CN104762626A - 原油集输用缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

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孟广福
朱烨
陈志军
陈杰
蒲涛
李永强
孟广伟
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Tianjin Binhai Branch Of China Petroleum Pipeline Engineering Corp
TIANJIN ZHONGYOU KEYUAN PETROLEUM ENGINEERING Co Ltd
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Tianjin Binhai Branch Of China Petroleum Pipeline Engineering Corp
TIANJIN ZHONGYOU KEYUAN PETROLEUM ENGINEERING Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种原油集输用的缓蚀剂，其由重量份数为20±5份的羧酸型咪唑啉、重量份数为15至60的炔氧甲基胺以及重量份数为15至70份的溶剂混合，得到羧酸型咪唑啉和炔氧甲基胺的混合物为原油集输用的缓蚀剂成品；通过改变现有咪唑啉类缓蚀剂、有机胺类缓蚀剂合成原料和改进合成方法，从而改善缓蚀剂保护膜的吸附强度和致密性，提高缓蚀剂的缓蚀效果。

Description

原油集输用缓蚀剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种原油集输缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
原油集输缓蚀剂适用于原油开采、原油集输的添加剂，用于保护井下设备、输油管线以及原油处理设备，从而避免管线和设备腐蚀。
目前原油集输缓蚀剂的种类主要有两类，一类是成膜型缓蚀剂，另一类是吸附型缓蚀剂。成膜型缓蚀剂一般多用于中性条件下，在偏酸性的原油采出液中使用缓蚀效果较差；吸附型缓蚀剂缓蚀效果较好，被广泛应用于各大油田原油生产过程中。由于原油开采腐蚀原因较为复杂，因此尚需研制开发具有普遍适应油相和水相的原油集输缓蚀剂。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种原油集输用的缓蚀剂及其制备方法，通过改变现有咪唑啉类缓蚀剂、有机胺类缓蚀剂合成原料和改进合成方法，从而改善缓蚀剂保护膜的吸附强度和致密性，提高缓蚀剂的缓蚀效果。
本发明的目的是由以下技术方案实现的。
本发明原油集输用的缓蚀剂，其特征在于，其由重量份数为20±5份的羧酸型咪唑啉、重量份数为15至60的炔氧甲基胺以及重量份数为15至70份的溶剂混合，得到羧酸型咪唑啉和炔氧甲基胺的混合物为原油集输用的缓蚀剂成品。
前述的原油集输用的缓蚀剂，其中，所述溶剂为乙醇；所述羧酸型咪唑啉的分子结构式为所述炔氧甲基胺的分子式结构为
本发明原油集输用的缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、合成羧酸型咪唑啉：
第一步：将羟乙基乙二胺(H2N(CH2)2NH(CH2)2OH)、椰子油酸(CH3(CH2)10COOH)按照重量份数比例加入反应釜中，缓慢升温至160±5℃，保持该温度回流5至8小时，得到咪唑啉中间体；其中，物料的重量份数比例是羟乙基乙二胺∶椰子油酸=1至1.1∶1；
第二步：将反应釜内温度降至60至90℃时，按重量份数比例分批次加入氯乙酸(CH3COOCl)，控制反应釜内温度在90±5℃，恒温2至4小时，然后按照重量份数比例加入氢氧化钠(NaOH)，搅拌，并将反应釜内温度降至常温，得到羧酸型咪唑啉产品，其分子结构式为
其中，物料的重量份数比例是咪唑啉中间体∶氯乙酸∶氢氧化钠=1∶0.5∶0.0002；
B、合成炔氧甲基胺：
第一步：将十二烷基二甲基叔胺(C12H25N(CH3)2)、多聚甲醛(HO(CH2O)nOH，n=10-100)和丙炔醇(HC≡C-CH2OH)按重量份数配比加入反应釜中，然后缓慢升温至120±5℃，抽真空回流10至12小时，得到炔氧甲基胺中间体；其中，物料的重量份数比例是十二烷基二甲基叔胺∶多聚甲醛∶丙炔醇=7至7.5∶1∶2；
第二步：反应釜内温度降至60至90℃，先按重量份数比例加入氯化苄(C6H5CH2Cl)，然后再加入重量份数为20至30份的乙醇(CH3CH2OH)作为溶剂，保持反应釜内温度在90±5℃的条件下，回流36小时后降温，得到炔氧甲基胺产品，其分子结构式为其中，物料的重量份数比例是炔氧甲基胺中间体∶氯化苄=10至10.5∶3.5；
C、原油集输用的缓蚀剂成品的复配：
将A步反应得到的羧酸型咪唑啉产品和B步反应得到的炔氧甲基胺产品在乙醇溶剂中进行复配，得到原油集输用的缓蚀剂成品；该复配物料的重量份数比例是羧酸型咪唑啉产品∶炔氧甲基胺产品∶乙醇=20±5∶10至60∶15至75；复配时，先将羧酸型咪唑啉产品溶于乙醇，然后加入炔氧甲基胺产品，搅拌均匀得到原油集输用的缓蚀剂成品。
前述的原油集输用的缓蚀剂的制备方法，其中，所述椰子油酸中月桂酸(CH3(CH2)10COOH)的重量百分比为50％以上。
本发明原油集输缓蚀剂及其制备方法的有益效果：其改变缓蚀剂合成原料，即将油酸改为椰子油酸、仲胺改为叔胺、甲醛改为多聚甲醛，同时改进合成和复配工艺，从而有效改善了缓蚀剂保护膜的吸附能力、吸附强度和致密性，缓蚀效果增强，按照SY／T5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法进行评价，优于市场上的同类缓蚀剂产品。
具体实施方式
实施例1：合成羧酸型咪唑啉。
第一步：将羟乙基乙二胺(H2N(CH2)2NH(CH2)2OH)50g，椰子油酸(CH3(CH2)10COOH)46g，加入反应釜中，缓慢升温至160℃，保持该温度回流7小时，得到咪唑啉中间体；
第二步：将反应釜内温度降至60至90℃时，分批次(分三次，每次加入16g，共48g)加入氯乙酸(CH3COOCl)，控制反应釜内温度在90±5℃，恒温3小时，然后加入氢氧化钠(NaOH)0.02g，搅拌，并将反应釜内温度降至常温，得到羧酸型咪唑啉产品，144.02g，其分子结构式为
实施例2：合成炔氧甲基胺。
第一步：将十二烷基二甲基叔胺(C12H25N(CH3)2)70g，多聚甲醛(HO(CH2O)nOH，n=10-100)10g，丙炔醇(HC≡C-CH2OH)20g加入反应釜中，然后缓慢升温至115℃，抽真空回流12小时，得到炔氧甲基胺中间体；
第二步：反应釜内温度降至60至90℃，先加入氯化苄(C6H5CH2Cl)35g，然后再加入乙醇(CH3CH2OH)作为溶剂，乙醇35g，保持反应釜内温度在90±5℃的条件下，回流36小时后降温，得到炔氧甲基胺产品170g，其分子式为
实施例3：缓蚀剂成品的复配。
将实施例1中得到的羧酸型咪唑啉产品20g溶于60g乙醇中，再加入实施例2中得到的炔氧甲基胺产品20g，进行搅拌，颜色混合均匀得到原油集输用的缓蚀剂成品100g，型号为JSHS-1，
实施例4：缓蚀剂成品的复配。
将实施例1中得到的羧酸型咪唑啉产品20g溶于40g醇中，再加入实施例2中得到的炔氧甲基胺产品40g，进行搅拌，颜色混合均匀得到原油集输用的缓蚀剂成品100g，型号为JSHS-2，
实施例5：缓蚀剂成品的复配。
将实施例1中得到的羧酸型咪唑啉产品20g溶于20g乙醇中、再加入实施例2中得到的炔氧甲基胺产品60g，进行搅拌，颜色混合均匀得到原油集输用的缓蚀剂成品100g，型号为JSHS-3，
本发明实施例中未进行说明的内容未现有技术，故，不再进行赘述。
本发明原油集输用缓蚀剂及其制备方法的优点：
(1)本发明缓蚀剂的主要成分为咪唑啉和炔类衍生物，这两种物质本身均具有高正电性的N、O原子，能在金属便面吸附成膜，其分子中的疏水基团来阻止水等达到金属表面，使缓蚀剂在金属表面吸附形成致密的保护膜，有效将金属和腐蚀环境隔开。
(2)本发明缓蚀剂主要为咪唑啉和炔类衍生物的混合物，咪唑啉分散性强，但吸附性保护膜较薄，而炔类衍生物吸附性强生成保护膜厚，但分散性略差，两者混合后的相互作用，使缓蚀剂的吸附性和水溶性整体提高，增强缓蚀效果。
(3)按照SY／T5273-2000油田采出水用缓蚀剂性能评价方法，将复配后缓蚀剂同国内外同类产品进行了常压静态腐蚀速率及腐蚀速率测定对比试验。试验结果见下表所示。从表1、表2可看出，本发明缓蚀剂(JSHS-1、JSHS-2、JSHS-3)在同等试验条件下，腐蚀速率均明显好于同类产品。
表1腐蚀速率试验结果汇总表
表2原油腐蚀速率试验结果汇总表
目前，本发明申请的原油集输缓蚀剂应用于大港油田油井采出液集输中，客户反映良好，具有用量低，缓蚀效果好的特点；已向伊拉克油田推广应用，客户评价良好，对高硫化氢含量原油集输缓蚀效果好。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种原油集输用的缓蚀剂，其特征在于，其由重量份数为20±5份的羧酸型咪唑啉、重量份数为15至60的炔氧甲基胺以及重量份数为15至70份的溶剂混合，得到羧酸型咪唑啉和炔氧甲基胺的混合物为原油集输用的缓蚀剂成品。
2.根据权利要求1所述的原油集输用的缓蚀剂，其特征在于，所述溶剂为乙醇；所述羧酸型咪唑啉的分子结构式为所述炔氧甲基胺的分子式结构为
3.一种如权利要求1所述原油集输用的缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、合成羧酸型咪唑啉：
第一步：将羟乙基乙二胺(H2N(CH2)2NH(CH2)2OH)、椰子油酸(CH3(CH2)10COOH)按照重量份数比例加入反应釜中，缓慢升温至160±5℃，保持该温度回流5至8小时，得到咪唑啉中间体；其中，物料的重量份数比例是羟乙基乙二胺∶椰子油酸=1至1.1∶1；
第二步：将反应釜内温度降至60至90℃时，按重量份数比例分批次加入氯乙酸(CH3COOCl)，控制反应釜内温度在90±5℃，恒温2至4小时，然后按照重量份数比例加入氢氧化钠(NaOH)，搅拌，并将反应釜内温度降至常温，得到羧酸型咪唑啉产品，其分子结构式为
其中，物料的重量份数比例是咪唑啉中间体∶氯乙酸∶氢氧化钠=1∶0.5∶0.0002；
B、合成炔氧甲基胺：
第一步：将十二烷基二甲基叔胺(C12H25N(CH3)2)、多聚甲醛(HO(CH2O)nOH，n=10-100)和丙炔醇(HC≡C-CH2OH)按重量份数配比加入反应釜中，然后缓慢升温至120±5℃，抽真空回流10至12小时，得到炔氧甲基胺中间体；其中，物料的重量份数比例是十二烷基二甲基叔胺∶多聚甲醛∶丙炔醇=7至7.5∶1∶2；
第二步：反应釜内温度降至60至90℃，先按重量份数比例加入氯化苄(C6H5CH2Cl)，然后再加入重量份数为25至30份的乙醇(CH3CH2OH)作为溶剂，保持反应釜内温度在90±5℃的条件下，回流36小时后降温，得到炔氧甲基胺产品，其分子结构式为其中，物料的重量份数比例是炔氧甲基胺中间体∶氯化苄=10至10.5∶3.5；
C、原油集输用的缓蚀剂成品的复配：
将A步反应得到的羧酸型咪唑啉产品和B步反应得到的炔氧甲基胺产品在乙醇溶剂中进行复配，得到原油集输用的缓蚀剂成品；该复配物料的重量份数比例是羧酸型咪唑啉产品∶炔氧甲基胺产品∶乙醇=20±5∶10至60∶15至75；复配时，先将羧酸型咪唑啉产品溶于乙醇，然后加入炔氧甲基胺产品，搅拌均匀得到原油集输用的缓蚀剂成品。
4.根据权利要求3所述的原油集输用的缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述椰子油酸中月桂酸(CH3(CH2)10COOH)的重量百分比为50％以上。
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