腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及油田化工領(lǐng)域，具體涉及一種能夠抑制H2S/C02腐蝕的緩蝕劑及制備方 法，尤其涉及一種適用于油氣田含H2s/co2腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著油氣田大規(guī)模開發(fā)的進(jìn)行，油氣田生產(chǎn)所面臨的C02和/或H2S腐蝕問題日益嚴(yán) 重，C0 2和/或H2S是油氣工業(yè)中主要的腐蝕氣體，它們?nèi)苡谒笮纬扇跛幔瑢κ?、天然氣?開采、煉制和集輸設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕，導(dǎo)致設(shè)備的服役壽命大大降低。油套管及集輸管線在 含co 2、h2s以及cr等多種腐蝕介質(zhì)的并在高溫高壓多相環(huán)境中服役時，若不采取相應(yīng)的防 護(hù)措施，往往容易發(fā)生腐蝕穿孔，導(dǎo)致管柱斷落井下;集輸管線中如果不采用相應(yīng)的防腐措 施，有可能會導(dǎo)致管線刺漏、開裂，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
[0003] 在油氣田實(shí)際生產(chǎn)中上，存在少量H2S就會對C〇2腐蝕產(chǎn)生明顯影響，而在油氣開采 中常有C02和H 2S共存的情況，由此導(dǎo)致油管鋼的腐蝕行為遠(yuǎn)比0)2或出5單獨(dú)作用時復(fù)雜。隨 著對C〇2腐蝕和當(dāng)系統(tǒng)中同時含H2S和C〇2兩種腐蝕性氣體時，由于H2S、C〇2的共同作用，使得 腐蝕研究十分復(fù)雜，且因 H2S為劇毒氣體，使試驗(yàn)條件變得十分苛刻。隨著對C02腐蝕和H2S腐 蝕逐漸深入的研究和工程上腐蝕問題的逐步解決，〇) 2與出5共存條件下的腐蝕顯得相當(dāng)突 出，相應(yīng)的腐蝕及防護(hù)研究已經(jīng)迫在眉睫。有效地控制含硫化氫環(huán)境中的腐蝕，在進(jìn)行合理 選材的同時，應(yīng)用抗硫化氫緩蝕劑技術(shù)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的措施。而添加緩蝕劑是國外酸性 氣田防腐的一個重要做法，具體的緩蝕處理工藝根據(jù)集輸系統(tǒng)本身的特點(diǎn)來確定。作為防 腐方式，選擇添加緩蝕劑是降低H 2s/co2腐蝕問題的一個重要手段，且相對于采用高鋼級或 者合金材料管線而言，經(jīng)濟(jì)性能較好，操作簡便。目前，國內(nèi)外開發(fā)的抗H 2s/co2緩蝕劑的品 種較少，主要是咪唑啉衍生物等。但這些緩蝕劑在較高的H2S分壓下對國內(nèi)管線鋼并不能達(dá) 到很好的緩蝕效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決【背景技術(shù)】中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能夠降低!125、0)2、 Cl_系統(tǒng)腐蝕的緩蝕劑，它可以用于集輸管線、設(shè)備的內(nèi)防腐;能夠抑制出5/〇)2/〇)2-!1 25-!120 等系統(tǒng)的腐蝕。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:本發(fā)明提供了一種適用于油氣田含H2S/C02腐蝕環(huán)境輸 送管線的緩蝕劑，其特殊之處在于:所述適用于油氣田含H 2S/C02腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕 劑按照質(zhì)量比是20%_30%的丙炔醇曼尼希堿季銨鹽、15 %-20 %的8-羥基喹啉季銨鹽、 10%-17%的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽、5%-12%的2-乙氨基乙醇、1%-2%的乳化劑 以及30 %-35 %溶劑制備而來。
[0006] 上述乳化劑是平平加或者是吐溫80。
[0007] 上述溶劑是甲醇、乙醇或者異丙醇。
[0008] 一種基于如上所述的適用于油氣田含出3/(：02腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕劑的制備 方法，其特殊之處在于:所述制備方法包括以下步驟：
[0009] 1)丙炔醇曼尼希堿季銨鹽的合成：
[0010] 1.1)在配有分水器的三口燒瓶中加入丙炔醇、苯、再加入多聚甲醛，升溫至60°C攪 拌反應(yīng)30min，然后以每秒1-2滴的速率滴加十二胺;滴加完畢后升溫至回流溫度80°C，開始 回流;所述丙炔醇、多聚甲醛、十二胺和苯的摩爾比是2:2:1:5;當(dāng)反分水器中分出的水分達(dá) 到理論水量或分出的水分恒定時，反應(yīng)完畢，降溫后減壓蒸餾除去產(chǎn)物中的溶劑苯，得到丙 炔醇曼尼希堿；
[0011] 1.2)在裝有冷凝裝置、攪拌器以及溫度計(jì)的三口燒瓶中，將稱量好的氯化芐緩慢 滴加至已經(jīng)合成的曼尼希堿中，逐漸升溫至90°C左右恒定反應(yīng)20-25小時后降溫即得丙炔 醇曼尼希堿季銨鹽；
[0012] 2)8-羥基喹啉季銨鹽的合成：
[0013]在裝有溫度計(jì)、電動攪拌器以及冷凝回流管的三口燒瓶上放入恒溫油浴鍋內(nèi)，向 燒瓶中加入摩爾比為1.2:1的8-羥基喹啉和氯化芐，升溫至170°C，反應(yīng)6小時后，得到8-羥 基喹啉季銨鹽；
[0014] 3)根據(jù)權(quán)利要求1所記載的主劑以及復(fù)配物的重量比，在已經(jīng)合成的丙炔醇曼尼 希堿季銨鹽中加入溶劑，攪拌后加入已經(jīng)合成的8-羥基喹啉季銨鹽，攪拌后依次加入脂肪 醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽、2-乙氨基乙醇以及乳化劑，攪拌均勻即得到緩蝕劑;所述乳化劑 是平平加或者是吐溫80;所述溶劑是甲醇、乙醇或者異丙醇。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
[0016]本發(fā)明提供了一種適用于油氣田含H2S/C02腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕劑及制備方 法，該緩蝕劑的組成是按照重量比是35%-50%主劑(丙炔醇曼尼希堿季銨鹽和8-羥基喹啉 季銨鹽）以及20 % -30 %的復(fù)配物，25 % -30 %溶劑制備而來；所述復(fù)配物包括質(zhì)量比是 10 % -17 %的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽、5 % -12 %的2-乙氨基乙醇、1 % -2 %的乳化劑。 本發(fā)明所提供的適用于油氣田含H2S/C02腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕劑能夠在一定溫度、高含 有C0 2、H2S氣體的高礦化度污水環(huán)境中，對金屬管道和設(shè)備進(jìn)行有效保護(hù)，本發(fā)明緩蝕劑在 工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用過程中，具有用量少、緩蝕效率高、制造簡便及成本低廉等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017] 圖1是丙炔醇曼尼希堿季銨鹽的結(jié)構(gòu)式；
[0018] 圖2是8-羥基喹啉季銨鹽的結(jié)構(gòu)式。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明提供了一種適用于油氣田含h2s/c〇2腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕劑，該適用于 油氣田含出5/0) 2腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕劑按照質(zhì)量比是20%-30%的丙炔醇曼尼希堿季 銨鹽、15%-20%的8-羥基喹啉季銨鹽、10%-17%的脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯鉀鹽、5%-12 %的2-乙氨基乙醇、1 % -2 %的乳化劑以及30 % -35 %溶劑制備而來;其中，丙炔醇曼尼希 堿季銨鹽以及8-羥基喹啉季銨鹽構(gòu)成本發(fā)明所提供緩蝕劑的主劑;脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸 酯鉀鹽、2-乙氨基乙醇以及乳化劑構(gòu)成本發(fā)明所提供緩蝕劑的復(fù)配物，乳化劑是平平加或 者是吐溫80;溶劑是甲醇、乙醇或者異丙醇。
[0020] 本發(fā)明在提供上述緩蝕劑配方的同時，還提供了一種基于如上的適用于油氣田含 H2s/c〇2腐蝕環(huán)境輸送管線的緩蝕劑的制備方法，該制備方法包括以下步驟：
[0021] 1)丙炔醇曼尼希堿季銨鹽的合成：
[0022] 1.1)在配有分水器的三口燒瓶中加入丙炔醇、苯、再加入多聚甲醛，升溫至60°C攪 拌反應(yīng)30min，然后以每秒1-2滴的速率滴加十二胺;滴加完畢后升溫至回流溫度80°C，開始 回流;丙炔醇、多聚甲醛、十二胺和苯的摩爾比是2:2:1:5;當(dāng)反分水器中分出的水分達(dá)到理 論水量或分出的水分恒定時，反應(yīng)完畢，降溫后減壓蒸餾除去產(chǎn)物中的溶劑苯，得到丙炔醇 曼尼希堿；
[0023] 1.2)在裝有冷凝裝置、攪拌器以及溫度計(jì)的三口燒瓶中，將稱量好的氯化芐緩慢 滴加至已經(jīng)合成的曼尼希堿中，逐漸升溫至90°C左右恒定反應(yīng)20-25小時后降溫即得丙炔 醇曼尼希堿季銨鹽；
[0024] 2)8-羥基喹啉季銨鹽的合成：
[0025]在裝有溫度計(jì)、電動攪拌器以及冷凝回流管的三口燒瓶上放入恒溫油浴鍋內(nèi)，向 燒瓶中加入摩爾比為1.2:1的8-羥基喹啉和氯化芐，升溫至170°C，反應(yīng)6小時后，得到8-羥 基喹啉季銨鹽；
[0026] 3)根據(jù)如上所記載的主劑以及復(fù)配物的重量比，在已經(jīng)合成的丙炔醇曼尼希堿季 銨鹽中加入溶劑，攪拌后加入已經(jīng)合成的