一种耐高温缓蚀剂及其合成方法技术

本发明专利技术提出了一种耐高温缓蚀剂及其合成方法，属于缓蚀剂技术领域。包括缓蚀剂主体、增效剂和溶剂，质量比为50

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温缓蚀剂及其合成方法


[0001]本专利技术涉及缓蚀剂
，具体涉及一种耐高温缓蚀剂及其合成方法。

技术介绍

[0002]石油中的酸性物质统称为石油酸。石油酸主要包含环烷酸、脂肪酸、芳香酸和一些其他无机酸，占原油的1％
‑
2％。
[0003]石油酸、有机硫、无机盐和一些具有腐蚀性的助剂是原油开采和加工过程中造成设备腐蚀的主要因素。而石油酸对炼油装置具有很强的腐蚀性，尤其是高温部位的腐蚀最为严重。
[0004]目前，通过加入高温缓蚀剂是抑制石油酸腐蚀设备的最有效措施之一。然而，由于石油炼制需在300℃左右的高温下进行，这就对缓蚀剂的耐温性能提出了很高的要求。
[0005]随着油气井开发步入中后期，井深不断增大，对油气井酸化作业中使用的缓蚀剂提出了更高的性能要求。目前市面上的酸化缓蚀剂面对高温时(>160℃)时存在易结焦、吸附减弱等缺点，从而使得缓蚀效果不佳。因此，研制一种配方简单、合成条件温和且能满足目前油气井高温(>160℃)酸化作业苛刻要求的新型高温酸化缓蚀剂显得尤为必要。近几年来，关于油井酸化缓蚀剂研究虽然较多，但适用于高温的酸化缓蚀剂品种却很少，且性能不够稳定。部分高温酸化缓蚀剂在高温下存在易焦结、分层、溶解分散性不好，不够稳定的缺点可能会对地层造成进一步的伤害。因此，研制耐高温、效果良好的油井酸化缓蚀剂是油气田酸化增产措施的急需，对于提高酸化效果，减轻设备和管线的腐蚀、增加综合经济效益有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提出一种耐高温缓蚀剂及其合成方法，具有抗高温、低毒且无刺激性气味，价格低廉、来源广泛、环境友好、制备方法简单、产率高等特点，缓蚀效果好、添加剂量少，降低了使用成本。
[0007]本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供一种耐高温缓蚀剂，包括如式I或式II所示化合物：式I；
式II。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，包括式I和式II所示化合物的混合物，质量比为5
‑
7:3
‑
5。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，包括缓蚀剂主体、增效剂和溶剂，质量比为50
‑
60：10
‑
20：20
‑
30，所述缓蚀剂主体为式I和式II所示化合物的混合物，质量比为5
‑
7:3
‑
5；所述增效剂为氟碳表面活性剂或硫脲或者两者的组合，所述溶剂为甲醇或乙醇或两者的组合。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述氟碳表面活性剂选自N,N
‑
二甲基
‑3‑
全氟辛基磺酰胺基丙基铵盐碘化物、二[2
‑
(全氟己基)乙基]磷酸酯、双[2
‑
(全氟癸基)乙基]磷酸盐、N
‑
[(九氟代丁基)磺酰基]‑
1,1,2,2,3,3,4,4,4
‑
九氟代
‑1‑
丁烷磺酰胺、全氟丁基磺酰胺乙醇、全氟丁基磺酰胺、全氟(2
‑
甲基
‑3‑
氧杂己酸)铵中的至少一种。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，包括缓蚀剂主体、N
‑
[(九氟代丁基)磺酰基]‑
1,1,2,2,3,3,4,4,4
‑
九氟代
‑1‑
丁烷磺酰胺和乙醇，质量比为55：15：25。
[0012]本专利技术进一步保护一种上述的耐高温缓蚀剂的合成方法，包括以下步骤：S1.将1
‑
(丙酰基)
‑
哌嗪、单质硫和溶剂加入高压反应釜，通入氨气压力为0.3
‑
0.5Mpa，加热搅拌反应，产物加入水中，二氯甲烷萃取，分液，干燥，减压除去溶剂，柱层析色谱分离，得到中间体A和中间体B，中间体A的结构如下：；中间体B的结构如下：；S2.将中间体A溶于溶剂中，加入缩水甘油三甲基氯化钠，加热搅拌反应，丙酮沉淀，过滤，洗涤，干燥，制得式I所示化合物；S3.将中间体B溶于溶剂中，加入缩水甘油三甲基氯化钠，加热搅拌反应，丙酮沉淀，过滤，洗涤，干燥，制得式II所示化合物。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，步骤S1中所述1
‑
(丙酰基)
‑
哌嗪、单质硫的摩尔比为2
‑
2.1:1，所述溶剂为二甲苯或甲苯，所述加热搅拌反应的温度为50
‑
70℃，时间为2
‑
4h。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，步骤S2中所述溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、乙腈中的至少一种，所述中间体A、缩水甘油三甲基氯化钠的摩尔比为1：2
‑
2.2，所述加热搅拌反应的温度为40
‑
60℃，时间为3
‑
5h。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，步骤S3中所述溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、四氢呋喃、乙腈中的至少一种，所述中间体B、缩水甘油三甲基氯化钠的摩尔比为1：2
‑
2.2，所
述加热搅拌反应的温度为40
‑
60℃，时间为3
‑
5h。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，具体包括以下步骤：S1.将2
‑
2.1摩尔当量1
‑
(丙酰基)
‑
哌嗪、1摩尔当量单质硫和溶剂加入高压反应釜，通入氨气压力为0.3
‑
0.5Mpa，加热至50
‑
70℃，搅拌反应2
‑
4h，产物加入水中，二氯甲烷萃取，分液，干燥，减压除去溶剂，柱层析色谱分离，得到中间体A和中间体B；S2.将1摩尔当量中间体A溶于溶剂中，加入2
‑
2.2摩尔当量缩水甘油三甲基氯化钠，加热至40
‑
60℃，搅拌反应3
‑
5h，丙酮沉淀，过滤，洗涤，干燥，制得式I所示化合物；S3.将1摩尔当量中间体B溶于溶剂中，加入2
‑
2.2摩尔当量缩水甘油三甲基氯化钠，加热至40
‑
60℃，搅拌反应3
‑
5h，丙酮沉淀，过滤，洗涤，干燥，制得式II所示化合物。
[0017]本专利技术具有如下有益效果：本专利技术制备了两种噻唑啉季铵盐类缓蚀剂，具有抗高温、低毒且无刺激性气味，价格低廉、来源广泛、环境友好、制备方法简单、产率高等特点，含有S、O、N等杂原子，带有孤对电子的氧、氮、硫，在酸性条件下，这些孤对电子可以进入金属原子或离子杂化室轨道，形成配位键，发生络合作用，形成稳定的螯合物，吸附固定在金属表面，在高温条件下吸附在金属表面形成保护膜，有效缓解金属的腐蚀，达到缓蚀效果，缓蚀效果好、添加剂量少，降低了使用成本。
[0018]将两种噻唑啉季铵盐类缓蚀剂进行组合，成本较低，效果更佳，并与含氟表面活性剂增效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温缓蚀剂，其特征在于，包括如式I或式II所示化合物：式I；式II。2.根据权利要求1所述的耐高温缓蚀剂，其特征在于，包括式I和式II所示化合物的混合物，质量比为5
‑
7:3
‑
5。3.根据权利要求2所述的耐高温缓蚀剂，其特征在于，包括缓蚀剂主体、增效剂和溶剂，质量比为50
‑
60：10
‑
20：20
‑
30，所述缓蚀剂主体为式I和式II所示化合物的混合物，质量比为5
‑
7:3
‑
5；所述增效剂为氟碳表面活性剂或硫脲或者两者的组合，所述溶剂为甲醇或乙醇或两者的组合。4.根据权利要求3所述的耐高温缓蚀剂，其特征在于，所述氟碳表面活性剂选自N,N
‑
二甲基
‑3‑
全氟辛基磺酰胺基丙基铵盐碘化物、二[2
‑
(全氟己基)乙基]磷酸酯、双[2
‑
(全氟癸基)乙基]磷酸盐、N
‑
[(九氟代丁基)磺酰基]
‑
1,1,2,2,3,3,4,4,4
‑
九氟代
‑1‑
丁烷磺酰胺、全氟丁基磺酰胺乙醇、全氟丁基磺酰胺、全氟(2
‑
甲基
‑3‑
氧杂己酸)铵中的至少一种。5.根据权利要求4所述的耐高温缓蚀剂，其特征在于，包括缓蚀剂主体、N
‑
[(九氟代丁基)磺酰基]
‑
1,1,2,2,3,3,4,4,4
‑
九氟代
‑1‑
丁烷磺酰胺和乙醇，质量比为55：15：25。6.一种如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂中祥，王中鹏，吕本增，李长清，张坤，宋彬，
申请(专利权)人：北京宝丰春石油技术有限公司，
类型：发明
国别省市：