【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于缓蚀剂，特别涉及一种酸化缓蚀剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、油井酸化是提高石油产量的重要技术之一，其原理是通过向井筒中泵入高温酸液，溶解岩层中碳酸盐等物质从而扩大现有的流动通道，并向井筒打开新的流动通道，以恢复和最大限度地提高产量。油井通常由碳钢制成，根据井的性质和前期处理，酸化处理中最常用的酸是盐酸(hcl)、氢氟酸(hf)、乙酸(ch3cooh)、氯乙酸(clch2cooh)、甲酸(hcooh)和氨基磺酸(h2nso3h)等，但是酸化处理会对油井的碳钢造成比较严重的腐蚀。因此，在酸化处理时添加缓蚀剂是最实用、经济、有效的防腐方法，有机化合物中的n、o、s、p等杂原子的存在使得缓蚀剂分子成膜并吸附在金属表面，将金属表面与腐蚀介质相隔开，从而有效地减少腐蚀物质对金属表面的侵蚀。
2、常见的酸化缓蚀剂包括五元含n杂环类(咪唑啉、吡唑、恶唑、噻唑)、季铵盐、席夫碱、曼尼希碱类等。但是目前酸化缓蚀剂依然不能满足实际应用中对缓蚀效果的需求，且所需温度高、合成条件苛刻。比如咪唑啉及其季铵盐类缓蚀剂具有毒性低、热稳定性高等优良特性已经被广泛应用在高温酸化作业中，但其在工业合成中所面临的温度高(高达160℃)、效率低、溶剂回收率差等问题限制了其进一步发展。
3、因此，亟需提供一种酸化缓蚀剂，其具有良好的缓蚀性能，且合成条件温和，绿色。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。本专利技术提
2、本专利技术的专利技术构思：本专利技术酸化缓蚀剂含有恶唑环，恶唑环中杂原子n和o可以增强水溶性和吸附性，两个苯环与杂原子的共轭结构可在金属表面形成均匀稳定的吸附膜，将金属表面与腐蚀介质分隔开，从而有效地减少腐蚀物质对金属表面的侵蚀，具有良好的缓蚀效果。
3、因此，本专利技术的第一方面提供一种酸化缓蚀剂。
4、具体的，所述酸化缓蚀剂的结构式为：
5、
6、其中，r1、r2分别独立的表示氢、c1-c8的烷基、c1-c8的烷基衍生物、苯基、卤素中的任意一种。
7、优选地，所述c1-c8的烷基包括甲基、乙基中的任意一种。
8、优选地，所述c1-c8的烷基衍生物包括甲氧基、乙氧基中的任意一种。
9、优选地，所述卤素包括cl、br中的任意一种。
10、本专利技术的第二方面提供一种本专利技术第一方面所述的酸化缓蚀剂的制备方法。
11、具体的，所述酸化缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
12、将a1、a2、酸在溶剂中进行反应，制得所述酸化缓蚀剂；
13、所述a1的结构式如下：
14、
15、所述a2的结构式如下：
16、
17、优选地，所述反应的温度为70-90℃，所述反应的时间为7-9h；进一步优选地，所述反应的温度为75-85℃，所述反应的时间为7.5-8.5h；更进一步优选地，所述反应的温度为80℃，所述反应的时间为8h。
18、优选地，所述酸包括盐酸、路易斯酸、硫酸、硼酸、高氯酸中的至少一种；进一步优选地，所述酸为盐酸。
19、优选地，所述溶剂包括二氯乙烷、二甲基亚砜、乙腈中的至少一种；进一步优选地，所述溶剂为乙腈。
20、优选地，所述a1、a2的质量比为1：(1.4-2.2)；进一步优选地，所述a1、a2的质量比为1：(1.6-2.0)；更进一步优选地，所述a1、a2的质量比为1：1.83。
21、优选地，所述反应结束后，除去溶剂，经柱层析分离制得所述酸化缓蚀剂。
22、优选地，所述柱层析分离时的洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚。
23、优选地，所述乙酸乙酯和石油醚的体积比为1：7.0-9.0；进一步优选地，所述乙酸乙酯和石油醚的体积比为1：7.5-8.5；更进一步优选地，所述乙酸乙酯和石油醚的体积比为1：8。
24、优选地，所述a1的制备过程为：
25、(1)将n-乙烯基甲酰胺、有机碱、溶剂混合，搅拌，得到混合物；
26、(2)将a3加入步骤(1)所得的混合物中，反应，然后加入无机碱，继续反应，萃取，制得所述a1。
27、优选地，步骤(1)中，所述n-乙烯基甲酰胺、有机碱的的摩尔比为1：(1.0-1.4)；进一步优选地，所述n-乙烯基甲酰胺、有机碱的的摩尔比为1：(1.1-1.3)；更进一步优选地，中，所述n-乙烯基甲酰胺、有机碱的的摩尔比为1：1.2。
28、优选地，所述有机碱包括三乙胺。
29、优选地，步骤(1)中，所述搅拌为冰浴搅拌。
30、优选地，所述溶剂包括四氢呋喃。
31、优选地，步骤(2)中，将a3加入混合物中后所述反应的温度为低于5℃，所述反应的时间为0.8-1.2h；进一步优选地，所述反应的温度为0-4.5℃，所述反应的时间为0.9-1.1h。
32、优选地，所述n-乙烯基甲酰胺和a3的摩尔比为1：1.3-1.7；进一步优选地，所述n-乙烯基甲酰胺和a3的摩尔比为1：1.4-1.6；更进一步优选地，所述n-乙烯基甲酰胺和a3的摩尔比为1：1.5。
33、优选地，步骤(2)中，所述无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；进一步优选地，所述无机碱为氢氧化钠。
34、优选地，步骤(2)中加入无机碱后的反应的时间为1.5-2.5h；进一步优选地，所述反应的时间为1.8-2.2h；更进一步优选地，所述反应的时间为2h。
35、优选地，萃取完成后采用旋转蒸发仪除去溶剂，并干燥，制得所述a1。
36、优选地，所述a3的结构式为：
37、
38、具体的，先加入有机碱，再加入无机碱，有机碱三乙胺在酰氯中反应比较温和，可脱去氯原子且可避免反应过于剧烈。
39、优选地，所述a2的制备过程为：
40、(1)将叔丁醇钾、三甲基碘化亚砜、溶剂混合，反应，得到混合物；
41、(2)将a4加入步骤(1)所得的所述混合物中，反应，萃取，制得所述a2。
42、优选地，步骤(1)中，叔丁醇钾、三甲基碘化亚砜的摩尔比为4：2.5-3.5；进一步优选地，步骤(1)中，叔丁醇钾、三甲基碘化亚砜的摩尔比为4：2.7-3.3；更进一步优选地，步骤(1)中，叔丁醇钾、三甲基碘化亚砜的摩尔比为4：3。
43、优选地，步骤(1)中，所述溶剂包括四氢呋喃。
44、优选地，步骤(1)中，所述反应的时间为1.5-2.5h；进一步优选地，所述反应的时间为1.8-2.2h；更进一步优选地，所述反应的时间为2h。
45、优选地，步骤(1)中，所述反应在惰性气体氛围中进行。
46、优选地，步骤(2)中，先对所述混合物进行冰浴冷却然后再本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种酸化缓蚀剂，其特征在于，其结构式为：
2.根据权利要求1所述的酸化缓蚀剂，其特征在于，所述C1-C8的烷基包括甲基、乙基中的任意一种；和/或，所述C1-C8的烷基衍生物包括甲氧基、乙氧基中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的酸化缓蚀剂，其特征在于，所述卤素包括Cl、Br中的任意一种。
4.权利要求1-3任一项所述的酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为70-90℃，所述反应的时间为7-9h。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述酸包括盐酸、路易斯酸、硫酸、硼酸、高氯酸中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括二氯乙烷、二甲基亚砜、乙腈中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述a1、a2的质量比为1：(1.4-2.2)。
9.根据权利要求4-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应结束后，除去溶剂，经柱层析分离制得所述酸化缓蚀剂。<...
【技术特征摘要】
1.一种酸化缓蚀剂，其特征在于，其结构式为：
2.根据权利要求1所述的酸化缓蚀剂，其特征在于，所述c1-c8的烷基包括甲基、乙基中的任意一种；和/或，所述c1-c8的烷基衍生物包括甲氧基、乙氧基中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的酸化缓蚀剂，其特征在于，所述卤素包括cl、br中的任意一种。
4.权利要求1-3任一项所述的酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为70-90℃，所述反应的时间为7-9h。
...【专利技术属性】
技术研发人员：鲁国强，汪建明，黄锦圳，赵彩玲，刘洒文，闭锦叶，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室湛江，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。