一种耐高温复合缓蚀阻垢剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温复合缓蚀阻垢剂及其制备方法，以苯甲胺、乙醛、苯乙酮为原料合成曼尼希碱中间体，然后与氯化苄反应合成曼尼希碱季铵盐；然后以马来酸酐、氨水和氢氧化钠溶液反应生成聚天冬氨酸钠盐；该耐高温复合缓蚀阻垢剂由曼尼希碱季铵盐和聚天冬氨酸钠盐复配而成。该缓蚀阻垢剂绿色、安全、廉价，较好解决了塔河油田管线和注入井腐蚀结垢的问题，可应用于塔河油田油气开发领域。可应用于塔河油田油气开发领域。可应用于塔河油田油气开发领域。

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温复合缓蚀阻垢剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及油田开采
，具体涉及一种耐高温复合缓蚀阻垢剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]塔河油气田采用注水替油的技术进行原油的开采，但是由于塔河油田由于具有高温、矿化度高的工况条件，管线和注入井腐蚀现象严重，已开发出耐高温缓蚀剂产品，具有一定的防腐效果，但结垢问题仍未能有效解决，严重影响油井生产时效，需开发一种兼具防腐和阻垢性能的多功能缓蚀剂。目前所研究的缓蚀阻垢剂大多为复配型药剂，例如在一些缓蚀阻垢效果较好的药剂中添加助剂，使得原有的效果更佳明显，或者将一些复配相容性较好的并且分别具有缓蚀性能和阻垢性能的药剂进行复配，得到兼具缓蚀阻垢的药剂。
[0003]其中，有机磷类缓蚀阻垢剂由于其高效的缓蚀阻垢效率，在国内的发展极为迅速，例如聚磷酸盐、有机磷酸、磷酸醋等。这种药剂溶解性能好，化学性质一般较为稳定，并且有一定的耐高温的作用，但是磷的大量使用会造成环境水体的富营养化，造成水质的污染，例如中国专利申请CN110818101A公开了一种低磷复合缓蚀阻垢剂，以2
‑
磷酸基
‑
1,2,4
‑
三羧酸丁烷4
‑
10份、膦酰基羟基乙酸10
‑
20份、聚丙烯酸10
‑
20份、聚马来酸酐14
‑
28份、聚天冬氨酸15
‑
30份、聚环氧琥珀酸10
‑
20份、七水合硫酸锌2
‑
6份、丙烯酸和丙烯酸羟丙酯共聚物1
‑
10份、丙烯酸
‑2‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸共聚物15
‑
30份和水80
‑
100份为原料复配得到一种缓蚀阻垢剂能较好解决水处理问题，但配方相对复杂，并且由于磷酸类的存在，不符合环境友好型理念。
[0004]由于聚合物大多耐高温性能比较强，所以耐高温的缓蚀阻垢剂大多以聚合物为原料，例如中国专利申请CN106745836A公开了一种耐高温缓蚀阻垢剂，由以下重量份数的物质组成：淀粉基体6
‑
12份、丙烯酸12
‑
15份、2
‑
丙烯酰胺基
‑2‑
甲基丙磺酸6
‑
10份、聚天冬氨酸20
‑
25份、含氮杂环化合物组合5
‑
10份、水溶性氧化性无机金属盐10
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15份、均聚聚羧酸5
‑
10份、木质素磺酸盐5
‑
10份、多羟基羧酸钠10
‑
15份、纤维素衍生物5
‑
10份、复合引发剂5
‑
8份、分散活化剂3
‑
6份、辅助缓蚀剂5
‑
10份。但这类高温缓蚀阻垢剂价格都比较高，且存在阻垢效果不是很理想，投加量大等缺陷。因此急需开发绿色、廉价、新型耐高温缓蚀阻垢剂解决塔河油田管线和注气井在高温、高矿化度下腐蚀结垢的难题。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术中的不足，提供一种绿色、简单、廉价的在高温环境中能够有较高的缓蚀性能且兼具阻垢效果的缓蚀阻垢剂，解决塔河油田高温腐蚀结垢问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种耐高温复合缓蚀阻垢剂，所述缓蚀阻垢剂由曼尼希碱季铵盐与聚天冬氨酸钠盐按质量比2
‑
1:1
‑
2制备而成。
[0007]优选地，所述曼尼希碱季铵盐的结构式为：
[0008]优选地，所述聚天冬氨酸钠盐的结构式为：
[0009]其中m，n为重复单元的个数，所述聚天冬氨酸钠盐的分子量为2740
‑
3562。
[0010]一种上述耐高温复合缓蚀阻垢剂的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)合成曼尼希碱中间体：向反应容器中加入醇类溶剂、苯甲胺和乙醛，加盐酸调节pH为2
‑
4，温度保持在40℃以下；再加入苯乙酮，升温至80
‑
100℃，加入乙酸反应10
‑
14h，得到曼尼希碱中间体；
[0012](2)合成曼尼希碱季铵盐：向步骤(1)的反应产物中加入氯化苄，降温至70
‑
80℃反应4
‑
6h；反应完成后，将体系降温至25
‑
40℃，得到曼尼希碱季铵盐；
[0013](3)合成聚天冬氨酸钠盐：向反应容器中加入蒸馏水和马来酸酐，升温至170
‑
180℃搅拌溶解后加入氨水，反应1
‑
2h后冷却，得到马来酸铵盐；向马来酸铵盐中加入催化剂，在110
‑
120℃搅拌3
‑
4h，再升温到200
‑
210℃发生缩聚反应，反应30
‑
90min，冷却干燥后得到聚琥珀酰亚胺；向聚琥珀酰亚胺中加入氢氧化钠溶液并搅拌，加热至60
‑
70℃水解45
‑
60min得到聚天冬氨酸钠盐；
[0014](4)将上述步骤(2)、(3)分别制备得到的曼尼希碱季铵盐与聚天冬氨酸钠盐复配，得到所述耐高温复合缓蚀阻垢剂。
[0015]优选地，步骤(1)中所述醇类溶剂为乙醇、乙二醇或异丙醇。
[0016]优选地，所述的苯甲胺、乙醛、苯乙酮和氯化苄的摩尔比为1.0
‑
1.5:0.8
‑
1.0:0.8
‑
1.0:0.8
‑
1.0。
[0017]优选地，步骤(3)中所述催化剂为浓磷酸或其他磷催化剂。
[0018]更优选地，所述其他磷催化剂包括亚磷酸等。
[0019]优选地，步骤(3)中所述氢氧化钠溶液的浓度为1.0
‑
1.5mol/L。
[0020]优选地，步骤(3)中所述马来酸酐、氨水和氢氧化钠溶液的摩尔比为1.0
‑
1.5:0.8
‑
1.4:0.3
‑
0.5。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022](1)本专利技术提供了一种耐高温阻垢缓蚀剂，将该耐高温阻垢缓蚀剂应用在高温、高矿化度的塔河油田有较高的缓蚀率和阻垢率，可同时解决了塔河油田管线和注入井腐蚀和结垢的问题。
[0023](2)与现有技术相比，该耐高温缓蚀阻垢剂所能应用环境温度更高；并且该缓蚀阻
垢剂为无磷配方，绿色高效，价格低廉；同时缓蚀阻垢效率高，在解决塔河油田注气井腐蚀、结垢问题有良好的效果，具有较好的推广前景。
附图说明
[0024]图1是曼尼希碱季铵盐的核磁谱图；
[0025]图2是聚天冬氨酸钠盐的核磁谱图。
具体实施方式
[0026]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温复合缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述缓蚀阻垢剂由曼尼希碱季铵盐与聚天冬氨酸钠盐按质量比2
‑
1:1
‑
2制备而成。2.根据权利要求1所述的一种耐高温复合缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述曼尼希碱季铵盐的结构式为：3.根据权利要求1所述的一种耐高温复合缓蚀阻垢剂，其特征在于，所述聚天冬氨酸钠盐的结构式为：其中m，n为重复单元的个数，所述聚天冬氨酸钠盐的分子量为2740
‑
3562。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的耐高温复合缓蚀阻垢剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)合成曼尼希碱中间体：向反应容器中加入醇类溶剂、苯甲胺和乙醛，加盐酸调节pH为酸性，温度保持在40℃以下；再加入苯乙酮，升温至80
‑
100℃，加入乙酸反应10
‑
14h，得到曼尼希碱中间体；(2)合成曼尼希碱季铵盐：向步骤(1)的反应产物中加入氯化苄，降温至70
‑
80℃反应4
‑
6h；反应完成后，将体系降温至25
‑
40℃，得到曼尼希碱季铵盐；(3)合成聚天冬氨酸钠盐：向反应容器中加入蒸馏水和马来酸酐，升温至170
‑
180℃搅拌溶解后加入氨水，反应1
‑
2h后冷却，得到马来酸铵盐；向马来酸铵盐中加入催化剂，在110
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120℃搅拌3
‑
4h，再升温到200
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子甲，刘冬梅，杨兰田，陈浩，石鑫，魏晓静，曾文广，汤晟，秦飞，张志宏，张江江，杨康，应海玲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：