CN110577829A

CN110577829A - 肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂、制备及使用方法

Info

Publication number: CN110577829A
Application number: CN201810584971.3A
Authority: CN
Inventors: 宋文文; 张娟涛; 殷泽新; 谢俊峰; 李磊
Original assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Natural Gas Co Ltd
Priority date: 2018-06-08
Filing date: 2018-06-08
Publication date: 2019-12-17

Abstract

本申请提供一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，按重量百分比计，包括：肉桂醛基席夫碱10％～15％；复配物85％～90％；所述复配物包括：甲氧基丙胺、乌洛托品、表面活性剂、极性非质子溶剂和醇类溶剂；所述肉桂醛基席夫碱是肉桂醛与具有二个伯胺基的有机二胺或有机三胺的反应产物。本申请还提供一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的制备及使用方法，将该缓蚀剂加入到酸液中，可以有效抑制酸液对金属表面的腐蚀；且在满足缓蚀效果的情况下，该缓蚀剂可以适用于温度160℃、酸液浓度达到28％或更高的高温、强酸条件；且将肉桂醛基席夫碱缓蚀剂用于酸液，具有用量少、效率高、使用温度范围广、酸液中分散良好、生产简便的特点。

Description

肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂、制备及使用方法

技术领域

本申请涉及石油化工领域材料的防腐技术，尤其涉及一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂、制备及使用方法，属于石油化工技术领域。

背景技术

为了提高油气井的采收率，并达到增产和稳产目的，需要定期向油气井中注入酸液进行酸化处理来保持油气通道通畅，当将酸液注入地层后，可以溶解渗流通道中的堵塞物或制造人工裂缝使油气通道通畅，降低油流阻力，增加地层渗透率；但是，酸液的注入会使油气井管材和井下金属设备造成严重腐蚀，还有可能导致管材的突发性破裂，造成严重经济损失。

因为席夫碱分子中含有的-C＝N-基团上的N原子属于具有孤对电子的sp²杂化，可与多种金属离子形成牢固的配位键，使其紧紧吸附在金属表面，从而大大降低金属的腐蚀速率；将席夫碱与表面活性剂、分散剂等进行复配所制备的缓蚀剂对酸液具有一定的缓蚀性能。

在现有技术中，通过席夫碱复配所制备的缓蚀剂虽然在降低酸液对设施的腐蚀速率方面具有一定的效果，但在应用中还是存在有待解决的缺憾。首先是用量问题，为了满足缓蚀效果，这种缓蚀剂在酸液中的用量比较多，实际应用中一般要求在酸液中用量达到10％或更高，无论是生产还是处理液的使用与排放，都会带来较大的环境污染；同时，目前有报道的通过席夫碱复配所制备的缓蚀剂的应用效果还受到环境因素的制约，例如，不能应用在较高温度、较高压力及强酸酸液体系下的油气井中，进而无法有效应用于抑制强酸酸液对油气井管材和井下金属设备的腐蚀。

除了上述对油气井的酸化处理中的防腐需要，其它制造企业，例如炼厂或钢厂的管道酸洗液、锅炉酸洗液使用中，设备和管道的酸腐蚀缓释也面临同样的问题。

因此，如何提供一种既能够有效提升缓释效果，缓解和改善环境污染问题，又能应用在较高温度、较高压力及强酸酸液体系中的酸化缓蚀剂，是目前亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，使用肉桂醛与有机二胺或有机三胺反应得到肉桂醛基席夫碱产物，以及选择的复配物，得到的肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂不仅具有优异的缓蚀功效，同时解决了现有技术中的缓蚀剂无法应用在较高温度、较高压力及强酸酸液体系下的问题。

本申请提供一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的制备方法，提供的缓蚀剂具有提升的缓蚀效果，而且能应用在较高温度、较高压力及强酸酸液体系中。

本申请提供一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的使用方法，使用上述肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，在有效提升缓蚀效果的同时，缓蚀剂在酸液中的用量也减少，不仅降低使用成本，提高缓蚀效率，也利于减少环境污染。

本申请提供一种油气井的酸化处理方法，使用本申请的肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，不仅提升了缓蚀效率，也克服了现有技术中缓蚀剂使用条件受限的缺陷。

本申请的一个方面，公开了一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，按重量百分比计，包括：

肉桂醛基席夫碱10％～15％；

复配物85％～90％；

所述复配物包括：甲氧基丙胺、乌洛托品、表面活性剂、极性非质子溶剂和醇类溶剂；

所述肉桂醛基席夫碱是肉桂醛与具有二个伯胺基的有机二胺或有机三胺的反应产物。

本申请中的肉桂醛基席夫碱是肉桂醛与具有二个伯胺基的有机二胺或有机三胺的反应产物，因为有机二胺或有机三胺中的两个伯胺会参加反应，所以，所得到的产物也可称为双分子型肉桂醛基席夫碱，在本申请中，也称为Gemini型肉桂醛基席夫碱。

本申请的实施方案中，选择肉桂醛基席夫碱与复配物进行复配得到产物酸化缓蚀剂，肉桂醛基席夫碱的选择可说明如下：

本申请公开的实施方案中，使用的肉桂醛基希夫碱是肉桂醛与具有二个伯胺基的有机二胺或有机三胺的反应产物；由于有机二胺中或有机三胺中的两个伯胺会与肉桂醛的醛基发生缩合反应，即，两分子肉桂醛参加反应，得到产物双分子型肉桂醛基希夫碱。申请人的研究发现，这种双分子型肉桂醛基席夫碱对金属的吸附性好，尤其是在较高温度下依然表现出良好的吸附性能；同时，肉桂醛分子中的苯环结构有利于提高酸化缓蚀剂在金属表面的平面铺展性，肉桂醛分子中的烯键有利于提高酸化缓蚀剂对金属表面的吸附牢固性。所以，本申请将双分子型肉桂醛基席夫碱应用到酸化缓蚀剂中，可以提高酸化缓蚀剂的缓蚀效果及耐高温性。再一方面，肉桂醛主要来源于植物提取，其毒性比较低，无论是在双分子型肉桂醛席夫碱的制备过程还是使用过程，对环境造成的污染均比较小。所以，将肉桂醛与有机二胺或有机三胺反应得到双分子型肉桂醛基席夫碱，使用双分子型肉桂醛基席夫碱作为本申请酸化缓蚀剂的主剂，有利于提高其对金属的吸附性能。

本申请公开的实施方案中，选择至少具有二个伯胺基的有机二胺或有机三胺利于与两分子肉桂醛发生缩合反应，得到双分子型肉桂醛席夫碱。

当两分子肉桂醛与有机二胺反应时，所得到的反应产物双分子型席夫碱的结构式为：

式中，n≥2，可选的，有机二胺可以选择短链烷基胺，比如丙二胺，1,4-丁二胺。

具体地，当有机二胺为丙二胺时，两分子肉桂醛与丙二胺反应得到的反应产物双分子型席夫碱的结构式为：

有机三胺可以是二亚乙基三胺，例如，当有机三胺为二亚乙基三胺时，两分子肉桂醛与二亚乙基三胺反应得到的反应产物双分子型席夫碱的结构式为：

本申请的肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂中，肉桂醛基席夫碱与复配物按照设定的含量混配，用于酸化处理液中，利于提升其缓蚀效果。经申请人研究证明，肉桂醛基席夫碱的加入量过多，酸化缓蚀剂的水溶性会降低。肉桂醛基席夫碱在酸化缓蚀剂中的占比适量，利于实现酸化缓蚀剂在酸液中保持良好的分散溶解，达到良好的缓蚀性能。具体地，本申请的实施过程中，肉桂醛基席夫碱的重量百分比含量可以为10％～15％，复配物的重量百分比含量可以为85％～90％。

本发明的实施方案中，复配物的使用对于该酸化缓蚀剂的功效具有重要的协同作用，具体的选择可说明如下：

甲氧基丙胺是一种高级有机溶剂，具有分散溶解的作用，利于提高本申请酸化缓蚀剂在酸液中的溶解性。

表面活性剂具有固定的亲水亲油基团，作为本申请酸化缓蚀剂的复配物组成之一，有利于提高酸化缓蚀剂在酸液中的溶解分散性；本发明的实施方案建议使用非离子表面活性剂，利于进一步提高酸化缓蚀剂在酸液中的溶解分散性。本申请中所选择的非离子表面活性剂可以是蓖麻油聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂,申请人研究发现，蓖麻油聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂可以提高酸化缓蚀剂在酸液中的稳定性，有利于提高酸化缓蚀剂的缓蚀性能。具体地，本申请实施过程中所选择的蓖麻油聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂可以选择蓖麻油聚氧乙烯醚EL40，蓖麻油聚氧乙烯醚EL60，蓖麻油聚氧乙烯醚EL80等。蓖麻油聚氧乙烯醚BY系列可以与蓖麻油聚氧乙烯醚EL系列相互换算，通常情况下，可以选择BY系列进行换算使用，BY系列可以选择BY-100，BY-120，BY-130，BY-140，BY-155等。

极性非质子溶剂具有很强的溶解能力，将极性非质子溶剂作为本申请复配物的组分之一，便于酸化缓蚀剂在酸液中的溶解性。可选的，本申请的实施过程中，非质子极性溶剂可以是二甲基亚砜，也可以是二甲基甲酰胺。

乌洛托品，化学名六亚甲基四胺，申请人研究表明，乌洛托品在溶液中可以分解为甲氨、乙氨、乙醛和丙醛等小分子，这些小分子可以提高酸化缓蚀剂的缓蚀效果，将乌洛托品作为复配物之一，有利于提高本申请酸化缓蚀剂的缓蚀效果。

本申请的缓蚀剂中，选择醇类溶剂作为复配物的组分之一，可以提高缓蚀剂在酸液中的溶解性，可选的，可以选择碳链较短和对席夫碱分散能力较强的醇类，比如，可以选择乙醇，异戊醇或苯甲醇等。

根据本申请的方案，将上述双分子型肉桂醛基席夫碱与选定的复配物进行复配制备酸化缓蚀剂，经防腐实验证明，其缓蚀效果得以明显提升。可以理解，该缓蚀效果的表现应该是所述双分子型肉桂醛基席夫碱以及复配组分之间的协同作用有关。在本申请的具体实施过程中，按重量百分比计，在所述酸化缓蚀剂中，所述甲氧基丙胺占3％～6％，所述乌洛托品占1～3％，所述表面活性剂占1％～3％，所述极性非质子溶剂占25％～35％，所述醇类溶剂占40％～53％。

根据本发明的方案，复配物的组成可以根据需要组配，各组分的混配总量满足复配物在缓蚀剂中的含量即可。

本申请的另一方面，公开了一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的制备方法，包括：

将肉桂醛和有机二胺或有机三胺在稀释剂中混合后微波加热处理，得到第一溶液，向所述第一溶液加入乙醚，冷却后抽滤，制得所述肉桂醛基席夫碱；

取肉桂醛基席夫碱和复配物混合均匀，得到所述酸化缓蚀剂。

本申请肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的制备方法简单，肉桂醛和有机二胺或有机三胺的反应速率快，有效降低了酸化缓蚀剂的制备时间。

具体的，本申请是将肉桂醛、有机二胺或有机三胺按照摩尔比在稀释剂中混合后微波加热处理，得到第一溶液，将所述第一溶液冷却后加入少量的乙醚，低温箱中冷却后抽滤，制得到肉桂醛基席夫碱；

按重量比取肉桂醛基席夫碱、甲氧基丙胺、乌洛托品、表面活性剂、极性非质子溶剂及醇类溶剂混合均匀，得到所述酸化缓蚀剂。

在上述制备肉桂醛基席夫碱的过程中，将肉桂醛与有机二胺或有机三胺按照计量的摩尔比在稀释剂中进行混合，即两分子肉桂醛与一分子的有机二胺或有机三胺在稀释剂中进行混合，申请人的研究发现，按照化学计量比的基础上适当的提高肉桂醛的用量有利于肉桂醛与有机二胺或有机三胺的反应完成，且肉桂醛自身对金属具有吸附功能，适当过量可以提高酸化缓蚀剂的缓蚀效果。在本申请的具体实施过程中，可以适当提高肉桂醛的用量，比如将肉桂醛与有机二胺或有机三胺进行反应，可以将肉桂醛与有机二胺的摩尔比限制在(2.0～2.5)：1的范围内。

将肉桂醛与有机二胺或有机三胺按照摩尔比在稀释剂中混合后微波加热处理，得到第一溶液，将所述第一溶液冷却后加入少量的乙醚，低温箱中冷却后抽滤，制得肉桂醛基席夫碱。稀释剂可以使肉桂醛与有机二胺或有机三胺溶解并混合均匀，且稀释剂可以选择极性溶剂，利于促进肉桂醛与有机二胺或有机三胺的反应完成。具体地，稀释剂可以选择氯苯、邻二氯苯或其他性质相似的极性溶剂。在本申请的实施过程中，使用氯苯、邻二氯苯或其他性质相似的极性溶剂，其用量并不进行具体限定，只要实现对肉桂醛与有机二胺或有机三胺的溶解及混合均匀即可。

微波加热处理可以提高肉桂醛与有机二胺或有机三胺的反应速率，利于降低反应时间。在本申请的实施过程中，可以选择微波功率在500-700W加热5-10分钟，便于反应完成。

向冷却后的第一溶液中加入少量的乙醚，有利于固体产物的析出，本申请中乙醚的加入量并不进行具体的限定，只要可以满足所述第一溶液中出现大量的固体析出即可。将加入少量乙醚后的第一溶液在低温箱中冷却后抽滤，可以加快第一溶液的冷却，利于得到黄色固体肉桂醛基席夫碱。将加入少量乙醚后的第一溶液在低温箱中冷却，通常情况下，可以将低温箱的温度设置为零度以下，比如，在本申请的实施过程中，可以将低温箱的温度设定为-10℃。

在本申请的具体实施过程中，可以选择将肉桂醛、有机二胺或有机三胺按照计量的摩尔比加入到反应器(实验室可使用单口烧瓶)中进行反应，反应器的材质可以选择玻璃或者聚四氟乙烯，以便于保证肉桂醛、有机二胺或有机三胺、稀释剂的微波加热处理过程的正常进行。

本申请的另一方面，公开了一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的使用方法，直接向待用酸液中加入重量百分数为0.3％～4％的所述酸化缓蚀剂，搅拌均匀，制成供使用的酸液(即，其中该缓释剂的含量0.3％～4％)。

本申请中加入酸液中的酸化缓蚀剂的用量可以比较少，防腐实验的结果显示，本申请的酸化缓释剂在酸液中的添加量超过0.3％，即会得到明显的缓释效果，例如，0.5％、1％、2％等。经防腐试验证明，相比于常温、常压环境，在高温、高压条件下，为了满足缓蚀效果，向酸液中加入酸化缓蚀剂的量应适当增加。基于酸化缓蚀剂成本的考虑，在满足缓蚀效果的前提下，在本申请的具体实施过程中，在常温～160℃条件下，可以选择重量百分数为0.3％～4％的酸化缓蚀剂加入到酸液中。

本申请的另一方面，公开了一种油气井的酸化处理方法，包括使用添加有本申请所述肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的酸液。

本申请中所指的酸液不仅仅是指油气井中所使用的酸液，也包括炼厂或钢厂的管道酸洗液、锅炉酸洗液，也就是说，本申请中的酸化缓蚀剂是具有广泛用途的，同样也并不仅限于上述限制。

本申请中的肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂尤其适合于石油开采工业酸化压裂施工中碳钢的防腐，研究发现，本申请中的肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂具有强吸附性能，是一种混合型缓蚀剂，能够在金属表面形成一层致密的保护膜，保护油气井管材及金属设备的表面，防止因强酸的腐蚀造成严重影响。

本申请的有益效果为：

(1)本申请通过将双分子肉桂醛基席夫碱与复配物进行复配得到一种新型双分子席夫碱酸化缓蚀剂，将该酸化缓蚀剂加入到酸液中，可以有效抑制酸液对金属表面的腐蚀；且在满足缓蚀效果的情况下，该酸化缓蚀剂可以适用于温度160℃、酸液浓度达到28％或更高的高温高压和强酸酸液体系中；

(2)本申请的肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂用于酸液，具有用量少、效率高、使用温度范围广、酸液中分散良好、生产简便的特点；

(3)本申请中的肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂在酸液中的加入量少，在满足缓蚀效果的前提下，无论在生产还是处理液的使用与排放，均有利于降低环境污染。

具体实施方式

为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面通过实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了检验本申请酸化缓蚀剂的缓蚀效果，本申请采用了340atm镍基合金制备的静-动态高温高压釜，按照SY5405-96酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标对其缓蚀效果进行了评价，评价指标如表1、表2所示。

由酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标可知，常压静态腐蚀速率测定方法是：采用挂片失量法，在常压、温度不高于90℃条件下，将已称量的试片分别放入恒温的未加和加有缓蚀剂的酸液中，反应到预定时间后，取出试片，清洗、干燥处理后称量，计算失量、平均腐蚀速率及缓蚀率。

高温高压动态腐蚀速率测定方法是：采用高温高压釜，按照表2中的温度、压力条件下，将已称量的试片放入测试温度、压力下的加有缓蚀剂的酸液中，并设置转速，反应到预定时间后，去除试片，清洗、干燥处理后称量，计算失量、平均腐蚀速率。

上述测定方法中均使用三个试片为一组进行平行测试，最后通过三个试片的腐蚀速率求平均腐蚀速率和缓蚀率。

其中，腐蚀速率按公式(1)计算：

式中，ν_i-单片试片腐蚀速率，g/(m²·h)；

Δm_i-单片试片腐蚀失量，g；

A_i-单片试片表面积，mm²；

Δt-反应时间，h。

平均腐蚀速率按公式(2)计算：

式中，-每组平行样平均单片试片腐蚀速率，g/(m²·h)；

ν₁，ν₂，ν₃-分别为同组的三块试片的腐蚀速率，g/(m²·h)。缓蚀率按公式(3)计算：

式中，η-缓蚀率，％；

-未加缓蚀剂的总平均腐蚀速率，g/(m²·h)；

-每组平行样平均单片试片腐蚀速率，g/(m²·h)。

表1常压静态腐蚀速率测定条件及缓蚀剂评价指标

表2高温高压动态腐蚀速率测定条件及缓蚀剂评价指标

实施例1

称取200mmol肉桂醛和100mmol丙二胺加入到250ml单口烧瓶中，加入50ml氯苯，微波功率580W加热6分钟，溶液冷却后，加入少量乙醚，有大量固体析出，放入低温箱中冷却后抽滤得到黄色固体，即为反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-1,3-丙二胺；然后取10g反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-1,3-丙二胺、5g甲氧基丙胺、2g乌洛托品、1g EL80、30g二甲基甲酰胺、52g苯甲醇混合搅拌均匀即可得到缓蚀剂。

本实施例进行的是常压静态条件下对N80钢腐蚀速率的测定，测试的是不同浓度的缓蚀剂在90℃、15％HCl(重量)溶液中对N80钢的评价，反应时间为4小时，具体测试及计算结果如表3所示。

表3不同缓蚀剂浓度的缓蚀效率

由表3可以看出，在90℃、15％HCl(重量)溶液条件下所进行的常压静态测试中，添加缓蚀剂的酸液中N80钢的腐蚀速率远小于未添加缓蚀剂的酸液中N80钢的腐蚀速率；且随着缓蚀剂浓度的增加，即随着缓蚀剂的重量百分数从0.5％增加到2％，酸液中N80钢的腐蚀速率不断减小，即由2.97g/(m²·h)降低到0.97g/(m²·h)，缓蚀率由99.73％增加到99.91％。

与表1中常压静态测试标准指标相比，本实施例中加入缓蚀剂的酸液中N80钢的腐蚀速率都符合一级缓蚀评价指标。

实施例2

称取220mmol肉桂醛和100mmol丙二胺加入到250ml单口烧瓶中，加入50ml邻二氯苯，微波功率600W加热5分钟，溶液冷却后，加入少量乙醚，有大量固体析出，放入低温箱中冷却后抽滤得到黄色固体，即为反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-1,3-丙二胺；然后取10g反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-1,3-丙二胺、4g甲氧基丙胺、3g乌洛托品、3gEL60、27g二甲基亚砜、53g异戊醇混合搅拌均匀即可得到缓蚀剂。

本实施例中，在不同温度下，15％HCl(重量)的酸液中加入表4所示的不同浓度缓蚀剂，测试腐蚀速率和缓蚀率，其中，30℃～90℃下的腐蚀速率是在表1所示的常压静态条件下测试，而120℃～160℃的腐蚀速率是在表2所示的高温高压动态条件下测试，所有的测试均使用N80钢作为试片，反应时间均为4小时。

将表4中的数据与表1中的数据进行对比，在常压静态条件下，缓蚀剂在酸液中的重量百分数为1％时，N80钢的腐蚀速率远低于空白腐蚀速率，且60℃～90℃条件下的腐蚀速率均可以满足缓蚀剂的一级评价指标；在高温高压动态条件下，缓蚀剂在酸液中的重量百分数均符合动态条件下的缓蚀剂浓度加入量标准，在120℃～160℃条件下，除120℃时N80钢的腐蚀速率属于二级评价指标外，140℃和160℃条件下N80钢的腐蚀速率均符合动态条件下的一级评价指标。

通过将表4与表1、表2中的数据进行对比可知，本实施例所制备的缓蚀剂满足30℃～160℃条件下酸液的应用，换句话说，本实施例所制备的缓蚀剂的应用温度范围可以满足常温～160℃；且在160℃时，N80钢的缓蚀速率低于表2中的缓蚀剂一级评价指标数据。

表4缓蚀剂在不同温度下的缓蚀效率

实施例3

称取200mmol肉桂醛和100mmol丙二胺加入到250ml单口烧瓶中，加入50ml氯苯，微波功率550W加热10分钟，溶液冷却后，加入少量乙醚，有大量固体析出，放入低温箱中冷却后抽滤得到黄色固体，即为反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-1,3-丙二胺；然后取10g反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-1,3-丙二胺、5g甲氧基丙胺、3g乌洛托品、2g EL40、30g二甲基亚砜、50g乙醇混合搅拌均匀即可得到缓蚀剂。

在本实施例中，在90℃，不同酸液中缓蚀剂浓度均为1％条件下，使用常压静态方法对N80钢进行评价测试，反应时间均为4个小时；将表5与表1进行对比能够看出，在缓蚀剂重量百分数为1％条件下，随着盐酸浓度的不断增加，N80钢腐蚀速率在增加，可以理解，盐酸浓度增加，酸液对N80钢的腐蚀速率增强，本实施例中的盐酸浓度为15％时，腐蚀速率符合表1中缓蚀剂一级评价指标，盐酸浓度为20％时，腐蚀速率符合表1中缓蚀剂二级评价指标；本实施例缓蚀剂加入到不同盐酸浓度下，N80钢的缓蚀率均达到98％以上。

表5缓蚀剂1％(重量)不同酸浓度下的缓蚀效率

实施例4

称取200mmol肉桂醛和100mmol二亚乙基三胺加入到250ml单口烧瓶中，加入50ml氯苯，微波功率550W加热10分钟，溶液冷却后，加入少量乙醚，有大量固体析出，放入低温箱中冷却后抽滤得到黄色固体，即为反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-2,2′-二亚乙基三胺；然后取12g反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-2,2′-二亚乙基三胺、3g甲氧基丙胺、3g乌洛托品、2.5g EL40、32g二甲基亚砜、47.5g异戊醇混合搅拌均匀即可得到缓蚀剂。

本实施例中，在不同温度下，15％HCl(重量)的酸液中加入表6所示的缓蚀剂，测试腐蚀速率和缓蚀率，其中，30℃～90℃下的腐蚀速率是在表1所示的常压静态条件下测试，而120℃～160℃的腐蚀速率是在表2所示的高温高压动态条件下测试，所有的测试均使用N80钢作为试片，反应时间均为4小时；即，本实施例与实施例2的测试方式相同，不同的是，本实施例是通过肉桂醛与有机三胺即二亚乙基三胺反应得到反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-2,2′-二亚乙基三胺，且反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-2,2′-二亚乙基三胺及其它复配物的重量百分比不同；

由表6能够看出，在常压静态条件下，缓蚀剂在酸液中的重量百分数为1％时，N80钢的腐蚀速率远低于空白腐蚀速率，且60℃～90℃条件下的腐蚀速率均可以满足缓蚀剂的一级评价指标；在高温高压动态条件下，缓蚀剂在酸液中的重量百分数均符合动态条件下的缓蚀剂浓度加入量标准，在120℃～160℃条件下，N80钢的腐蚀速率均在缓蚀剂一级标准指标范围内。

通过将表6与表1、表2中的数据进行对比可知，本实施例所制备的缓蚀剂满足30℃～160℃条件下酸液的应用，换句话说，本实施例所制备的缓蚀剂的应用温度范围广；且由表6与表2对比，在高于120℃～160℃范围内，本实施例中的缓蚀速率均低于表2中的缓蚀剂一级评价指标，可以理解，本实施例中的缓蚀效果非常明显。

表6缓蚀剂在不同温度下的缓蚀效率

实施例5

称取220mmol肉桂醛和100mmol二亚乙基三胺加入到250ml单口烧瓶中，加入50ml氯苯，微波功率550W加热6分钟，溶液冷却后，加入少量乙醚，有大量固体析出，放入低温箱中冷却后抽滤得到黄色固体，即为反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-2,2′-二亚乙基三胺；然后取11g反应产物N,N′-二(3-苯基-2-丙烯基)-2,2′-二亚乙基三胺、5.5g甲氧基丙胺、2g乌洛托品、2.5g EL40、32g二甲基亚砜、47g乙醇混合搅拌均匀即可得到缓蚀剂。

本实施例进行的是常压静态条件下对不同材质所进行的腐蚀速率的评价，具体条件是缓蚀剂在酸液中的重量分数为1％，评价温度为90℃，酸液为15％HCl(重量)溶液，反应时间为4小时。

表7缓蚀剂1％(重量)不同材质的缓蚀效率

由表7及表1的对比可以看出，P110石油套管和N80钢的腐蚀速率均符合缓蚀剂一级评价指标，S135钢的腐蚀速率符合缓蚀剂二级评价指标；可以理解，本实施例中的缓蚀剂不仅可以应用在N80钢，也可以应用P110石油套管和S135钢中，且各种材质的腐蚀速率均满足常压静态腐蚀速率中的缓蚀剂评价指标；也就是说，本申请中的缓蚀剂不仅仅针对某一种材质，也可以应用在其他材质，具有广泛的用途。

综上所述，本申请提供一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂、制备及使用方法，通过将双分子肉桂醛与有机二胺或有机三胺合成双分子型肉桂醛席夫碱，与复配物进行复配得到一种新型双子席夫碱酸化缓蚀剂，本申请缓蚀剂加入到酸液中，可以有效抑制酸液对金属表面的腐蚀；且在满足缓蚀效果的情况下，该缓蚀剂可以适用于温度160℃、酸液浓度达到28％的高温高压和强酸酸液体系中；同时，本申请缓蚀剂用于酸液，具有用量少、效率高、使用温度范围广、酸液中分散良好、生产简便的特点。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，其特征在于，按重量百分比计，包括：

肉桂醛基席夫碱10％～15％；

复配物85％～90％；

2.根据权利要求1所述的一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，其特征在于，按重量百分比计，在所述酸化缓蚀剂中，所述甲氧基丙胺占3％～6％，所述乌洛托品占1％～3％，所述表面活性剂占1％～3％，所述极性非质子溶剂占25％～35％，所述醇类溶剂占40％～53％。

3.根据权利要求1或2所述的一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，其特征在于，所述有机二胺为丙二胺或1,4-丁二胺，所述有机三胺为二亚乙基三胺；所述极性非质子溶剂为二甲基亚砜或二甲基甲酰胺；所述醇类溶剂为乙醇，异戊醇或苯甲醇；所述表面活性剂为非离子表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，其特征在于，所述非离子表面活性剂为蓖麻油聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂。

5.根据权利要求4所述的所述的一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂，其特征在于，所述蓖麻油聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂为蓖麻油聚氧乙烯醚EL-40，蓖麻油聚氧乙烯醚EL-60或蓖麻油聚氧乙烯醚EL-80。

6.权利要求1-5任意一项所述的一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的制备方法，其特征在于，所述稀释剂为氯苯或邻二氯苯；所述微波加热是在功率为500W～700W下加热5～10分钟。

8.权利要求1-5任意一项所述的一种肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的使用方法，其特征在于，向酸液中加入重量百分数为0.3％～4％的所述酸化缓蚀剂，搅拌均匀。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述酸液包括炼厂或钢厂的管道酸洗液、锅炉酸洗液。

10.油气井的酸化处理方法，其特征在于，使用含有权利要求1-5任一项所述肉桂醛基席夫碱酸化缓蚀剂的酸液。