一種聚合型咪唑啉緩蝕劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種油田鋼鐵材料緩蝕劑及其制備方法，所述緩蝕劑是烷基化咪唑啉的均聚物，分子量為2000-6000，制備方法主要包括三步：第一步：由低聚丙烯酸與多胺化合物反應(yīng)，制備聚丙烯酸基咪唑啉。第二步：由聚丙烯酸基咪唑啉與氯化芐反應(yīng)，制備烷基化的聚丙烯酸基咪唑啉。第三步：減壓蒸餾分離出未反應(yīng)的過量小分子原料。新型聚合物緩蝕劑可以通過分子中多個咪唑啉雜環(huán)基團(tuán)在金屬表面形成多點(diǎn)吸附，增強(qiáng)了緩蝕劑在金屬表面的結(jié)合力，從而提高了緩蝕效率。
【專利說明】一種聚合型咪唑啉緩蝕劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼鐵材料的緩蝕劑防腐技術(shù)，特別是油田污水管線和注水管線的緩蝕劑制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石油工業(yè)是最受腐蝕困擾的工業(yè)之一，油氣田開發(fā)過程中環(huán)境復(fù)雜，各種生產(chǎn)管柱及集輸管道經(jīng)常會被嚴(yán)重腐蝕，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。各油田最常用的防腐方法就是添加緩蝕劑，既經(jīng)濟(jì)有效又不影響油田的正常生產(chǎn)。當(dāng)前采用的緩蝕劑主要包括多胺、曼尼希堿、含氮雜環(huán)化合物如吡啶和咪唑啉、有機(jī)磷、炔醇和炔氧甲基胺等，這些有機(jī)化合物在鋼鐵表面形成吸附膜而抑制腐蝕。咪唑啉又稱間二氮雜環(huán)戊烯，它的五元雜環(huán)中含有兩個互為間位的氮原子及一個雙鍵。咪唑啉作為緩蝕劑于1949年首次在美國獲得了專利US2466517，因其無特殊的刺激氣味、熱穩(wěn)定性好、毒性低等特點(diǎn)在國內(nèi)外的油田中大量使用，其緩蝕效果優(yōu)良，尤其可以針對含硫化氫/ 二氧化碳腐蝕環(huán)境。但截至目前都使用油酸等脂肪酸生成的小分子咪唑啉，比如目前國內(nèi)最早的咪唑啉緩蝕劑專利CN89108825.3。
[0003]有機(jī)緩蝕劑可以分為小分子型和聚合型兩類。腐蝕發(fā)生于金屬本體的晶格缺陷或者金屬表面的氧化膜/鈍化膜被破壞所形成的不均勻性，有機(jī)小分子緩蝕劑是一種特殊的表面活性劑，可以依靠分子間力進(jìn)行自組裝形成超分子結(jié)構(gòu):其一端親鋼鐵本體而吸附于薄弱位點(diǎn)，另一端因憎水效應(yīng)而聚集形成對腐蝕介質(zhì)的阻礙。許多緩蝕劑通過在金屬表面原位聚合生成更加穩(wěn)定的保護(hù)膜，顯示良好的緩蝕效果，如高溫緩蝕劑丙炔醇。聚合型緩蝕劑是一種新型的緩蝕劑，可以視為已經(jīng)預(yù)組裝的小分子緩蝕劑集合，從而可以在金屬表面自動協(xié)同。線性無機(jī)聚合物多聚磷酸鹽作為緩蝕劑和有機(jī)膦酸-羧酸共聚物作為緩蝕阻垢劑在水處理中已有較長歷史。為解決有機(jī)膦酸富營養(yǎng)化的問題而開發(fā)的環(huán)保型聚合型緩蝕劑包括聚天冬氨酸CN201110361241，聚環(huán)氧琥珀酸鈉CN200910015397.0，聚苯胺CN200410011260.5 和生物大分子如殼聚糖 CN201010239234.3 和 CN200910017837.6。但目前尚沒有聚合型的咪唑啉緩蝕劑的報道出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種聚合咪唑啉緩蝕劑，上述目的是通過如下技術(shù)方案實
CH2V
現(xiàn)的:一種聚合咪唑啉緩蝕劑，其具有式(I)所示結(jié)構(gòu):
【權(quán)利要求】
1.一種聚合咪唑啉緩蝕劑，其具有式(I)所示結(jié)構(gòu)
2.如權(quán)利要求1所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中R1優(yōu)選為-H，-CH2CH2NH2,-CH2CH2OH, -CH2CH2NHCH2CH2NH2o
3.如權(quán)利要求1或2所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中所述烷基C1-C6的烷基，優(yōu)選為C1-C3的烷基，更具體為甲基、乙基、正丙基和異丙基。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中所述芳基優(yōu)選為苯基、1-萘基、2-萘基、鄰甲基苯基、對甲基苯基。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中所述芳烷基優(yōu)選芐基、苯乙基、蔡甲基。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑，其中Α—優(yōu)選為鹵素陰離子，更優(yōu)選為 Cr、r、Br-。
7.如權(quán)利要求1-6任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑的制備方法，包括將聚丙烯酸與 多胺反應(yīng)，經(jīng)過兩步脫水，得到
8.如權(quán)利要求7所述的方法，包括將聚丙烯酸與有機(jī)多胺按照1:1~3的比例與二甲苯加入到帶有分水器、攪拌器和冷凝管的圓底燒瓶中，在100~150°C下回流3~6h，再在160~250°C下回流4h左右，得到淺黃色液體；得到的產(chǎn)物冷卻到100°C，在攪拌條件下用滴液漏斗滴加入氯化芐，按摩爾比1:1進(jìn)行烷基化反應(yīng)，保溫反應(yīng)5h ;降溫至室溫，進(jìn)行減壓蒸餾，除去未反應(yīng)的過量小分子原料，得到聚合咪唑啉緩蝕劑。
9.如權(quán)利要求1-6任一項所述的聚合咪唑啉緩蝕劑在作為鋼鐵緩蝕劑中的應(yīng)用。
【文檔編號】C23F11/173GK103469211SQ201310361557
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】唐能攀, 汪俊, 姚兵, 操衛(wèi)平, 黃可明 申請人:四川仁智石化科技有限責(zé)任公司