[发明专利]用于油气田钢铁设备防腐的缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于油气田钢铁设备防腐的缓蚀剂及其制备方法，属于石油工业防腐技术。

背景技术：

统计资料表明，腐蚀损失是各种自然灾害之首。控制与防治腐蚀一方面可以大量节约资源，同时也节约了生产原材料和设备的能源、人力，意义深远。

石油工业中，石油、天然气的开采、提炼、运输等很多环节都存在着钢铁设备面临腐蚀的问题，且随着油气田开采时间的延长，油气井中的腐蚀成分越来越多，使设备腐蚀的情况更加严重。严重的腐蚀一方面造成设备的失效，更换设备增加了开采成本，另一方面，运输管道的腐蚀导致压力的不稳定带来了安全隐患。解决油气田设备的腐蚀问题，已成为当今油田工程中的重要关键技术。

油气田主要面对的是硫腐蚀，通常采用的防腐手段主要有前段脱硫法、内壁涂层法和添加缓蚀剂等方法，其中添加缓蚀剂以其成本低廉、操作简便、效果明显而得到广泛的应用。目前我国油气田应用的缓蚀剂主要是混合型缓蚀剂，从化学成分上讲，它的组成以有机物为主，和金属表面相互作用形成防腐层，抑制腐蚀的发生；从电化学的角度讲，它能同时降低腐蚀阴阳两级的电位，从而给腐蚀的发生带来能量障碍。

但是随着钢铁等金属材料防腐层增厚，又会出现沉积附着物的情况，附着物进入压缩机等设备造成流道的堵塞，又会给生产和检修带来很大的困难。

以某油气田的压气站情况为例，该压气站自1990年开始应用了一种气相缓蚀剂，开始几年运行平稳，随着时间增长就出现问题。尽管缓释剂有一定的效果，但是后来如果不加注或少加注，则会在压缩机叶轮、轴及扩压器上析出坚硬的物质，如果继续加注则形成大量的附着物，同样在梳齿密封产生积聚，磨损转子。压气站不得不增加停车检修频率以保证设备正常运行。在保证缓蚀率的前提下抑制附着物的形成量是缓蚀剂研发的关键点之一。

发明内容：

本发明目的在于提供一种用于油气田钢铁设备防腐的缓蚀剂及其制备方法，本发明成本低廉、易于合成，具有效高的实践效果。

本发明提供的用于油气田钢铁设备防腐的缓蚀剂组成原料的质量份数：

粗喹啉盐基混合物        1～1.2

氨基碱金属化合物        0.2～0.4

氯代烷烃化合物        0.4～0.6

乙醇(95％)            4～5

其中所述的粗喹啉盐基混合物是生产煤焦油过程中，粗喹啉提取出喹啉和异喹啉之后的废料，其主要成分是甲基喹啉(约40％)、乙基喹啉和甲基-乙基喹啉(约60％)等同系物；氨基碱金属化合物是氨基钠和氨基钾的至少一种；氯代烷烃化合物的分子通式为C_nH_2n+1Cl，其中n＝6，7，8，9，10.

本发明提供的一种用于油气田钢铁设备防腐的缓蚀剂组成原料的质量份数：：

粗喹啉盐基混合物        1

氨基钾                  0.2

一氯辛烷                0.5

乙醇(95％)              4

本发明提供的一种用于油气田钢铁设备防腐缓蚀剂的制备方法包括的步骤：

1)向粗喹啉盐基混合物中加入氨基钾，不断搅拌至完全溶解，形成均一稳定的混合物；

2)将1)所述混合物与氨基碱金属化合物共混，搅拌加热至250℃反应4小时，反应结束后产物冷却过滤取掉残渣，得到液相混合物。

3)将2)所述液相混合物与乙醇按照1∶4质量比混合均匀。

按上述计量配制成缓蚀剂，即可加入到腐蚀环境中使用。本发明适用范围：pH＝5.0～8.0介质中的金属材质均的缓蚀效果，且具有良好的金属表面成膜性能。

本发明具有成本低廉、易于合成的特点，采用该缓蚀剂进行实验室内挂片试验，试验后钢片表面呈光亮黑色，得到了较高的缓蚀率。通过电化学测量，其极化阻力较空白状态有了极大程度的提高，现场挂片试验结果也表明缓蚀剂通过覆盖成膜效应对金属起到了保护作用。

附图说明

图1为本发明实例2中空白试样极化曲线。

图2为本发明实例2中添加缓蚀剂试样极化曲线。

图3为本发明实例3中现场挂片试验装置示意图。

图4为本发明实例3中实验试片的扫描电镜照片。a为实验前；b为空白试验清洗前；c为空白试验清洗后；d为加药试验清洗前；e为加药试验清洗后.

具体实施方式：

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但这些实施例并不限制本发明的范围。