CN105018939A - 一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105018939A
CN105018939A CN201410157680.8A CN201410157680A CN105018939A CN 105018939 A CN105018939 A CN 105018939A CN 201410157680 A CN201410157680 A CN 201410157680A CN 105018939 A CN105018939 A CN 105018939A
Authority
CN
China
Prior art keywords
preparation
corrosion inhibitor
reaction
corrosion
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410157680.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105018939B (zh
Inventor
刘欣
张卫兵
熊新强
王新华
杜廷召
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Petroleum Corp
China National Petroleum Corp Engineering Design Co Ltd
Original Assignee
China National Petroleum Corp
China National Petroleum Corp Engineering Design Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Petroleum Corp, China National Petroleum Corp Engineering Design Co Ltd filed Critical China National Petroleum Corp
Priority to CN201410157680.8A priority Critical patent/CN105018939B/zh
Publication of CN105018939A publication Critical patent/CN105018939A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105018939B publication Critical patent/CN105018939B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法；将脂肪酸和催化剂、有机多胺，150℃反应1h，180℃反应2h得咪唑啉缓蚀剂；将脂肪酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺加热到150℃完成酰胺化反应，冷却至室温后加入溶剂及氯乙酸钠，120℃，反应5小时得酰胺羧基甜菜碱；按质量百分比将咪唑啉缓蚀剂、酰胺羧基甜菜碱、非离子表面活性剂和水混合；本方法将咪唑啉和酰胺羧基甜菜碱复配成复合物，二者协同作用，大大延缓金属腐蚀速率，具有很好的水溶性，生产工艺简单，不污染环境，在高温、高压含CO2腐蚀环境中具有优异的缓蚀效果，可用于油气井和油气田地面集输和储运系统，降低金属材料的腐蚀速度。

Description

一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种应用于高温、高压含CO2环境的金属材料防腐的高效复合型缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
近年来，油气田开发过程中，油田水矿化度提高，并且随着石油天然气工业的快速发展，含有CO2等多种腐蚀介质共存的油气田相继出现，油气中含有CO2在高温下具有极强的腐蚀性，由此引发的事故越来越严重，并且造成巨大的经济损失和严重的社会后果，目前主要防腐措施有三种：选择耐蚀材料、加注缓蚀剂和使用内壁涂层或衬里，其中加注缓蚀剂是其中经济、有效且通用性很强的金属腐蚀控制方法，特别适合与在油气井及集输系统中使用，
目前国内开发的缓蚀剂大多是以咪唑啉、季铵盐为主的有效成分，但由于国内大多数缓蚀剂研发机构和厂家缺乏油气井现场工况条件的测试手段，生产的缓蚀剂适应性较差，在应用时容易发生失效等问题，并且随着高温深井的不断出现，对缓蚀剂也提出了更高的要求。
CN1052151A公开了一种用于集输管线和污水处理站的十七烯基咪唑啉油田缓蚀剂，但其实用量加大，效率低，成本高。CN1277240A公开了一种由咪唑啉含硫衍生物、烷基磷酸酯、炔醇、黑例子表面活性剂和溶剂组成的抗CO2腐蚀缓蚀剂。CN1410595A公开了一种有松香胺、单元酸、硫脲及硫脲衍生物和溶剂组成的抑制CO2腐蚀的缓蚀剂，CN1818138A公开一种由油酸咪唑啉、硫脲、聚氧乙烯醚和溶剂组成的控制CO2腐蚀的缓蚀剂，上述缓蚀剂主要抑制金属材料在油气田含CO2环境中的腐蚀，CN1966774A公开了一种由咪唑啉季铵化合物、烷基醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚和异丙醇组成的抑制H2S和CO2腐蚀的缓蚀剂，但该缓蚀剂在100℃以上和较高压力环境下缓蚀效果较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于高温、高压含CO2环境的金属材料防腐的高效复合型缓蚀剂及其制备方法，该缓蚀剂能在含CO2环境中抑制金属表面的腐蚀，具有良好的金属表面成膜性能。
本发明提供的缓蚀剂其成分和含量如下：
本发明将咪唑啉和酰胺羧基甜菜碱复配成复合物，二者协同作用，大大延缓金属腐蚀速率，并按照质量百分比（15-50%）该复合物，（1-5%）非离子表面活性剂，和余量水混合得到一种高效的缓蚀剂。
所述咪唑啉制备方法：具体包括以下步骤：
1）将脂肪酸加入到三口烧瓶中并加入0.1-5%的H3PO4或者H3BO3作为催化剂，搅拌加热到120℃；
2）按摩尔比1：1-1.5加入有机多胺，升温至150℃反应1h，升温至180℃反应2h，冷却后即得到咪唑啉缓蚀剂。
所述烷基酰胺羧基甜菜碱制备方法，具体包括以下步骤：
1）将脂肪酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺按摩尔比1:1.1-1.3加入到三口烧瓶中，搅拌加热到150-180℃反应2h后，采用氮气吹扫出去反应生成的水，控制N,N-二甲基-1,3-丙二胺的损失，继续反应3-4小时完成酰胺化反应；
2）冷却至室温后加入2-5倍反应物质量的乙二醇或丙二醇及1.1-1.3倍酰胺化产物摩尔比的氯乙酸钠，控制温度120℃，反应5小时得烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂。
所述非离子表面活性剂为平平加和吐温20中的一种或两种。
所述的脂肪酸可以是油酸、棕榈酸、月桂酸、硬脂酸中的一种。
所述的有机多胺可以是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺或羟基乙二胺。
通过实验证明：这种复合缓蚀剂具有很好的水溶性，生产工艺简单，不污染环境，在腐蚀环境中具有优异的缓蚀效果，可用于酸性油气田地面集输和储运系统，降低金属材料的腐蚀速度。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
实施例1
将月桂酸加入到三口烧瓶中并加入1%的H3PO4，搅拌加热到120℃，加入二乙烯三胺（摩尔比为1：1-1.5），升温至150℃反应1h，升温至180℃反应2h，冷却后即得到咪唑啉缓蚀剂。
将一定量的月桂酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺（摩尔比1:1.1）加入到三口烧瓶中，搅拌加热到150℃反应2h后，采用氮气吹扫出去反应生成的水，控制N,N-二甲基-1,3-丙二胺的损失，继续反应4小时完成酰胺化反应。冷却至室温后加入乙二醇作为溶剂及氯乙酸钠（摩尔比1:1.05），控制温度120℃，反应5小时得烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂。
最后将质量百分比分别为10%咪唑啉缓蚀剂、20%的烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂、2%的平平加和余量的水搅拌均匀即可。
实施例2
将一定量的棕榈酸加入到三口烧瓶中并加入3%的H3BO3作为催化剂，搅拌加热到120℃，加入三乙烯四胺（摩尔比为1：1-1.5），升温至150℃反应1h，升温至180℃反应2h，冷却后即得到咪唑啉缓蚀剂。
将一定量的油酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺（摩尔比1:1.2）加入到三口烧瓶中，搅拌加热到150℃反应2h后，采用氮气吹扫出去反应生成的水，控制N,N-二甲基-1,3-丙二胺的损失，继续反应4小时完成酰胺化反应。冷却至室温后加入丙二醇作为溶剂及氯乙酸钠（摩尔比1:1.1），控制温度120℃，反应5小时得烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂。
最后将质量百分比分别为30%咪唑啉缓蚀剂、5%的烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂、5%的平平加和余量的水搅拌均匀即可。
实施例3
将一定量的油酸加入到三口烧瓶中并加入2%的H3BO3，搅拌加热到120℃，加入多乙烯多胺（摩尔比为1：1-1.5），升温至150℃反应1h，升温至180℃反应2h，冷却后即得到咪唑啉缓蚀剂。
将一定量的油酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺（摩尔比1:1.2）加入到三口烧瓶中，搅拌加热到150℃反应2h后，采用氮气吹扫出去反应生成的水，控制N,N-二甲基-1,3-丙二胺的损失，继续反应4小时完成酰胺化反应。冷却至室温后加入乙二醇作为溶剂及氯乙酸钠（摩尔比1:1.1），控制温度120℃，反应5小时得烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂。
最后将质量百分比分别为15%咪唑啉缓蚀剂、20%的烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂、5%的Tween20和余量的水搅拌均匀即可。
实施例4
将一定量的硬脂酸加入到三口烧瓶中并加入0.1%的H3PO4作为催化剂，搅拌加热到120℃，加入羟基乙二胺（摩尔比为1：1-1.5），升温至150℃反应1h，升温至180℃反应2h，冷却后即得到咪唑啉缓蚀剂。
将一定量的油酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺（摩尔比1:1.2）加入到三口烧瓶中，搅拌加热到150℃反应2h后，采用氮气吹扫出去反应生成的水，控制N,N-二甲基-1,3-丙二胺的损失，继续反应4小时完成酰胺化反应。冷却至室温后加入乙二醇作为溶剂及氯乙酸钠（摩尔比1:1.1），控制温度120℃，反应5小时得烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂。
最后将质量百分比分别为20%咪唑啉缓蚀剂、15%的烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂、2%的Tween20和余量的水搅拌均匀即可。
实施例5
缓蚀效率评价
为检验本发明在高温、高压含CO2环境中的缓蚀性能，进行了实验评价。常温下往高压釜中加入2.5L已除氧的腐蚀介质，加入量为20mg/L的缓蚀剂，挂片，密封通氮气半小时进一步除氧。通入计量的CO2，然后升温至T=150℃。其中当T=150℃时，PCO2=1.5MPa，在该试验温度下静态反应72h后取出试片，清洗、除锈、干燥后称重并记录数据
试样 腐蚀速率 缓蚀率
空白 0.4873
实施1 0.0202 95.8%
实施2 0.0392 91.9%
实施3 0.0177 96.4%
实施4 0.0493 90.0%
从表中所示结果可以看出本发明提供的缓蚀剂在高温、高压含CO2环境具有良好的缓蚀效果。
以上公开的仅为本发明的具体实施例，虽然本发明的比较佳的实施例揭示如上，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能想到的变化，在不脱离本发明的设计思想和范围内，对本发明进行各种改动和润饰，都应落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种金属材料防腐缓蚀剂的制备方法，其特征在于：
1）咪唑啉缓蚀剂的制备：将脂肪酸加入到三口烧瓶中并加入0.1-5%的H3PO4或者H3BO3作为催化剂，搅拌加热到120℃，按摩尔比为1：1～1.5加入有机多胺，升温至150℃反应1h，升温至180℃反应2h，冷却后即得到咪唑啉缓蚀剂；
2）酰胺羧基甜菜碱制备：将脂肪酸和N,N-二甲基-1,3-丙二胺按摩尔比1:1.1-1.3加入到三口烧瓶中，搅拌加热到150℃反应2h后，采用氮气吹扫出去反应生成的水，控制N,N-二甲基-1,3-丙二胺的损失，继续反应3-4小时完成酰胺化反应，冷却至室温后加入2-5倍反应物质量的乙二醇或丙二醇及1.1-1.3倍酰胺化产物摩尔比的氯乙酸钠，控制温度120-150℃，反应3-5小时得烷基酰胺羧基甜菜碱缓蚀剂；
3）缓蚀剂的制备：按质量百分比将咪唑啉缓蚀剂10～30%、酰胺羧基甜菜碱5～20%、非离子表面活性剂1%-5%和水余量混合。
2.根据权利要求1所述的金属材料防腐缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述的脂肪酸是油酸、棕榈酸、月桂酸、硬脂酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的金属材料防腐缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述非离子表面活性剂为平平加或者吐温20。
4.根据权利要求1所述的金属材料防腐缓蚀剂的制备方法，其特征在于：所述的有机多胺是二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺或羟基乙二胺。
5.一种金属材料防腐缓蚀剂，其特征在于：它是根据权利要求所述的方法制备的。
CN201410157680.8A 2014-04-18 2014-04-18 一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法 Active CN105018939B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410157680.8A CN105018939B (zh) 2014-04-18 2014-04-18 一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410157680.8A CN105018939B (zh) 2014-04-18 2014-04-18 一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105018939A true CN105018939A (zh) 2015-11-04
CN105018939B CN105018939B (zh) 2018-02-23

Family

ID=54409227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410157680.8A Active CN105018939B (zh) 2014-04-18 2014-04-18 一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105018939B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105439885A (zh) * 2015-12-01 2016-03-30 西安长庆化工集团有限公司 一种脂肪酸酰胺丙基甜菜碱泡排剂及其制备方法和应用
CN105906526A (zh) * 2016-04-25 2016-08-31 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种间歇法生产酸化自转向剂工艺
CN106085399A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂及其制备方法
CN106757046A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 中国石油天然气股份有限公司 一种用于含硫湿气输送管道的缓蚀剂及其制备方法
CN109136937A (zh) * 2018-07-04 2019-01-04 江苏安荣电气设备股份有限公司 一种金属表面用防腐材料
CN116426177A (zh) * 2023-04-03 2023-07-14 苏州嘉乐威新材料股份有限公司 一种环氧磷酸酯树脂改性水性丙烯酸氨基烤漆及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101190896A (zh) * 2006-12-01 2008-06-04 湖南科技大学 环烷酸咪唑啉及其酰胺的甜菜碱的制备方法和在HCl－H2S－H2O体系中的应用
CN101348914A (zh) * 2008-07-30 2009-01-21 莱芜钢铁股份有限公司 一种trt专用缓蚀阻垢剂
CN101395303A (zh) * 2006-01-20 2009-03-25 克拉里安特国际有限公司 具有高生物降解性能和低毒性的缓蚀剂
CN101974762A (zh) * 2010-11-03 2011-02-16 西南林业大学 一种环保型金属缓蚀剂及其制备方法
CN103554027A (zh) * 2013-10-30 2014-02-05 中国海洋石油总公司 一种水溶性咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101395303A (zh) * 2006-01-20 2009-03-25 克拉里安特国际有限公司 具有高生物降解性能和低毒性的缓蚀剂
CN101190896A (zh) * 2006-12-01 2008-06-04 湖南科技大学 环烷酸咪唑啉及其酰胺的甜菜碱的制备方法和在HCl－H2S－H2O体系中的应用
CN101348914A (zh) * 2008-07-30 2009-01-21 莱芜钢铁股份有限公司 一种trt专用缓蚀阻垢剂
CN101974762A (zh) * 2010-11-03 2011-02-16 西南林业大学 一种环保型金属缓蚀剂及其制备方法
CN103554027A (zh) * 2013-10-30 2014-02-05 中国海洋石油总公司 一种水溶性咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105439885A (zh) * 2015-12-01 2016-03-30 西安长庆化工集团有限公司 一种脂肪酸酰胺丙基甜菜碱泡排剂及其制备方法和应用
CN105906526A (zh) * 2016-04-25 2016-08-31 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 一种间歇法生产酸化自转向剂工艺
CN106085399A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 酸化用复配咪唑啉型缓蚀剂及其制备方法
CN106757046A (zh) * 2016-12-29 2017-05-31 中国石油天然气股份有限公司 一种用于含硫湿气输送管道的缓蚀剂及其制备方法
CN106757046B (zh) * 2016-12-29 2018-11-16 中国石油天然气股份有限公司 一种用于含硫湿气输送管道的缓蚀剂及其制备方法
CN109136937A (zh) * 2018-07-04 2019-01-04 江苏安荣电气设备股份有限公司 一种金属表面用防腐材料
CN116426177A (zh) * 2023-04-03 2023-07-14 苏州嘉乐威新材料股份有限公司 一种环氧磷酸酯树脂改性水性丙烯酸氨基烤漆及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105018939B (zh) 2018-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105018939A (zh) 一种金属材料防腐缓蚀剂及其制备方法
CN101280222B (zh) 一种水溶性缓蚀剂及其制备方法和应用
CN103059825B (zh) 一种油井用缓蚀剂及制备方法
CN101613598B (zh) 一种抑制h2s/co2腐蚀的缓蚀剂及其制备方法
CN100526508C (zh) 一种抑制金属腐蚀的缓蚀剂及其制备方法
CN102732891A (zh) 一种中和缓蚀剂
CN102226281B (zh) 一种无醛酸化缓蚀剂及制备方法
CN101565608A (zh) 一种新型酸化缓蚀剂的制备方法及其应用
CN102234502A (zh) 一种缓蚀剂及其制备方法
WO2018119973A1 (zh) 一种盐酸酸洗缓蚀剂及其制备方法
CN103820789A (zh) 复配型二氧化碳缓蚀剂
CN108440415B (zh) 一种油溶性双咪唑啉衍生物缓蚀剂及其制备方法和用途
CN106478510B (zh) 炔醇基咪唑啉化合物、用于二氧化碳驱油的缓蚀剂及制备
CN111020596B (zh) 一种气井水溶性缓蚀剂及其制备方法
CN106520080A (zh) 全有机型长效防冻冷却液、防冻冷却液及其制备方法
CN100560801C (zh) 一种水溶性高温有机酸缓蚀剂及其制备方法和使用方法
CN105238379B (zh) 一种气井酸化用长效缓蚀剂及其配制方法和使用方法
CN1144857C (zh) 一种油田注水缓蚀剂
CN106518770A (zh) 一种新型水溶性无盐咪唑啉缓蚀剂制备方法和应用
CN102268677A (zh) 一种抑制h2s/co2腐蚀的缓蚀剂及其制备方法
CN105884688A (zh) 两性双子咪唑啉的制备方法
CN105132922A (zh) 一种抑制分馏塔顶循腐蚀的油溶性缓蚀剂的制备方法
CN101624518A (zh) 一种适用于co2驱采出井井筒防腐的缓蚀剂
CN105295880B (zh) 一种缓释型固体缓蚀剂及其制备方法
CN102732895A (zh) 一种水溶性缓蚀剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant