腐蚀环境输送管线的缓蚀剂及其制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及油田化工领域，具体涉及一种能够抑制H2S/C02腐蚀的缓蚀剂及制备方 法，尤其涉及一种适用于油气田含H2s/co2腐蚀环境输送管线的缓蚀剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着油气田大规模开发的进行，油气田生产所面临的C02和/或H2S腐蚀问题日益严 重，C0 2和/或H2S是油气工业中主要的腐蚀气体，它们溶于水后形成弱酸，对石油、天然气的 开采、炼制和集输设备产生严重腐蚀，导致设备的服役寿命大大降低。油套管及集输管线在 含co 2、h2s以及cr等多种腐蚀介质的并在高温高压多相环境中服役时，若不采取相应的防 护措施，往往容易发生腐蚀穿孔，导致管柱断落井下;集输管线中如果不采用相应的防腐措 施，有可能会导致管线刺漏、开裂，造成巨大经济损失。
[0003] 在油气田实际生产中上，存在少量H2S就会对C〇2腐蚀产生明显影响，而在油气开采 中常有C02和H 2S共存的情况，由此导致油管钢的腐蚀行为远比0)2或出5单独作用时复杂。随 着对C〇2腐蚀和当系统中同时含H2S和C〇2两种腐蚀性气体时，由于H2S、C〇2的共同作用，使得 腐蚀研究十分复杂，且因 H2S为剧毒气体，使试验条件变得十分苛刻。随着对C02腐蚀和H2S腐 蚀逐渐深入的研究和工程上腐蚀问题的逐步解决，〇) 2与出5共存条件下的腐蚀显得相当突 出，相应的腐蚀及防护研究已经迫在眉睫。有效地控制含硫化氢环境中的腐蚀，在进行合理 选材的同时，应用抗硫化氢缓蚀剂技术是一项经济有效的措施。而添加缓蚀剂是国外酸性 气田防腐的一个重要做法，具体的缓蚀处理工艺根据集输系统本身的特点来确定。作为防 腐方式，选择添加缓蚀剂是降低H 2s/co2腐蚀问题的一个重要手段，且相对于采用高钢级或 者合金材料管线而言，经济性能较好，操作简便。目前，国内外开发的抗H 2s/co2缓蚀剂的品 种较少，主要是咪唑啉衍生物等。但这些缓蚀剂在较高的H2S分压下对国内管线钢并不能达 到很好的缓蚀效果。
【发明内容】
[0004] 为了解决【背景技术】中存在的上述技术问题，本发明提供了一种能够降低!125、0)2、 Cl_系统腐蚀的缓蚀剂，它可以用于集输管线、设备的内防腐;能够抑制出5/〇)2/〇)2-!1 25-!120 等系统的腐蚀。
[0005] 本发明的技术解决方案是:本发明提供了一种适用于油气田含H2S/C02腐蚀环境输 送管线的缓蚀剂，其特殊之处在于:所述适用于油气田含H 2S/C02腐蚀环境输送管线的缓蚀 剂按照质量比是20%_30%的丙炔醇曼尼希碱季铵盐、15 %-20 %的8-羟基喹啉季铵盐、 10%-17%的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、5%-12%的2-乙氨基乙醇、1%-2%的乳化剂 以及30 %-35 %溶剂制备而来。
[0006] 上述乳化剂是平平加或者是吐温80。
[0007] 上述溶剂是甲醇、乙醇或者异丙醇。
[0008] 一种基于如上所述的适用于油气田含出3/(：02腐蚀环境输送管线的缓蚀剂的制备 方法，其特殊之处在于:所述制备方法包括以下步骤：
[0009] 1)丙炔醇曼尼希碱季铵盐的合成：
[0010] 1.1)在配有分水器的三口烧瓶中加入丙炔醇、苯、再加入多聚甲醛，升温至60°C搅 拌反应30min，然后以每秒1-2滴的速率滴加十二胺;滴加完毕后升温至回流温度80°C，开始 回流;所述丙炔醇、多聚甲醛、十二胺和苯的摩尔比是2:2:1:5;当反分水器中分出的水分达 到理论水量或分出的水分恒定时，反应完毕，降温后减压蒸馏除去产物中的溶剂苯，得到丙 炔醇曼尼希碱；
[0011] 1.2)在装有冷凝装置、搅拌器以及温度计的三口烧瓶中，将称量好的氯化苄缓慢 滴加至已经合成的曼尼希碱中，逐渐升温至90°C左右恒定反应20-25小时后降温即得丙炔 醇曼尼希碱季铵盐；
[0012] 2)8-羟基喹啉季铵盐的合成：
[0013]在装有温度计、电动搅拌器以及冷凝回流管的三口烧瓶上放入恒温油浴锅内，向 烧瓶中加入摩尔比为1.2:1的8-羟基喹啉和氯化苄，升温至170°C，反应6小时后，得到8-羟 基喹啉季铵盐；
[0014] 3)根据权利要求1所记载的主剂以及复配物的重量比，在已经合成的丙炔醇曼尼 希碱季铵盐中加入溶剂，搅拌后加入已经合成的8-羟基喹啉季铵盐，搅拌后依次加入脂肪 醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、2-乙氨基乙醇以及乳化剂，搅拌均匀即得到缓蚀剂;所述乳化剂 是平平加或者是吐温80;所述溶剂是甲醇、乙醇或者异丙醇。
[0015] 本发明的优点是：
[0016]本发明提供了一种适用于油气田含H2S/C02腐蚀环境输送管线的缓蚀剂及制备方 法，该缓蚀剂的组成是按照重量比是35%-50%主剂(丙炔醇曼尼希碱季铵盐和8-羟基喹啉 季铵盐）以及20 % -30 %的复配物，25 % -30 %溶剂制备而来；所述复配物包括质量比是 10 % -17 %的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、5 % -12 %的2-乙氨基乙醇、1 % -2 %的乳化剂。 本发明所提供的适用于油气田含H2S/C02腐蚀环境输送管线的缓蚀剂能够在一定温度、高含 有C0 2、H2S气体的高矿化度污水环境中，对金属管道和设备进行有效保护，本发明缓蚀剂在 工业化生产和应用过程中，具有用量少、缓蚀效率高、制造简便及成本低廉等特点。
【附图说明】
[0017] 图1是丙炔醇曼尼希碱季铵盐的结构式；
[0018] 图2是8-羟基喹啉季铵盐的结构式。
【具体实施方式】
[0019] 本发明提供了一种适用于油气田含h2s/c〇2腐蚀环境输送管线的缓蚀剂，该适用于 油气田含出5/0) 2腐蚀环境输送管线的缓蚀剂按照质量比是20%-30%的丙炔醇曼尼希碱季 铵盐、15%-20%的8-羟基喹啉季铵盐、10%-17%的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯钾盐、5%-12 %的2-乙氨基乙醇、1 % -2 %的乳化剂以及30 % -35 %溶剂制备而来;其中，丙炔醇曼尼希 碱季铵盐以及8-羟基喹啉季铵盐构成本发明所提供缓蚀剂的主剂;脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸 酯钾盐、2-乙氨基乙醇以及乳化剂构成本发明所提供缓蚀剂的复配物，乳化剂是平平加或 者是吐温80;溶剂是甲醇、乙醇或者异丙醇。
[0020] 本发明在提供上述缓蚀剂配方的同时，还提供了一种基于如上的适用于油气田含 H2s/c〇2腐蚀环境输送管线的缓蚀剂的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
[0021] 1)丙炔醇曼尼希碱季铵盐的合成：
[0022] 1.1)在配有分水器的三口烧瓶中加入丙炔醇、苯、再加入多聚甲醛，升温至60°C搅 拌反应30min，然后以每秒1-2滴的速率滴加十二胺;滴加完毕后升温至回流温度80°C，开始 回流;丙炔醇、多聚甲醛、十二胺和苯的摩尔比是2:2:1:5;当反分水器中分出的水分达到理 论水量或分出的水分恒定时，反应完毕，降温后减压蒸馏除去产物中的溶剂苯，得到丙炔醇 曼尼希碱；
[0023] 1.2)在装有冷凝装置、搅拌器以及温度计的三口烧瓶中，将称量好的氯化苄缓慢 滴加至已经合成的曼尼希碱中，逐渐升温至90°C左右恒定反应20-25小时后降温即得丙炔 醇曼尼希碱季铵盐；
[0024] 2)8-羟基喹啉季铵盐的合成：
[0025]在装有温度计、电动搅拌器以及冷凝回流管的三口烧瓶上放入恒温油浴锅内，向 烧瓶中加入摩尔比为1.2:1的8-羟基喹啉和氯化苄，升温至170°C，反应6小时后，得到8-羟 基喹啉季铵盐；
[0026] 3)根据如上所记载的主剂以及复配物的重量比，在已经合成的丙炔醇曼尼希碱季 铵盐中加入溶剂，搅拌后加入已经合成的