CN110499511A - 一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂及其制备方法，由以下组分组成：2‑巯基苯并噻唑和氯化苄，2‑巯基苯并噻唑和氯化苄的反应摩尔比为1:1～1.5；能够有效抑制超临界二氧化碳对运输管线及封装金属材料的腐蚀。特别是对工艺过程中的超临界CO2腐蚀具有显著的抑制效果，且该缓蚀剂在苛刻条件下用量小、缓蚀效果显著，具有较好的抗高温二氧化碳腐蚀性能。

Description

一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂及其制备方法
技术领域
本发明属于二氧化碳驱油工艺和其它涉及超临界二氧化碳下腐蚀领域，特别涉及一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂及其制备方法。
背景技术
当CO2的温度超过31.1℃、分压高于7.38MPa时，即进入超临界状态。目前,超临界二氧化碳技术在工业上运用十分广泛，尤其是在国内外油气田开始推广使用二氧化碳驱油工艺来提高油气采收率。在二氧化碳驱油工艺中，由于二氧化碳分压很高，在运输管道和井下二氧化碳往往处于超临界状态，大量的二氧化碳溶于油田产生水或者地层水中形成碳酸，在水中其它离子的共同作用下，超临界CO2与水形成的流体具有强烈的电化学腐蚀特征，造成碳钢管道和封装的金属材料穿孔、泄露等问题进而导致重大事故。
同时，在超临界二氧化碳下大多数传统的二氧化碳缓蚀剂性能急剧下降，并不能有效地抑制CO2腐蚀。目前，国内外报道的能有效抑制超临界CO2腐蚀的缓蚀剂非常少，抑制了超临界二氧化碳下腐蚀领域行业的安全发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂及其制备方法，以解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂，由以下组分组成：2-巯基苯并噻唑和氯化苄，2-巯基苯并噻唑和氯化苄的反应摩尔比为1:1～1.5；
进一步的，缓蚀剂的结构式为：
进一步的，一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将2-巯基苯并噻唑和氯化苄分别放入烧瓶中，开始加热搅拌反应；
步骤2，在70-100℃下反应4-8小时；继续升温到100-120℃，维持温度反应16-20小时，得到均匀透亮的浅橙色溶液。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明提供的一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂，能够有效抑制超临界二氧化碳对运输管线及封装金属材料的腐蚀。特别是对工艺过程中的超临界CO2腐蚀具有显著的抑制效果，且该缓蚀剂在苛刻条件下用量小、缓蚀效果显著，具有较好的抗高温二氧化碳腐蚀性能。该超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂能够在常温至80℃且二氧化碳分压为0.1MPa至10MPa的生产工艺中使用，直接在腐蚀介质中添加本缓蚀剂即可。
具体实施方式
以下对本发明进一步说明：
一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂，由以下组分组成：2-巯基苯并噻唑和氯化苄，2-巯基苯并噻唑和氯化苄的反应摩尔比为1:1～1.5；
缓蚀剂的结构式为：
一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将2-巯基苯并噻唑和氯化苄分别放入烧瓶中，开始加热搅拌反应；
步骤2，在70-100℃下反应4-8小时；继续升温到100-120℃，维持温度反应16-20小时，得到均匀透亮的浅橙色溶液。
反应式如下：
实施例1：
在三口烧瓶中投入83.6g2-巯基苯并噻唑、70g氯化苄，开始加热搅拌反应。待反应温度达到90℃，维持此温度反应6小时；继续升温到110℃，维持温度反应18小时，得到均匀透亮的浅橙色溶液。
缓蚀性能评价：
依照行业标准SY/T 5273-2000，使用某油田地层水，总矿化度为2.7×104mg/L，其中Cl-含量为1.6×104mg/L，模拟油田CO2驱工艺条件，进行缓蚀性能评价。
下表显示本发明专利一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂的缓蚀性能评价结果
表一
表二

Claims (3)

1.一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂，其特征在于，由以下组分组成：2-巯基苯并噻唑和氯化苄，2-巯基苯并噻唑和氯化苄的反应摩尔比为1:1～1.5。
2.根据权利要求1所述的一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂，其特征在于，缓蚀剂的结构式为：
3.一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂的制备方法，其特征在于，基于权利要求1至2中任意一项所述的一种超临界二氧化碳下碳钢缓蚀剂，包括以下步骤：
步骤1，将2-巯基苯并噻唑和氯化苄分别放入烧瓶中，开始加热搅拌反应；
步骤2，在70-100℃下反应4-8小时；继续升温到100-120℃，维持温度反应16-20小时，得到均匀透亮的浅橙色溶液。
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