[发明专利]腐蚀抑制

说明书

本发明涉及1-酰氨基烷基咪唑化合物在石化工业中用作腐蚀抑制剂的应用，以及这种1-酰氨基烷基咪唑化合物的制备方法。

众所周知，在原油和天然气的提取过程中，得到诸如原油/水混合物、天然气/凝析油混合物或天然气/凝析油/水混合物之类相混合物。在这种情形下，其中的水相包含不同量气体物质(如硫化氢和二氧化碳)和盐(这取决于油储藏源的情况)。这种腐蚀性成分内容物，特别是称作酸气的二氧化碳与硫化氢混合物，对一般由低合金钢制成的设备部件产生明显的腐蚀。因此，必需采取防范措施以保护提取、运输、贮藏和加工用的设备不受腐蚀。

为此，就原油及天然气的提取而言，为了将腐蚀损耗降至最低，通常的做法是在运输、贮藏、以及如果合适的话、在进一步加工所得到相混合物过程中使用腐蚀抑制剂。腐蚀抑制剂一般为表面活性剂，它们能在与腐蚀性介质接触的金属部件表面形成保护层，从而抑制了腐蚀。根据现有技术，已知有大量这类产品可在上述条件下用作腐蚀抑制剂。

例如，传统的腐蚀抑制剂包括胺，脂肪酸与多胺即咪唑啉或季铵盐化合物(通常基于脂肪胺)的缩合产物。在原油和天然气的提取方面最常使用的腐蚀抑制剂包括咪唑啉衍生物。

例如，美国专利说明书3,758,493中记载了在原油和天然气的生产中用作腐蚀抑制剂的式Ⅳ 1-氨基烷基咪唑啉的羧酸盐：其中R代表二聚或三聚脂肪酸基团，且R′,m,p和q具有多种含义。

美国专利说明书5,393,464记载了用于原油生产的腐蚀抑制剂，其中包括磷酸酯和式Ⅴ乙氧基化咪唑啉：其中R′衍生自具有6-30个碳原子的单-或多-不饱和脂肪酸，y代表1-30，且x,R和M具有多种含义。据说这些腐蚀抑制剂的特点在于具有低毒性和改进的生物降解能力。

EP-A-0 526 251中公开了式Ⅵ咪唑啉化合物：其中R₁代表H或(CH₂)₂COOH，它们可在原油及天然气的生产方面用作腐蚀抑制剂。式Ⅵ化合物可通过载有咪唑啉基的胺与不饱和或卤代羧酸反应而制得。

但是，上述式Ⅳ,Ⅴ和Ⅵ腐蚀抑制剂的效力和/或其制备的容易性仍然不能令人完全满意。

德国专利申请31 09 826中公开了式Ⅶ咪唑啉化合物：其中R代表C₇-C₂₅-烷基或链烯基。这些化合物可作为腐蚀抑制剂加到例如原油提取过程中得到的油包水乳状液中。通过反应适当脂肪酸与二亚乙基三胺可以制备这些化合物。式Ⅶ腐蚀抑制剂的确很容易制备，但它们与现有技术中已知的大多数其它咪唑啉腐蚀抑制剂一样，其毒性或生物降解能力都不能令人满意。当这些物质在海上提取原油及天然气的情况下用作腐蚀抑制剂时，这些缺点就变得特别严重。

因此，本发明的目的是提供供石化工业用的有效腐蚀抑制剂，它们不仅容易制备，而且与平常所用的腐蚀抑制剂相比，它们的生态毒性更易被接受。具体讲，这些化合物应当对微生物具有较低毒性，更容易生物降解，并且还具有较低的生物聚集能力。

令人惊奇的是，本发明的这一目的有可能通过在石化工业中提供式Ⅰ化合物或其酸加成盐作为腐蚀抑制剂而实现：其中R₁,R₂和R₃彼此独立地代表氢原子或烷基或链烯基基团，R₄代表烷基或链烯基基团，和n代表1-5。

这些式Ⅰ化合物特别适于在原油及天然气的提取、加工、贮藏和运输的过程中用作腐蚀抑制剂。这种腐蚀主要是提取过程中所得到的含水乳状液中的CO₂、H₂S和盐成分所致。

通式Ⅰ化合物本身是已知的。例如DE-A-42 17 534中描述了通式Ⅷ化合物：其中R¹,R²,X,Y,Z和n可以具有各种定义。其中具体描述了例如其中X=Y=C-H,Z=N,R²=H,n=2以及R¹为长链烃基的式Ⅷ咪唑化合物。