[发明专利]一种抑制二氧化氯腐蚀的缓蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属防腐剂的制备技术领域，涉及一种抑制二氧化氯对金属设备腐蚀的缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

二氧化氯(ClO₂)是一种优良的杀菌剂，由于ClO₂具有强氧化性和最高的氧化还原电势，并具有使用浓度低、杀菌效果好、药性持续时间长、消除病菌更彻底、不受细菌耐药程度影响等特点，因而已在循环冷却水处理、医疗卫生、水产养殖、环境保护、石油化工水处理等领域得到了广泛应用。随着新工艺的采用，近些年来在石油开采过程中二氧化氯亦被作为解堵剂使用，利用其具有的强氧化作用，氧化降解近井底地带的聚丙烯酰胺、黄原胶、胍胶、田菁胶等各种高分子聚合物，使各物质粘度大幅度下降，流动性变好，从而易于从地层排出，与此同时它还可快速杀灭硫酸盐还原菌、腐生菌等生物菌体，达到解堵目的，使油井增产、增注，降低采油成本，提高油田收率。但就事物的另一面而言，要达到良好的杀菌浓度或者解堵作用，二氧化氯也必然会对设备中的金属器具、管材等造成一定的腐蚀，尤其对碳钢类材质腐蚀更为严重，而在90℃左右的环境温度中，作为解堵剂的二氧化氯对N80材质的管材腐蚀要更加迅速。

据文献报道，目前公知的用于抑制二氧化氯腐蚀的二氧化氯缓蚀剂主要有氟硅酸钠、钼酸钠及羟基乙叉二磷酸(HEDP)等。其中，氟硅酸钠虽具有价格便宜的优势，但其在金属表面形成完整的保护膜需要较长时间，一般需要2～3星期，而且氟硅酸钠在水中的溶解性较差并容易形成硅垢。钼酸钠在酸性环境中其缓蚀率要远低于其在中性和碱性环境中，因此钼酸钠缓蚀效果中常常受到环境pH的制约。HEDP在低浓度二氧化氯水溶液中虽具有比较明显的缓蚀效果，但随着二氧化氯浓度上升到500ppm时，HEDP的作用就基本失效。因此，对于高浓度的二氧化氯介质，普通的缓蚀剂往往难以取得较好的缓蚀效果。

除上述缓蚀剂产品外，公开号为CN101160430A的专利文本曾公开了一种降低与二氧化氯相关的腐蚀的方法，它通过用一种或多种卤过氧化物酶，优选氯过氧化物酶以有效降低二氧化氯对工业设备和其他金属的腐蚀。虽然该方法中推出的生物酶可在pH2～10范围内使用，但温度的变化可使生物酶的活性降低，故其不能应用于高温工况。此外，在CN102257053A的专利文本也曾公开了一种聚烯烃组合物，它具有提高对含有二氧化氯的水导致的耐性的作用，以该聚烯烃组合物制成管子可提高对二氧化氯的耐受性，但在很多生产实际工况，以彻底更换管材来防止二氧化氯腐蚀的方式显然并不切合实际。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，进而提供一种应用范围广泛、耐温性羟、缓蚀效果明显且不受环境pH值制约的抑制二氧化氯腐蚀的缓蚀剂及其制备方法。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的抑制二氧化氯腐蚀的缓蚀剂由以下重量份的组份组成：

氨基甲叉磷酸或氨基甲叉磷酸盐         5～20％，

碳氢咪唑啉季铵盐                     0～5％，

非离子表面活性剂                     10～20％，

六亚甲基四胺                         0～5％，

溶剂                                 55～85％。

其中，所说的氨基甲叉磷酸或氨基甲叉磷酸盐中的氨基为N≡、磷酸盐为钾盐、钠盐或铵盐，其中，氨基中的n满足2≤n≤6，中的n≥2。

所说的碳氢咪唑啉季铵盐采用十二烷基到十八烷基咪唑啉之一。

所说的非离子表面活性剂采用平平加0-25、OP-10、AEO-9或TX-10。

所说的溶剂采用甲醇和水、乙醇和水或水。

该缓蚀剂的制备方法是：依次向反应釜中投加入氨基甲叉磷酸或氨基甲叉磷酸盐、碳氢咪唑啉季铵盐、非离子表面活性剂、六亚甲基四胺和溶剂，在30℃～80℃温度范围内搅拌10～30min，既得成品。

根据上述方案制备的产品是一种以具有优良表面活性和金属设备缓蚀性能的氨基甲叉磷酸或氨基甲叉磷酸盐化合物作为抑制二氧化氯腐蚀的缓蚀剂主剂，与现有的同类产品相比，该缓蚀剂具有高效缓蚀、低毒环保、热稳定性优良(耐温达90℃)及使用体系广泛等优点，可有效缓解在石油化工水处理等行业的生产、管路运输及储存过程中存在的二氧化氯介质对金属设备腐蚀的问题。

具体实施方式