～15％，其余为水，总计100％。2.如权利要求1所述的三元复合季铵盐缓蚀剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)将20～30g的直链烷烃季铵盐、10～15g的咪唑啉类季铵盐以及10～15g的喹啉/吡啶类季铵盐分别加入反应容器中，然后加水至总重量100g，形成混合物；(2)将混合物在20～80℃下进行溶解反应，并不断搅拌，搅拌速度范围为1～1000rpm，反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王虎，唐家嶷，石阳，王欣，谢娟，王平，段明，岳孝林，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：