CN113136188B - 一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂、制备方法及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂、制备方法及使用方法，以质量百分比计包括：曼尼希碱金属配合物15～25％、复配物75～85％；其中复配物以质量百分比计包括：烷基胺5～15％、乳化剂5～20％、溶剂65～70％；上述组分在常温下充分混合均匀即可得到所需缓蚀剂；本发明缓蚀剂解决了目前缓蚀剂中曼尼希碱在高温下易分解的缺点，所用的有毒物质少，更加绿色环保；满足目前酸化施工过程中对N80油管、P110油管、HP13Cr油管的保护。
Description
技术领域
本发明属于石油炼制技术领域，具体涉及一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂、制备方法及使用方法。
背景技术
我国的高温酸化缓蚀剂研究起步较晚，直到七十年代中后期才逐步开展起来，但是在研究和应用方面提高很快。在八十年代中期以后，先后研发生产了多种酸化缓蚀剂，解决了部分油田的生产需要。曼尼希碱作为酸化缓蚀剂用已经具有一定的规模，并得到了良好的应用。如华中科技大学研制的7801型缓蚀剂就是以苯胺、苯乙酮、乌洛托品反应生成的曼尼希碱和丙炔醇复配而成，在150℃、28％HCl溶液中腐蚀速率＜80g/(m2·h)。四川天然气研究所研制的川天1-2型缓蚀剂是以苯胺、环己酮、甲醛反应生成的曼尼希碱和丙炔醇复配而成，同样在150℃、28％HCl溶液中腐蚀速率＜80g/(m2·h)。
随高温深井的不断出现，对缓蚀剂提出了更高的要求。曼尼希碱在高温下易分解、复配物毒性较大等缺点严重影响了缓蚀剂的性能。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺点提供一种抑制高温盐酸腐蚀的曼尼希碱金属配合物缓蚀剂、制备方法及使用方法。
本发明采用的技术方案是：
一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂，以质量百分比计包括：曼尼希碱金属配合物15～25％、复配物75～85％；其中复配物以质量百分比计包括：烷基胺5～15％、乳化剂5～20％、缓释溶剂60～70％；所述曼尼希碱金属配合物结构式如下：
其中，M为亚铜离子。
进一步的，所述曼尼希碱金属配合物的制备方法包括以下步骤：
步骤1：在曼尼希碱中加入亚铜盐，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.25～0.5:1；
步骤2：将步骤1得到的混合物A在30～50℃条件下，反应1～2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。
进一步的，所述曼尼希碱制备方法包括以下步骤：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪和溶剂充分混合均匀，形成混合物B；其中丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪的摩尔比为1:1.5～2.5:1.5～2.5；
S12：调节步骤1得到的混合物B pH值为2～3，升温至溶剂回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。
进一步的，所述亚铜盐为碘化亚铜、氯化亚铜中的一种或两种以任意比例构成的混合物。
进一步的，所述烷基胺为十二胺、十八胺中的一种或两种以任意比例构成的混合物。
进一步的，所述乳化剂为蓖麻油酸聚氧乙烯醚、平平加中的一种或两种以任意比例构成的混合物。
进一步的，所述缓蚀剂溶剂为乙醇、苯甲醇、异戊醇中的一种或两种及以上以任意比例构成的混合物。
进一步的，所述步骤1中溶剂为甲苯；步骤2中采用质量百分比为30％的盐酸调节混合物的pH。
一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：按重量百分比称取各组分原料；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀。
一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂的使用方法，包括以下步骤：
S31：向酸化液中加入缓蚀剂形成混合物C；其中缓蚀剂占混合物的质量分数为2～3wt％；
S32：将混合物C充分搅拌均匀即可。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中一个亚铜离子能够结合两分子的曼尼希碱，分子量增加，水溶性变差，缓蚀剂成膜平面铺展性变差，需要加很多的表面活性剂，表面活性剂加多了又会影响缓蚀剂的吸附成膜效果；但是本发明采用了丁炔二醇制备曼尼希碱，丁炔二醇中的羟基能够改善水溶性，降低表面活性剂的使用量，提高了缓蚀剂的平面铺展性；
(2)本发明曼尼希碱采用丁炔二醇制备，含有一个炔基，防腐效果很优异；比传统的丙炔醇耐温性更好，更适用于高温防腐，解决了曼尼希碱在高温下易分解的问题；所以制备得到的曼尼希碱既保证了防腐效果，又解决了产品的溶解性问题；
(3)本发明中的曼尼希碱金属配合物是通过亚铜离子螯合形成；亚铜离子的活性低于氢的活性；目前常用的13Cr油管中的Cr元素活性高于氢的活性，所以容易与氢发生置换；而采用本发明缓蚀剂，亚铜离子可以抑制氢的置换，从而达到防腐效果；
(4)本发明复配物中烷基胺和曼尼希碱具有协同效果，曼尼希碱在形成配合物后，分子量增大，成膜孔隙度变大，烷基胺可以填补空隙，提高缓蚀剂成膜的致密性；
(5)本发明中主剂疏水链是环烷基，而烷基胺疏水链是长链烷基，相互补充，使得缓蚀剂在油管表面形成吸附膜后的疏水层更致密，降低了酸液介质对油管的腐蚀。
附图说明
图1为本发明中曼尼希碱金属配合物结构式。
图2为本发明中曼尼希碱金属配合物反应结构式。
图3为本发明中曼尼希碱制备过程反应结构式。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明做进一步说明。
一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂，以质量百分比计包括：曼尼希碱金属配合物15～25％、复配物75～85％；其中复配物以质量百分比计包括：烷基胺5～15％、乳化剂5～20％、缓释溶剂60～70％；所述曼尼希碱金属配合物结构式如下：
其中，M为亚铜离子。
乳化剂为蓖麻油酸聚氧乙烯醚、平平加中的一种或两种以任意比例构成的混合物。烷基胺为十二胺、十八胺中的一种或两种以任意比例构成的混合物。缓蚀剂溶剂为乙醇、苯甲醇、异戊醇中的一种或两种及以上以任意比例构成的混合物。
曼尼希碱金属配合物的制备方法包括以下步骤：
步骤1：在曼尼希碱中加入亚铜盐，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.25～0.5:1；亚铜盐为碘化亚铜、氯化亚铜中的一种或两种以任意比例构成的混合物。
步骤2：将步骤1得到的混合物A在30～50℃条件下，反应1～2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。进一步优化，反应温度为50℃，反应时间为1小时。
反应方程式如下：
曼尼希碱制备方法包括以下步骤：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪和溶剂充分混合均匀，形成混合物B；其中丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪的摩尔比为1:1.5～2.5:1.5～2.5；其中溶剂为甲苯。哌嗪也可以替换为吗啉。
S12：调节步骤1得到的混合物B pH值为2～3，升温至溶剂回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。采用质量百分比为30％的盐酸调节混合物B的pH值，并且盐酸作为催化剂。
反应方程式如下：
一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂的制备方法，包括以下步骤：
S21：按重量百分比称取各组分原料；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀。
一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S31：向酸化液中加入缓蚀剂形成混合物C；其中缓蚀剂占混合物的质量分数为2～3wt％；
S32：将混合物C充分搅拌均匀即可。
实施例1
按照以下方法制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
首先制备曼尼希碱：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪以1:1.5:1.5的摩尔比加入三口烧瓶中，然后加入甲苯混合均匀。
S12：采用盐酸(30％，m％)为催化剂调节溶液pH值为3.0，升温至甲苯回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。
然后制备曼尼希碱金属配合物：
步骤1：在曼尼希碱中加入碘化亚铜，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.3:1。
步骤2：将步骤1得到的混合物A升温至50℃，反应2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。
最后制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
S21：按照质量百分比计称取各组分原料：
曼尼希碱金属配合物20％、十二胺10％、平平加5％、异戊醇65％；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀，即可得到所需曼尼希碱金属配合物缓蚀剂。
实施例2
按照以下方法制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
首先制备曼尼希碱：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪以1:2:2的摩尔比加入三口烧瓶中，然后加入甲苯混合均匀。
S12：采用盐酸(30％，m％)为催化剂调节溶液pH值为2.0，升温至甲苯回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。
然后制备曼尼希碱金属配合物：
步骤1：在曼尼希碱中加入碘化亚铜，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.3:1。
步骤2：将步骤1得到的混合物A升温至50℃，反应2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。
最后制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
S21：按照质量百分比计称取各组分原料：
曼尼希碱金属配合物20％、十二胺5.5％、蓖麻油酸聚氧乙烯醚9.5％、异戊醇20％、苯甲醇45％；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀，即可得到所需曼尼希碱金属配合物缓蚀剂。
实施例3
按照以下方法制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
首先制备曼尼希碱：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪以1:2:2的摩尔比加入三口烧瓶中，然后加入甲苯混合均匀。
S12：采用盐酸(30％，m％)为催化剂调节溶液pH值为2.0，升温至甲苯回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。
然后制备曼尼希碱金属配合物：
步骤1：在曼尼希碱中加入氯化亚铜，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.4:1。
步骤2：将步骤1得到的混合物A升温至50℃，反应2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。
最后制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
S21：按照质量百分比计称取各组分原料：
曼尼希碱金属配合物15％、十八胺10％、蓖麻油酸聚氧乙烯醚5％、异戊醇70％；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀，即可得到所需曼尼希碱金属配合物缓蚀剂。
实施例4
按照以下方法制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
首先制备曼尼希碱：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪以1:2.5:2.5的摩尔比加入三口烧瓶中，然后加入甲苯混合均匀。
S12：采用盐酸(30％，m％)为催化剂调节溶液pH值为2.0，升温至甲苯回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。
然后制备曼尼希碱金属配合物：
步骤1：在曼尼希碱中加入氯化亚铜，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.3:1。
步骤2：将步骤1得到的混合物A升温至50℃，反应2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。
最后制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
S21：按照质量百分比计称取各组分原料：
曼尼希碱金属配合物25％、十二胺5％、平平加5％、异戊醇65％；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀，即可得到所需曼尼希碱金属配合物缓蚀剂。
实施例5
按照以下方法制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
首先制备曼尼希碱：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪以1:2:2的摩尔比加入三口烧瓶中，然后加入甲苯混合均匀。
S12：采用盐酸(30％，m％)为催化剂调节溶液pH值为2.0，升温至甲苯回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。
然后制备曼尼希碱金属配合物：
步骤1：在曼尼希碱中加入碘化亚铜，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.25:1。
步骤2：将步骤1得到的混合物A升温至50℃，反应2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。
最后制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
S21：按照质量百分比计称取各组分原料：
曼尼希碱金属配合物15％、十二胺8.5％、平平加10％、异戊醇41.5％、苯甲醇25％；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀，即可得到所需曼尼希碱金属配合物缓蚀剂。
实施例6
按照以下方法制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
首先制备曼尼希碱：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪以1:2:1.5的摩尔比加入三口烧瓶中，然后加入甲苯混合均匀。
S12：采用盐酸(30％，m％)为催化剂调节溶液pH值为3.0，升温至甲苯回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。
然后制备曼尼希碱金属配合物：
步骤1：在曼尼希碱中加入碘化亚铜，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.3:1。
步骤2：将步骤1得到的混合物A升温至50℃，反应2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。
最后制备曼尼希碱金属配合物缓蚀剂：
S21：按照质量百分比计称取各组分原料：
曼尼希碱金属配合物15％、十八胺5％、蓖麻油酸聚氧乙烯醚10％、异戊醇65％；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀，即可得到所需曼尼希碱金属配合物缓蚀剂。
参考SY5405-2019酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标，在15％盐酸溶液下使用N80钢、P110油管、HP13Cr油管进行腐蚀试验评价，试验温度为160℃，结果如表1和表2所示。
表1.缓蚀剂腐蚀试验评价结果
缓蚀剂质量分数为缓蚀剂占(缓蚀剂+酸化液)的质量百分比。
表2.高温高压动态腐蚀速率测定条件及腐蚀剂评价指标
从表1和表2可以看出，本发明缓蚀剂在抑制高温盐酸腐蚀方面效果是明显的，N80油管、P110油管、HP 13Cr油管的腐蚀速率均符合石油天然气行业标准SY/T5404-2019的要求。本发明缓蚀剂解决了我国在石油开采酸化压裂过程中强酸腐蚀问题，达到了对油管保护的目的。而且本发明制备过程中不必要添加三氯化锑等有毒物质，更加绿色环保。
Claims (7)
1.一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂，其特征在于，以质量百分比计包括：曼尼希碱金属配合物15～25％、复配物75～85％；其中复配物以质量百分比计包括：烷基胺5～15％、乳化剂5～20％、缓释溶剂60～70％；烷基胺为十二胺、十八胺中的一种或两种以任意比例构成的混合物；乳化剂为蓖麻油酸聚氧乙烯醚、平平加中的一种或两种以任意比例构成的混合物；缓释溶剂为乙醇、苯甲醇、异戊醇中的一种或两种及以上以任意比例构成的混合物；
所述曼尼希碱金属配合物结构式如下：
其中，M为亚铜离子，I为Cl。
2.根据权利要求1所述的一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂，其特征在于，所述曼尼希碱金属配合物的制备方法包括以下步骤：
步骤1：在曼尼希碱中加入亚铜盐，搅拌均匀得混合物A；其中亚铜盐与曼尼希碱的质量比为：0.25～0.5:1；
步骤2：将步骤1得到的混合物A在30～50℃条件下，反应1～2小时，即可得到所需曼尼希碱金属配合物。
3.根据权利要求2所述的一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂，其特征在于，所述曼尼希碱制备方法包括以下步骤：
S11：将丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪和溶剂充分混合均匀，形成混合物B；其中丁炔二醇、多聚甲醛、哌嗪的摩尔比为1:1.5～2.5:1.5～2.5；
S12：调节步骤1得到的混合物B pH值为2～3，升温至溶剂回流温度，保温5小时，即可得到所需曼尼希碱。
4.根据权利要求2所述的一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂，其特征在于，所述亚铜盐为氯化亚铜。
5.根据权利要求3所述的一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂，其特征在于，所述步骤1中溶剂为甲苯；步骤2中采用质量百分比为30％的盐酸调节混合物的pH。
6.如权利要求1～5所述任一种曼尼希碱金属配合物缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S21：按权利要求1中重量百分比称取各组分原料；
S22：将各组分原料于常温下充分搅拌均匀。
7.如权利要求6所述方法得到的曼尼希碱金属配合物缓蚀剂的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S31：向酸化液中加入缓蚀剂形成混合物C；其中缓蚀剂占混合物的质量分数为2～3wt％；
S32：将混合物C充分搅拌均匀即可。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761476A (en) * | 1985-06-28 | 1988-08-02 | The Dow Chemical Company | Compounds formed by the reaction of piperazine, and derivatives thereof, with glyoxal, and derivatives thereof |
| CN1266431A (zh) * | 1997-06-17 | 2000-09-13 | 藤泽药品工业株式会社 | 芳基－哌嗪衍生物、及其制备和作为速激肽拮抗剂的应用 |
| CN102533245A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-07-04 | 中国石油天然气集团公司 | 一种曼尼希碱金属碘化物缓蚀剂及其制备方法 |
| CN103881696A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-06-25 | 山东聚鑫化工有限公司 | 高水溶性、耐高温曼尼希碱缓蚀剂中间体及制备方法 |
| CN108530428A (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 四川海思科制药有限公司 | 取代的嘧啶衍生物及其制备方法和药物用途 |
| CN108823570A (zh) * | 2018-07-28 | 2018-11-16 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种油田地面集输管线用环保型耐氧缓蚀剂及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11525081B2 (en) * | 2019-04-29 | 2022-12-13 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Methods of inhibiting corrosion in acid stimulation operations |
| US11518932B2 (en) * | 2019-05-21 | 2022-12-06 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Methods of inhibiting corrosion of metals from acid stimulation of an oil and gas well |
| US11414764B2 (en) * | 2019-10-16 | 2022-08-16 | King Fahd University Of Petroleum And Minerals | Method of inhibiting metal corrosion with a piperazine-based polyurea |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761476A (en) * | 1985-06-28 | 1988-08-02 | The Dow Chemical Company | Compounds formed by the reaction of piperazine, and derivatives thereof, with glyoxal, and derivatives thereof |
| CN1266431A (zh) * | 1997-06-17 | 2000-09-13 | 藤泽药品工业株式会社 | 芳基－哌嗪衍生物、及其制备和作为速激肽拮抗剂的应用 |
| CN102533245A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-07-04 | 中国石油天然气集团公司 | 一种曼尼希碱金属碘化物缓蚀剂及其制备方法 |
| CN103881696A (zh) * | 2014-03-11 | 2014-06-25 | 山东聚鑫化工有限公司 | 高水溶性、耐高温曼尼希碱缓蚀剂中间体及制备方法 |
| CN108530428A (zh) * | 2017-03-01 | 2018-09-14 | 四川海思科制药有限公司 | 取代的嘧啶衍生物及其制备方法和药物用途 |
| CN108823570A (zh) * | 2018-07-28 | 2018-11-16 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种油田地面集输管线用环保型耐氧缓蚀剂及其制备方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| inhibition properties of some mannich bases on corrosion of mild steel under vapour phase conditions;Quraishi MA;《Bulletin of electrochemistry》;20030201;第19卷(第2期);第49-52页 * |
| Synthesis,crystal structure，experimental and theoretical studies of corrosion inhibition of 2-((4-(2-hydroxy-4-methylbenzyl)piperazin-1-yl)methyl)-5-methylphenol—A mannich base;Ayowole O. Ayeni;《Journal or Molecular structure》;20200802;第1219卷;第1-9页 * |
| 改性哌嗪酸化缓蚀剂合成及应用研究;张娟涛;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20150715(第7期);第B022-263页 * |
| 曼尼希碱缓蚀剂的合成以及缓蚀性能研究;尹路;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑》;20160615(第6期);第B022-221页 * |
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