[发明专利]一种金属缓蚀剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种金属缓蚀剂及其制备方法，包括天然气储气库CO₂液相缓蚀剂和天然气储气库CO₂气相缓蚀剂工艺步骤；天然气储气库CO₂液相缓蚀剂的制备：S1、通过使主要成分为顺式十八碳‑9‑烯酸与三亚乙基四胺通过酰胺化、环化反应并进行两次脱水，形成具有五元杂环咪唑啉中间体；S2、咪唑啉中间体与氯化苄经过季铵化作用，由油溶性转变为水溶性咪唑啉季铵盐；S3、咪唑啉季铵盐与乙硫氮进行反应，引入乙硫氮极性基团，使咪唑啉季铵盐具有更多个活性吸附位点的天然气储气库CO₂液相缓蚀剂2‑乙硫氮代胺乙基苄基‑1‑十七烯基咪唑啉季铵盐。本发明同时具有气相缓蚀和液相缓蚀功能，还表现出在保持缓蚀剂功能不受影响的前提下其使用浓度可降低至较低的程度。

技术领域

本发明涉及然气储气库防护技术领域，尤其涉及一种金属缓蚀剂及其制备方法。

背景技术

天然气储气库井底的压力、温度较高，水往往以水蒸气形式存在，天然气从井底向井口流动过程中，其温度越来越低直至降低到水的露点后，天然气中的水就会凝析聚集在输气管线内表面形成水膜层。在管壁上形成的凝析水也会逐渐在管线下部聚集成液态水。无论管线上部内表面的水膜层还是管线下部的液体水中都会溶解有大量的CO₂，都会对管线造成腐蚀，即天然气集输管线中同时存在CO₂的气相和液相腐蚀。传统的液相缓蚀剂咪唑啉缓蚀剂对钢的CO₂腐蚀有良好的液相缓蚀效果，但它的蒸气压很低，很难进入到气相中对气相中的CO₂的腐蚀起到阻止作用，因此需要研究开发新型的可以挥发的气液两相可同时缓蚀的气液双相缓蚀剂。在金属缓蚀剂领域中人们一直持续不断进行研究以期从不断出现的大量各种新型物质中找到符合期望的CO₂缓蚀剂，希望它们能够有效控制和改善金属缓蚀剂不够完美的质量。最近几年，很多人提出了具有复杂功能和性能的各种天然气CO₂缓蚀剂。特别是涉及气相缓蚀、液相缓蚀、缓蚀速率、经济性等性能，这些公开发表的技术文件往往宣称已开发了兼具气相和液相缓蚀等性能俱佳的缓蚀剂。但迄今天然气CO₂防腐实际应用的缓蚀剂中还没有见到能够同时具有或同时满足上述各种性能指标的CO2气液两相缓蚀剂。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种金属缓蚀剂及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种金属缓蚀剂制备方法，包括天然气储气库CO₂液相缓蚀剂和天然气储气库CO₂气相缓蚀剂工艺步骤；

天然气储气库CO₂液相缓蚀剂的制备：

S1、通过使主要成分为顺式十八碳-9-烯酸与三亚乙基四胺通过酰胺化、环化反应并进行两次脱水，形成具有五元杂环咪唑啉中间体；

其中R为C₁₇H₃₃；顺式十八碳-9-烯酸CH₃(CH₂)₇CH＝CH(CH₂)₇COOH、三亚乙基四胺NH₂(C₂H₄NH)₂C₂H₄NH

S2、咪唑啉中间体与氯化苄经过季铵化作用，由油溶性转变为水溶性咪唑啉季铵盐；

其中R为C₁₇H₃₃；R’为C₆H₅-CH₂；氯化苄C₆H₅-CH₂Cl