本發(fā)明屬于緩蝕劑領(lǐng)域，具體涉及一種酸化緩蝕劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的酸化緩蝕劑多為咪唑啉、有機(jī)聚合物，此類型酸化緩蝕劑在低溫、弱酸性條件下使用時(shí)，可以得到較好的緩蝕效果。但是隨著高溫深井的不斷出現(xiàn)，酸化過程中溫度提高和酸濃度增加，緩蝕劑的緩蝕效果明顯下降；而如果加劑量大，使用成本高將大幅提高，影響了企業(yè)生產(chǎn)的效率，并提高了生產(chǎn)成本，無法滿足高溫深井的生產(chǎn)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種酸化緩蝕劑及其制備方法，其具有品成分穩(wěn)定，在高溫下不易分解，在強(qiáng)酸環(huán)境下的緩蝕效果優(yōu)良等特點(diǎn)。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種酸化緩蝕劑。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑，所述酸化緩蝕劑主要包括由乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)制成的曼尼希堿。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑，乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)的物質(zhì)的量的比例為1～2：2～4：1～2。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑，乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)的物質(zhì)的量的比例為1：2：1。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑，所述酸化緩蝕劑中還包括復(fù)配劑，所述復(fù)配劑與曼尼希堿的重量比為1：1～2。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑，所述復(fù)配劑為丙炔醇。

本發(fā)明的再一目的是提供一種酸化緩蝕劑的制備方法。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑的制備方法，包括以下步驟：取乙醛、丙酮、嗎啉，乙醛、丙酮、嗎啉的物質(zhì)的量的比為1～2：2～4：1～2，調(diào)節(jié)ph至2～3，加熱，反應(yīng)10小時(shí)，得到曼尼希堿。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑的制備方法，使用鹽酸調(diào)節(jié)ph至2～3。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑的制備方法，控制加熱的溫度為85～90℃.

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑的制備方法，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液冷卻至室溫后，加入復(fù)配劑，復(fù)配劑與曼尼希堿的重量比為1：1～2。

根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施方式的酸化緩蝕劑的制備方法，采用的復(fù)配劑為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10～15％的丙炔醇。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明的酸化緩蝕劑為曼尼希堿型緩蝕劑，防腐效果優(yōu)良，無毒無刺激性氣味，可適用于低濃度酸、高濃度酸、高溫酸化地層和酸洗管線作業(yè)及高溫深井的酸化緩蝕劑。

2.曼尼希堿分子中含有多個(gè)帶有孤對(duì)電子的氧原子和氮原子,而且在氧、氮或氮、氮之間隔著二個(gè)或三個(gè)非配位原子，所以曼尼希堿分子是一個(gè)螯合配位體，它的配位原子的孤對(duì)電子進(jìn)入鐵原子(離子)雜化的dsp空軌道,形成配位鍵，發(fā)生絡(luò)合作用，生成穩(wěn)定的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的螯合物吸附在金屬表面上，形成較完整的疏水保護(hù)膜，起到良好的防腐作用。復(fù)配的丙炔醇也具有良好的緩蝕效果。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

本發(fā)明的酸化緩蝕劑主要包括由乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)制成的曼尼希堿，其制備過程為：

取乙醛：丙酮：?jiǎn)徇?，三者物質(zhì)的量比為1：2：1，用鹽酸調(diào)節(jié)ph至2.0加熱至85℃，反應(yīng)10個(gè)小時(shí)，然后逐漸冷卻至室溫。

實(shí)施例2

本發(fā)明的酸化緩蝕劑主要包括由乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)制成的曼尼希堿，其制備過程為：

取乙醛：丙酮：?jiǎn)徇?，三者物質(zhì)的量比為1：3：2，用鹽酸調(diào)節(jié)ph至2.5加熱至90℃，反應(yīng)10個(gè)小時(shí)，然后逐漸冷卻至室溫。

實(shí)施例3

本發(fā)明的酸化緩蝕劑主要包括由乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)制成的曼尼希堿，其制備過程為：

取乙醛：丙酮：?jiǎn)徇?，三者物質(zhì)的量比為2：3：1，用鹽酸調(diào)節(jié)ph至3，加熱至90℃，反應(yīng)10個(gè)小時(shí)，然后逐漸冷卻至室溫。

實(shí)施例4

本發(fā)明的酸化緩蝕劑主要包括曼尼希堿和復(fù)配劑，曼尼希堿由乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)制成。

本發(fā)明的制備過程為：

取乙醛：丙酮：?jiǎn)徇?，三者物質(zhì)的量比為1：3：1，用鹽酸調(diào)節(jié)ph至2.1加熱至85℃，反應(yīng)10個(gè)小時(shí)，然后逐漸冷卻至室溫；再加入同等質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％的丙炔醇，保持?jǐn)嚢枰恍r(shí)，然后靜置得到最終酸化緩蝕劑產(chǎn)品。

實(shí)施例5

本發(fā)明的酸化緩蝕劑主要包括曼尼希堿和復(fù)配劑，曼尼希堿由乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)制成。

本發(fā)明的制備過程為：

取乙醛：丙酮：?jiǎn)徇呶镔|(zhì)的量比為2：4：1，用鹽酸調(diào)節(jié)ph至2.3加熱至88℃，反應(yīng)10個(gè)小時(shí)，然后逐漸冷卻至室溫。再加入同等質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)13％的丙炔醇，保持?jǐn)嚢枰恍r(shí)，然后靜置得到最終酸化緩蝕劑產(chǎn)品。

實(shí)施例6

本發(fā)明的酸化緩蝕劑主要包括曼尼希堿和復(fù)配劑，曼尼希堿由乙醛、丙酮與嗎啉反應(yīng)制成。

本發(fā)明的制備過程為：

取乙醛：丙酮：?jiǎn)徇?，三者物質(zhì)的量比為1.5：2：2，用鹽酸調(diào)節(jié)ph至2.8，加熱至90℃，反應(yīng)10個(gè)小時(shí)，然后逐漸冷卻至室溫。再加入同等質(zhì)量質(zhì)量分?jǐn)?shù)15％的丙炔醇，保持?jǐn)嚢枰恍r(shí)，然后靜置得到最終酸化緩蝕劑產(chǎn)品。

本發(fā)明獲得的曼尼希堿分子中含有多個(gè)帶有孤對(duì)電子的氧原子和氮原子,而且在氧、氮或氮、氮之間隔著二個(gè)或三個(gè)非配位原子,所以曼尼希堿分子是一個(gè)螯合配位體,它的配位原子的孤對(duì)電子進(jìn)入鐵原子(離子)雜化的dsp空軌道,形成配位鍵,發(fā)生絡(luò)合作用,生成穩(wěn)定的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的螯合物吸附在金屬表面上,形成較完整的疏水保護(hù)膜，起到良好的防腐作用。復(fù)配的丙炔醇也具有良好的緩蝕效果。

本發(fā)明的反應(yīng)式為：

參照中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/tt5405-1996酸化用緩蝕劑性能試驗(yàn)方法，腐蝕介質(zhì)為不同濃度(15％、20％、25％、30％)鹽酸溶液，將處理后的n80試片置于腐蝕介質(zhì)中，常壓，90℃下浸泡4h，取出試片，清洗，干燥處理后稱量，計(jì)算失重，得到平均腐蝕速率及緩蝕率。

表一不同酸性條件下緩蝕劑的防腐蝕數(shù)據(jù)

結(jié)論：本發(fā)明的酸化緩蝕劑在15％鹽酸中的緩蝕率大于98％，在30％鹽酸的環(huán)境中的緩蝕率大于94％，緩蝕率下降了4％左右。而現(xiàn)有技術(shù)中的酸化緩蝕劑(市售品)在酸性有15％鹽酸變化到30％鹽酸后，緩蝕率下降了15％左右。因此，由表中的數(shù)據(jù)明顯看出本發(fā)明的酸化緩蝕劑，能夠耐受較高的酸濃度，可以保持較高的緩蝕率。

參照中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/tt5405-1996酸化用緩蝕劑性能試驗(yàn)方法，腐蝕介質(zhì)為25％鹽酸溶液，將處理后的n80試片置于腐蝕介質(zhì)中，常壓，于不同溫度(90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃)下浸泡4h，取出試片，清洗，干燥處理后稱量，計(jì)算失重，得到平均腐蝕速率及緩蝕率。

表二不同溫度條件下緩蝕劑的防腐蝕數(shù)據(jù)

結(jié)論：本發(fā)明在90℃、濃度25％鹽酸中的緩蝕率大于95％，當(dāng)溫度升高至140℃時(shí)，緩蝕率下降了大約6％，達(dá)到89％。而對(duì)比例(市售品)的緩蝕率由82％下降到55.7％，降幅達(dá)26％。因此，本發(fā)明的酸化緩蝕劑能夠耐受高溫環(huán)境，并保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的緩蝕率。

本發(fā)明的酸化緩蝕劑為曼尼希堿型酸化緩蝕劑同時(shí)復(fù)配一定量的增效劑丙炔醇，曼尼希堿分子是一個(gè)螯合配位體,它的配位原子的孤對(duì)電子進(jìn)入鐵原子(離子)雜化的dsp空軌道,形成配位鍵,發(fā)生絡(luò)合作用,生成穩(wěn)定的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的螯合物吸附在金屬表面上,形成較完整的疏水保護(hù)膜，起到良好的防腐作用，在酸性條件下和高溫環(huán)境下成分穩(wěn)定，成膜能一直保持較高的完整性和致密性，傳統(tǒng)咪唑啉類酸化緩蝕劑在低溫低酸狀態(tài)下具有較好的還是效果但是溫度升高和酸性增強(qiáng)，咪唑啉所成的膜存在脫落和分布不均勻的問題，緩蝕效果急劇下降，因此，該新型酸化緩蝕劑的緩蝕效果優(yōu)于傳統(tǒng)咪唑啉類酸化緩蝕劑。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。