[发明专利]一种含三键双咪唑啉类化合物及含三键双咪唑啉类二氧化碳缓蚀剂及二氧化碳缓蚀剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于腐蚀防护技术领域，尤其涉及一种含三键双咪唑啉类化合物及含三键双咪唑啉类二氧化碳缓蚀剂及二氧化碳缓蚀剂的制备方法。

背景技术

在石油天然气的开采过程中，油气井腐蚀基本上涉及所有的腐蚀类型，但H₂S腐蚀和CO₂腐蚀是油气井遇到的最普遍的腐蚀形式。投加缓蚀剂是一种有效的腐蚀防护措施，尤其是在高含CO₂、H₂S等酸性油气的开采过程中，采用缓蚀剂进行酸性气体腐蚀破坏的防治。

目前国内外所使用的缓蚀剂基本上都是吸附型缓蚀剂，如链状有机胺及其衍生物，咪唑啉及其盐或咪唑啉衍生物季胺盐类，松香胺衍生物；其它有机化合物(磺酸盐，亚胺乙酸衍生物及炔醇类)。普遍认为有机胺、有机胺盐、咪唑啉衍生物、季铵盐类缓蚀效果较好。

常用的咪唑啉、酰胺类缓蚀剂通常水溶性较差，即使进行了水溶性改造或优化(如季铵化等)，由于其分子结构中含有酰胺或胺基团，在现场使用过程中，往往与有机磷酸类阻垢剂、抑盐剂等油气田化学添加剂不配伍，极易产生分层沉淀等现象，严重影响各种药剂的使用效果。因此，在现场使用的过程中，配伍性好、适应性广、缓蚀性能优良的缓蚀剂更能够发挥良好的腐蚀防护作用，同时也不影响其他化学药剂的使用性能。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种制备方法简单，且缓蚀效果和水溶性较好的含三键双咪唑啉类化合物及含三键双咪唑啉类二氧化碳缓蚀剂及二氧化碳缓蚀剂的制备方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种含三键双咪唑啉类化合物，包括含三键双咪唑啉类化合物具有如下结构通式：

式中的R为碳原子数量为4或8的直链烷基。

一种含三键双咪唑啉类二氧化碳缓蚀剂，包括以下组分：

含三键双咪唑啉化合物40－60重量％；

非离子表面活性剂3－5重量％；

低分子醇溶剂46－57重量％；

其中，含三键双咪唑啉化合物具有如下结构通式：

式中的R为碳原子数量为4或8的直链烷基。

所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚；其中，所述的聚氧乙烯醚的OP值为10；所述低分子醇溶剂为甲醇、乙醇。

一种含三键双咪唑啉类二氧化碳缓蚀剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：制备含三键双咪唑啉类化合物：

在反应器中按一定顺序加入摩尔比为1.0：1.5～2.5的二元有机羧酸和多胺，搅拌，在搅拌条件下升温至110-150℃开始回流，保持回流1.0～2.0h；再升温至140～180℃，回流3.0～6.0h进行酰胺化反应；继续升温至220～280℃回流3.0-10.0h进行环化反应，得到双咪唑啉中间体；将双咪唑啉中间体温度降至70-100℃，按照摩尔比双咪唑啉中间体：含三键的化合物＝ 1.0：1.5-2.5加入含三键化合物，再升温至100-150℃，继续反应3.0-6.0h，得到棕黄色均一粘稠液体，即为目标产物－含三键双咪唑啉化合物，备用；

步骤2：按照质量百分比分别称取含三键双咪唑啉化合物、非离子表面活性剂和低分子醇溶剂，将含三键双咪唑啉化合物与非离子表面活性剂、低分子醇溶剂互相混合，搅拌均匀，即得到含三键双咪唑啉类二氧化碳缓蚀剂。

所述二元有机羧酸为：己二酸或癸二酸。

所述多胺为：二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺或多乙烯多胺。

所述含三键化合物为丙炔氯。

所述的非离子表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚；其中，所述的聚氧乙烯醚的OP值为10；所述低分子醇溶剂为甲醇、乙醇。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明采用二元羧酸与多胺分子间脱水、分子内脱水反应，与含三键化合物进一步反应，生成的含三键双咪唑啉化合物，分子中含有两个二氮五元杂环、含三键基团等多个活性吸附中心，形成的有机吸附膜对碳钢具有更好的保护作用。

本发明提供的缓蚀剂在高矿化度油气田产出液中具有良好的水溶性，无需用低分子醇等溶剂分散就可溶解。

本发明所提供的缓蚀剂可用于油气田含二氧化碳的油井、气井，地面集输管线，以及水处理系统设备管线的腐蚀防护。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

实施例1