[发明专利]聚酯多胺和聚酯聚季铵化合物作为腐蚀抑制剂的用途

说明书

本发明技术领域

本发明涉及聚酯胺或聚酯聚季铵化合物作为金属表面的腐蚀抑制剂的用途，和通过使金属表面与所述腐蚀抑制剂接触而保护金属表面以防腐蚀的方法。

本发明技术背景

腐蚀通常是油和天然气田方法中，例如原油运输和油或天然气井中的严重问题。这可能是由于溶解气体如二氧化碳或硫化氢分别导致含铁金属表面上的所谓甜和酸腐蚀。另一严重的腐蚀来源为与油和天然气共同产生的水中通常高的电解质浓度。另外，严重的腐蚀风险在遭遇的所谓酸刺激或压裂操作中使用无机或有机酸以提高油和天然气井的生产率时是明显的。钻井操作中还通常需要使用腐蚀抑制剂，例如在钻井液中。当例如来自加工原油的盐或酸组分导致含铁金属的腐蚀时，腐蚀问题还通常是下游方法如精炼厂中的问题。

不同类型的含氮化合物如脂肪胺、烷氧基化脂肪胺、酰胺胺和季铵化合物是各种体系中所用腐蚀抑制剂配制剂的熟知基础。

US5352377和US5456731例如公开了烃基取代的羧酸酐，更尤其是烃基取代的琥珀酸酐，与氨基链烷醇，例如乙氧基化脂肪烷基单胺或乙氧基化脂肪烷基丙二胺的反应产物，所述产物在润滑剂和燃料应用中可提供有效的抗磨、防锈和腐蚀抑制性能。

US5178786涉及腐蚀抑制组合物和它们在官能流体，尤其是含水水力流体中的用途。这些组合物包含至少四种组分A、B、C和D，其中组分D为通过烷基或链烯基琥珀酸酐与链烷醇胺反应而形成的酯盐。优选的链烷醇胺例如为二甲基乙醇胺、二乙基乙醇胺和甲基乙基乙醇胺，因此优选的产物D不是聚合物。

还存在大量专利公开，其中基于二羧酸/酐和乙氧基化(脂肪烷基)胺的低聚/聚合含氮酯连接化合物用于其他应用/体系中。例如，在EP0572881中，公开了由氧基烷基化伯脂肪胺和二羧酸得到的产物用于分离油包水型石油乳液的方法中。US4781730公开了多元酸和聚羟基链烷醇胺的反应产物，其为用于降低车辆的阀座衰退的燃料添加剂组合物中的组分。US5034444公开了非水涂料组合物的流变添加剂，其可以为烷氧基化脂族含氮化合物与有机聚羧酸酐或酸的反应产物。EP0035263A2公开了通过二羧酸与烷氧基化叔胺之间反应而产生的聚酯化合物和它们作为纺织品柔化剂的用途。US5284495公开了可通过酐如邻苯二甲酸酐和含二元醇长链胺如乙氧基化十八烷基胺聚合而制备的低聚物/聚合物。这些产物用作改进蒸馏物燃料的低温性能的添加剂。US5710110公开了含有油井流体防沉降添加剂的钻井液组合物，所述添加剂为反应产物，其中反应物为一种或多种烷氧基化脂族氨基化合物和有机聚羧酸酐或酸。

在非预公布的专利申请PCT/EP2010/059325中，描述了可通过烷氧基化脂肪胺与任选季铵化的二羧酸衍生物反应而得到的聚合产物。所述产物用于腐蚀抑制，但具有与本发明产物不同的结构和性能。

尽管已开发了在淡水、海水或盐水的存在下使用的多种腐蚀抑制剂，仍需要更有效的腐蚀抑制剂，如果这些还显示出满足环境适应的严格管理要求，则尤其如此。因此，非常需要具有可接受的生物降解特征与低生物累积处理和优异技术性能组合的新腐蚀抑制剂。

发明概述

本发明的目的是至少部分地满足本领域中的上述需要并提供显示出高效力的腐蚀抑制化合物。

本发明的另一目的是提供具有有利的环境性能的腐蚀抑制化合物。

发明人发现这些目的可通过某些聚酯多胺或聚酯聚季铵化合物满足，所述化合物可通过脂肪酸、二羧酸或其衍生物和链烷醇胺缩合而得到，其中缩合产物任选通过合适的烷基化剂季铵化。

因此，在第一方面中，本发明涉及上述产物作为金属表面的腐蚀抑制剂的用途。

在第二方面中，本发明涉及通过使金属表面与有效量的如上所述腐蚀抑制剂接触而保护金属表面以防腐蚀的方法。

本发明的这些和其它方面将从以下本发明的详细描述获悉。

发明详述

本发明涉及可通过如下组分缩合而得到的产物作为金属表面的腐蚀抑制剂的用途：

具有式R¹COOH(I)的脂肪酸或酸的混合物，其中R¹CO为具有8-24，优选12-24，更优选14-24，最优选16-24个碳原子的酰基，其可以为饱和或不饱和、线性或支化的；和具有式(IIa)或(IIb)的二羧酸或其衍生物：

或