[发明专利]一种抗CO2

说明书

一种抗CO₂腐蚀集输管线缓蚀剂，按质量百分比计，包括双咪唑啉季铵盐50～60％，烷基/芳香基二硫代氨基甲酸钠10～40％，以及溶剂10～40％。该缓蚀剂能够在较高温度和高CO₂分压的集输环境中，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，具有抗腐蚀效果好、用量少、成本低特点。

技术领域

本发明涉及化工领域，特别是一种抗CO₂腐蚀集输管线缓蚀剂。

背景技术

CO₂常作为天然气或石油伴生气的组分存在于油气中，采用CO₂的提高石油采收率技术也将CO₂带入原油集输系统，CO₂溶于水后对钢铁有极强的腐蚀性，可引起钢铁迅速的全面腐蚀和严重的局部腐蚀，使得管道和设备发生腐蚀失效。油气井中常含有大量的钙、镁和钡等离子，易生成碳酸盐，与腐蚀产物FeCO₃一起以垢的形式沉积在管道和设备表面，造成堵塞，CO₂的存在会促进垢和腐蚀产物在管壁的沉积，使结蜡、结沥青和起泡等问题更为严重。

添加缓蚀剂是最常用的抑制CO₂腐蚀的方法之一。目前最常用的抗CO₂腐蚀缓蚀剂以咪唑啉衍生物为主，复配喹啉季铵盐、吡啶季铵盐、硫脲及其衍生物等来提高咪唑啉的缓蚀性能，但喹啉季铵盐和吡啶季铵盐价格偏高，而硫脲及其衍生物在不同的腐蚀介质中存在不同的最佳使用浓度，浓度过高或过低均会促进腐蚀，但单环咪唑啉衍生物高温时容易脱附，造成缓蚀效果降低，且在高CO₂含量下要达到较好的效果使用量较大。近年来，为了增大咪唑啉衍生物在高温下的吸附性能，由二聚酸与多乙烯多胺反应制备了双环咪唑啉衍生物，其缓蚀性能较单环咪唑啉衍生物有较大的提高，但该类衍生物水溶性差，大大影响了其应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗CO₂腐蚀集输管线缓蚀剂，该缓蚀剂适用于较高温度和高 CO₂分压的环境，其抗腐蚀效果好、用量少、成本低。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种抗CO₂腐蚀集输管线缓蚀剂，按质量百分比计，包括双咪唑啉季铵盐50～60％，烷基/芳香基二硫代氨基甲酸钠10～40％，以及溶剂10～40％。

本发明进一步的改进在于，按质量百分比计，包括双咪唑啉季铵盐50～60％，烷基/芳香基二硫代氨基甲酸钠10～20％，以及溶剂20～40％。

本发明进一步的改进在于，按质量百分比计，包括双咪唑啉季铵盐50～60％，烷基/芳香基二硫代氨基甲酸钠20～40％，以及溶剂10～30％。

本发明进一步的改进在于，溶剂为水或N,N-二甲基甲酰胺。

本发明进一步的改进在于，双咪唑啉季铵盐通过如下过程制得：按摩尔比1:1将油酸与二乙烯三胺加入到反应器中，在140～160℃反应3～5小时，然后在220～240℃下抽真空脱水6小时，得到咪唑啉中间体；向咪唑啉中间体中加入硫酸和环氧氯丙烷，105～110℃反应 11～13h，得到双咪唑啉季铵盐。

本发明进一步的改进在于，以1～2℃/min的速率自140～160℃升温至220～240℃。

本发明进一步的改进在于，咪唑啉中间体、环氧氯丙烷与硫酸的物质的量的比为4:2:1；硫酸的质量浓度为95％。

本发明进一步的改进在于，烷基/芳香基二硫代氨基甲酸钠为二甲基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二正丁基二硫代氨基甲酸钠、苯基二硫代氨基甲酸钠或苄基二硫代氨基甲酸钠。