本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種曼尼希堿脫鈣緩蝕劑及其制備和應(yīng)用；按曼尼希堿脫鈣緩蝕劑總重量百分比計(jì)，由10～80％的曼尼希堿緩蝕組分和余量的咪唑啉類、炔氧基胺類緩蝕劑中的一種或兩種以上組分組合而成；曼尼希堿緩蝕劑組分是由1摩爾含有三個(gè)以上伯胺基和/或仲胺基的有機(jī)多胺與3～7摩爾酮、3～7摩爾醛通過曼尼希反應(yīng)制備而成；咪唑啉類緩蝕劑分子量為110～750；該脫鈣緩蝕劑能與原油破乳劑、原油脫鈣劑有效復(fù)配，協(xié)同作用，性能穩(wěn)定，吸附力強(qiáng)，成膜強(qiáng)度高，膜致密性高，緩蝕率能夠達(dá)到90％以上，特別適用于抑制160℃以下煉廠原油脫鹽、脫水裝置鹽、酸、水混合介質(zhì)對(duì)鋼鐵的腐蝕。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種曼尼希堿脫鈣緩蝕劑及其制備和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
隨著三采技術(shù)的廣泛應(yīng)用，原油性質(zhì)越來越差，高含鹽、高含酸的劣質(zhì)原油比例愈來愈大。當(dāng)煉廠加工高鈣稠油時(shí)，會(huì)產(chǎn)生催化劑失活、設(shè)備內(nèi)結(jié)垢和結(jié)焦傾向加劇，同時(shí)導(dǎo)致焦化工藝裝置焦炭產(chǎn)品灰分高、品質(zhì)低的問題，對(duì)煉油裝置的安全運(yùn)行和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升帶來較大的影響。由于脫金屬工藝所使用的脫金屬劑為酸類化合物，且在實(shí)施脫鈣工藝的過程中也會(huì)衍生出一些酸性產(chǎn)物,這些酸性物質(zhì)和脫除的鹽在高溫條件下共存時(shí)，多種腐蝕效應(yīng)疊加，使腐蝕速率呈幾何倍數(shù)增長，對(duì)生產(chǎn)裝置中金屬材質(zhì)產(chǎn)生異常劇烈的腐蝕。采用高效緩蝕劑防腐，可以在不進(jìn)行裝置改造情況下實(shí)施，成本低，是一種簡單易行的防腐措施。曼尼希堿作為緩蝕劑應(yīng)用始于上世紀(jì)70年代，最初用作防凍溶液中的防腐齊U，后來用于處理石油氣儲(chǔ)存器內(nèi)壁。隨著石油勘探和開采中井深增加，油井酸化增產(chǎn)原油技術(shù)的普遍應(yīng)用，對(duì)高溫酸化緩蝕劑的需求使得曼尼希堿型緩蝕劑的應(yīng)用得到推廣。有關(guān)對(duì)比文獻(xiàn)和專利報(bào)道主要有CN 1224078AXN 1231347A分別介紹了一種只能夠抑制鋼鐵在單純鹽水中腐蝕的緩蝕劑；CN 1388271A介紹了一種用于高溫酸性介質(zhì)(160°C以下對(duì)于20%鹽酸或土酸)中的鋼鐵緩蝕劑及其制備方法。ZL200610112532X介紹了一種可用于煉廠原油脫鹽、脫水裝置鹽、酸、水混合介質(zhì)的緩蝕劑及其制備方法，是由10 99. 5% (wt% )的主緩蝕劑與余量的輔助緩蝕劑兩種組分組合而成。其主緩蝕劑是利用硼酸與有機(jī)胺合成的高溫有機(jī)酸緩蝕齊U，輔助緩蝕劑為酮醛胺類緩蝕劑、咪唑啉類緩蝕劑、炔氧甲基胺類緩蝕劑等市售緩蝕劑中的一種或兩種以上組分組合而成。段曉云，李朋江以甲醛、環(huán)己胺、苯乙酮為主要原料，利用Mann i ch反應(yīng)合成Mannich堿類緩蝕劑,研究了甲醒、環(huán)己胺、苯乙酮各原料配比對(duì)合成Mannich堿類緩蝕劑緩蝕性能的影響段曉云，李朋江.一種Mannich堿類緩蝕劑合成的研究.化工技術(shù)與開發(fā).2008,37 (9) :11-12；文獻(xiàn)“YZ-1酸化緩蝕劑的合成及其性能”報(bào)道了一種以甲醛、丙酮和乙二胺為原料,經(jīng)過Mannieh反應(yīng)合成的曼尼希堿酸化緩蝕劑YZ-I。在鹽酸、氫氟酸和土酸中均有較好的緩蝕效果。其耐溫性高達(dá)150°C鄭海洪，李建波，莫治兵，等.YZ-I酸化緩蝕劑的合成及其性能.石油化工腐蝕與防護(hù).2008，25 (4) :8-10；西南石油大學(xué)田發(fā)國，李建波，顏?zhàn)狭兀纫约兹⒈揭彝⒁叶窞橹饕希ㄟ^曼尼希反應(yīng)制得曼尼希堿，再與氯化芐進(jìn)行季銨化得到曼尼希堿季銨鹽，所得緩蝕劑產(chǎn)品酸溶性較好，與其他酸化添加劑配伍性好，無毒，能抗高溫，在不同酸液中均表現(xiàn)出了優(yōu)良的緩蝕性能田發(fā)國，李建波，顏?zhàn)狭兀?一種新型油井高溫酸化緩蝕劑SYB的制備及性能評(píng)價(jià).石油與天然氣化工.2009，38 (5) :426-429；“一種曼尼希堿型鹽酸酸化緩蝕劑的研制”一文報(bào)道了利用環(huán)己胺研制的一種低成本曼尼希堿。該曼尼希堿可用作油氣井酸化緩蝕劑的主劑，腐蝕試驗(yàn)表明，在60°C，20%的工業(yè)鹽酸中只需加入O. 5 %，即可滿足石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中酸化緩蝕劑一級(jí)品的要求王京光，于洪江，李謙定.一種曼尼希堿型鹽酸酸化緩蝕劑的研制.西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版.2007，22 (3) :77-79；中國專利CN 100577877C公開一種合成曼尼希堿鋼鐵緩蝕劑母液的方法及鋼鐵緩蝕劑母液，該方法是在水介質(zhì)中通過仲胺、醛和燒基、環(huán)燒基、芳香基或齒代燒基、環(huán)燒基、芳香基麗的曼尼希反應(yīng)，制備鋼鐵緩蝕劑；CN101451242A “一種用于含Cr油管的高溫酸化緩蝕劑”公開了一種酸化緩蝕劑，其主劑A組成為25份 35份喹啉季銨鹽或喹啉衍生物季銨鹽，5份 10份碘化鉀和40份 60份有機(jī)溶劑甲醇或甲醛。助劑B組成為30份 50份曼尼希堿，15份 35份丙炔醇，5份 15份氯化鉻和20份 35份甲醛。使用時(shí)A B = 2 1.5 I ;CN1761715A以酚類化合物、甲醛和至少一種多胺合成了環(huán)氧體系或聚氨酯體系的曼尼希堿型固化劑，為使酚類化合物盡量完全反應(yīng)而不殘留致使產(chǎn)物環(huán)境友好性差，專利中采用過量的胺；CN 101182296A公開的專利也報(bào)道了一種用于環(huán)氧體系或聚氨酯體系的固化劑，方法是基于二聚環(huán)己酮、甲醛及至少一種多胺通過曼尼希反應(yīng)合成，同樣采取胺過量的原料配比。現(xiàn)有技術(shù)中曼尼希型緩蝕劑(即酮醛胺類緩蝕劑)合成中酮、醛、胺(單胺)配比為I : I : I或酮、醛、胺(二胺)配比為2 2 1，因此，所得到的曼尼希堿為線形結(jié)·構(gòu)，其吸附中心分布于分子一端或兩端，當(dāng)線形曼尼希型緩蝕劑遇見金屬壁面時(shí)，表現(xiàn)為端基吸附，含吸附中心的一端與金屬形成化學(xué)或物理吸附，另一端向外伸展形成疏水層。線形結(jié)構(gòu)曼尼希型緩蝕劑在金屬表面成膜的缺陷在于緩蝕劑與金屬壁面因單點(diǎn)吸附而結(jié)合力差、膜強(qiáng)度低、膜致密性差，尤其在已被侵蝕或不光潔的金屬壁面，難以成膜或無法成膜，緩蝕能力差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種曼尼希堿脫鈣緩蝕劑，是以多支化的空間體形的曼尼希堿或稱手性曼尼希堿緩蝕組分為主劑的脫鈣緩蝕劑，其曼尼希堿緩蝕組分是以酮、醛和含有三個(gè)以上伯胺基和(或)仲胺基的有機(jī)多胺經(jīng)曼尼希反應(yīng)制得，且其原料摩爾比為酮醛多胺(三個(gè)以上伯胺基和/或仲胺基)=X1 X2 KX1 > 2, X2 > 2),使有機(jī)多胺上至少三個(gè)伯胺基或仲胺基分別與酮、醛進(jìn)行曼尼希反應(yīng)，即充分利用有機(jī)多胺進(jìn)行多個(gè)胺基上的官能團(tuán)接枝，得到多支化的曼尼希堿緩蝕劑結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)的另一目的在于是提供一種曼尼希堿脫鈣緩蝕劑的制備方法，是由占曼尼希堿脫鈣緩蝕劑總重量10 80%的曼尼希堿緩蝕組分和余量咪唑啉類、炔氧甲基胺類緩蝕劑中的一種或兩種以上組分組合而成。制備工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，能耗小。本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案之一是提供一種曼尼希堿脫鈣緩蝕劑，其制備方法為①曼尼希堿緩蝕組分的制備將所述的3 7摩爾酮、3 7摩爾醛加入反應(yīng)釜，用酸調(diào)節(jié)pH值至2 6，控制溫度為20 50°C，攪拌20 30分鐘；在攪拌條件下，將所述的I摩爾有機(jī)多胺及有機(jī)溶劑加入反應(yīng)釜中，或者將調(diào)節(jié)好pH值的酮、醛及有機(jī)溶劑加入有機(jī)多胺中，控制溫度60 90°C，反應(yīng)時(shí)間為I 3小時(shí)，反應(yīng)完畢后，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下將體系加熱至110°C，去除反應(yīng)水；②將占曼尼希堿脫鈣緩蝕劑重量百分比10 80%的曼尼希堿緩蝕組分降溫至40 50°C后，在常壓下，邊攪拌邊加入占曼尼希堿脫鈣緩蝕劑重量百分比為20 90%的咪唑啉類、炔氧甲基胺類緩蝕劑中的一種或兩種以上輔助緩蝕劑調(diào)合，調(diào)合時(shí)間I 3h。所述的酮是脂肪酮、脂環(huán)酮、芳香酮中的一種或兩種以上組份組合而成。脂環(huán)酮中的環(huán)內(nèi)酮包括環(huán)己酮，環(huán)戊酮，環(huán)庚酮，鄰甲基環(huán)己酮，對(duì)甲基環(huán)己酮，2-甲基環(huán)戊酮，2-乙基環(huán)戊酮，3-乙基環(huán)戊酮；脂肪酮、芳香酮和其它脂環(huán)酮可以表示為下式權(quán)利要求1.一種曼尼希堿脫鈣緩蝕劑，其特征在于按曼尼希堿脫鈣緩蝕劑總重量百分比計(jì)，由10 80%的多支化的曼尼希堿緩蝕組分和余量的咪唑啉類、炔氧基胺類緩蝕劑中的一種或兩種以上組分組合而成； 所述的多支化的曼尼希堿緩蝕劑組分是由I摩爾含有三個(gè)以上伯胺基和本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種曼尼希堿脫鈣緩蝕劑，其特征在于：按曼尼希堿脫鈣緩蝕劑總重量百分比計(jì)，由10～80％的多支化的曼尼希堿緩蝕組分和余量的咪唑啉類、炔氧基胺類緩蝕劑中的一種或兩種以上組分組合而成；所述的多支化的曼尼希堿緩蝕劑組分是由1摩爾含有三個(gè)以上伯胺基和/或仲胺基的有機(jī)多胺與3～7摩爾酮、3～7摩爾醛通過曼尼希反應(yīng)制備而成；所述的咪唑啉類緩蝕劑分子量為110～750。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬玲，李磊，孔祥軍，甄新平，馬忠庭，于曙艷，地力拜·馬力克，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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