CN103305851B - 一种超分子复合缓蚀剂及制备方法 - Google Patents

一种超分子复合缓蚀剂及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于天然气输送过程中降低金属设备腐蚀的超分子复合缓蚀剂及制备方法。它提高天然气输送过程缓蚀剂的缓蚀效率，降低缓蚀剂的用量。其技术方案是：该复合缓蚀剂是由表面活性剂和超分子聚合物构成，表面活性剂用十二烷基苯磺酸钠，超分子聚合物用带环糊精侧基丙烯酰胺，两单体的质量比为1：1。制备方法是：先将两单体分别配制成浓度为100mg/L的十二烷基苯磺酸钠溶液，配制成浓度为100mg/L的带环糊精侧基丙烯酰胺溶液；然后取上述两配制的溶液各100mL倒入反应瓶中，在不断搅拌下反应温度为25-40℃，反应时间为12-24h，制得本超分子复合缓蚀剂。该复合缓蚀剂制备方法简便，条件温和，具有较好的协同缓蚀效果，用于天然气输送过程中。

Description

一种超分子复合缓蚀剂及制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于天然气输送过程中降低金属设备腐蚀的超分子复合缓蚀剂及制备方法。
技术背景
在天然气输送过程中，常使用缓蚀剂，且往往使用单一的一种缓蚀剂。而由于输送气体流速及压力等因素改变的影响往往造成管道严重腐蚀，这种现象严重影响到油田的正常开发，造成人力物力财力的大量损失。同时单一缓蚀剂的使用存在用量大作用单一等缺点，而复合缓蚀剂的研发既可以降低缓蚀剂的用量，同时大大提高缓蚀效率。而超分子复合缓蚀剂具有溶解速度快，分散效果好、不易气泡和沉淀等特点。因此，超分子复合缓蚀剂的研究正在逐步兴起。
发明内容
本发明的目的在于：为了提高天然气输送过程缓蚀剂的缓蚀效率，同时降低天然气输送过程缓蚀剂的用量，实现表面活性剂与超分子聚合物缓蚀剂协同缓蚀，特提供一种超分子复合缓蚀剂及制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种超分子复合缓蚀剂，其技术特征是：该超分子复合缓蚀剂是由表面活性剂和超分子聚合物构成；表面活性剂是用十二烷基苯磺酸钠，超分子聚合物是用本研究室的产品带环糊精侧基丙烯酰胺（专利号：CN101104665A）；十二烷基苯磺酸钠与带环糊精侧基丙烯酰胺的质量比为1：1，质量以克为单位；所述带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物的结构式为：
式中：为环糊精结构单元。X的摩尔百分比为0.8%，Y的摩尔百分比为0-37.2%。
十二烷基苯磺酸钠/带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物复合缓蚀剂的制备方法：先称取0.1g十二烷基苯磺酸钠放入烧杯中加入去离子水溶解，倒入容积为1L的容量瓶加水至刻度，配制成浓度为100mg/L的十二烷基苯磺酸钠溶液；再称取0.1g带环糊精侧基丙烯酰胺，放入烧杯中加入去离子水溶解，倒入容积为1L的容量瓶加水至刻度，配制成浓度为100mg/L的带环糊精侧基丙烯酰胺溶液；然后取上述十二烷基苯磺酸钠溶液100mL倒入锥形瓶中，取上述带环糊精侧基丙烯酰胺溶液100mL倒入锥形瓶中。其中十二烷基苯磺酸钠与带环糊精侧基丙烯酰胺的质量比为1：1，在不断搅拌下反应温度为25-40℃，反应时间为12-24h，最后得到超分子复合缓蚀剂。
该复合缓蚀剂的应用是：在天然气输气管道进行天然气输送之前，通过加注点将超分子复合缓蚀剂加注到天然气输送管道中使其在天然气管道内壁形成一层保护膜，然后再进行天然气输送。
本发明与现有技术相比较，其有益效果是：表面活性剂十二烷基苯磺酸钠与带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物相复合进入金属-溶液界面时，带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物分子具有超分子性，其溶解速度较快，其通过官能团吸附在金属表面形成保护膜对金属起到保护作用，同时表面活性剂十二烷基苯磺酸钠分子与金属表面的相互作用能高于水分子和金属表面的相互作用因而能在金属表面发生吸附。两者协同作用在金属表面吸附形成保护膜而阻碍了腐蚀的进程，同时降低了带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物的用量。因此超分子复合缓蚀剂具有较好的协同缓蚀效率。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步说明。
实施例1
取浓度为100mg/L的十二烷基苯磺酸钠溶液100mL与浓度为100mg/L的带环糊精侧基丙烯酰胺溶液100mL混合，搅拌24小时，搅拌温度为30℃，得到十二烷基苯磺酸钠/带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物超分子复合缓蚀剂。取上述超分子复合缓蚀剂150mL于烧杯中，用移液管移取质量百分浓度为98%的浓硫酸4.10mL到上述超分子复合缓蚀剂溶液中，不断搅拌至均匀，利用CHI604D电化学工作站对碳钢缓蚀进行测试，实验结果显示其缓蚀效率为87.8%。
实施例2
取浓度为100mg/L的十二烷基苯磺酸钠溶液100mL与浓度为100mg/L的购买的聚丙烯酰胺聚合物100mL混合，搅拌24小时，搅拌温度为30℃。得到十二烷基苯磺酸钠/聚丙烯酰胺聚合物复合缓蚀剂。取上述超分子复合缓蚀剂150mL于烧杯中，用移液管移取质量百分浓度为98%的浓硫酸4.10mL到上述复合缓蚀剂溶液中，不断搅拌至均匀，利用CHI604D电化学工作站对碳钢缓蚀进行测试，实验结果显示其缓蚀效率为76.4%。
实施例3
取浓度为50mg/L的带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物100mL与去离子水100mL混合，搅拌24小时，搅拌温度为30℃。得到带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物缓蚀剂。取上述复合缓蚀剂150mL于烧杯中，用移液管移取质量百分浓度为98%的浓硫酸4.10mL到上述超分子复合缓蚀剂溶液中，不断搅拌至均匀，利用CHI604D电化学工作站对碳钢缓蚀进行测试，实验结果显示其缓蚀效率为68.5%。
由上述实例可以看出该超分子复合缓蚀剂具有较好的协同缓蚀效率。

Claims (3)

1.一种超分子复合缓蚀剂，其特征在于：该超分子复合缓蚀剂是由表面活性剂和超分子聚合物构成；表面活性剂是用十二烷基苯磺酸钠，超分子聚合物是带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物；十二烷基苯磺酸钠与带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物的质量比为1：1，质量以克为单位；所述带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物的结构式为：
式中：为环糊精结构单元，其中x的摩尔百分比为0.8％，y的摩尔百分比为0-37.2％。
2.一种如权利要求1所述超分子复合缓蚀剂的制备方法，其特征是：先称取0.1g十二烷基苯磺酸钠放入烧杯中加入去离子水溶解，倒入容积为1L的容量瓶加水至刻度，配制成浓度为100mg/L的十二烷基苯磺酸钠溶液；再称取0.1g带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物，放入烧杯中加入去离子水溶解，倒入容积为1L的容量瓶加水至刻度，配制成浓度为100mg/L的带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物溶液；然后取上述十二烷基苯磺酸钠溶液100mL倒入锥形瓶中，取上述带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物溶液100mL倒入锥形瓶中，其中十二烷基苯磺酸钠与带环糊精侧基丙烯酰胺聚合物的质量比为1：1，在不断搅拌下反应温度为25-40℃，反应时间为12-24h，最后得到超分子复合缓蚀剂。
3.根据权利要求1所述的复合缓蚀剂，其特征是：该复合缓蚀剂的应用是：在天然气输气管道进行天然气输送之前，通过加注点将上述超分子复合缓蚀剂加注到天然气输送管道中使其在天然气管道内壁形成一层保护膜，然后再进行天然气输送。
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