[發明專利]一種抗H2S腐蝕的地面集輸系統緩蝕劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201110425823.5
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102517588A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 張娟濤;馮耀榮;白真權;尹成先
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: C23F11/04
• 分類號: C23F11/04
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術領域

本發明屬于石油化工領域金屬材料的防護，具體涉及一種抗H₂S腐蝕的地面集輸系統緩蝕劑。

背景技術

隨著我國原油輸送中含硫量大幅度增加，硫化氫腐蝕所造成的石油管線腐蝕、穿孔等失效問題已不容忽視。特別是近幾年含有H₂S的酸性油氣田的不斷開發和國外含有H₂S原油輸入的不斷攀升，造成石油管線面臨著越來越嚴重的硫腐蝕問題。H₂S腐蝕引發的地面集輸系統的破壞時常發生。因此，在地面集輸系統中加注緩蝕劑，是有效解決管線腐蝕的主要途徑之一。

在我國針對H₂S腐蝕所采用的許多緩蝕劑都以咪唑啉及其衍生物為主劑，復配其它有效成分。這種類型緩蝕劑具有良好的緩蝕效果，但不足之處在于其氣味難聞、易于水解、有效期短得缺點，如專利一種抗H₂S/CO₂聯合作用下的緩蝕劑(CN1966774)、一種水溶性咪唑啉酰胺緩蝕劑及其制備、使用方法(CN101705112A)和一種油田用注水緩蝕劑(CN1277241)中都是以咪唑啉衍生物為主要組分。也有許多新型緩蝕劑的開發，并具有較好的使用效果，如一種抗H₂S/CO₂腐蝕的緩蝕劑及其制備方法(CN101613598)中就是以硫脲、二乙烯三胺和脂肪酸反應作為主劑。但是這種緩蝕劑的合成原料中未反應完的硫脲過多時，會加速腐蝕。

發明內容

針對以上現有技術存在的不足之處，本發明的目的是提供一種抑制H₂S對地面集輸管線腐蝕的緩蝕劑，來達到減少我國原油輸送過程中因H₂S腐蝕所造成的石油管線腐蝕、穿孔等失效問題的目的。

本發明供一種抑制H₂S對地面集輸管線腐蝕的緩蝕劑，以質量百分比計，其組成為：主劑N-芐基-N′-苯基哌嗪20～40％，復配物60～80％，其中復配物組成以質量百分比計為：甲氧基丙胺5～15％，羥基亞乙基二磷酸5～15％，甲基胺5～20％，乳化劑5～20％，溶劑40～50％；所述主劑N-芐基-N′-苯基哌嗪的結構式為：

本發明還提供一種制備抗H₂S腐蝕的地面集輸系統緩蝕劑的方法，該方法包括：

1)主劑N-芐基-N′-苯基哌嗪合成

將N-苯基哌嗪和氯化芐以1.3∶1的摩爾比倒入搪瓷反應釜中，攪拌混合均勻，升溫至140～170℃，反應8個小時即可得到N-芐基-N′-苯基哌嗪，其反應結構式為：

2)緩蝕劑的配制

以質量百分比計，將下述原料混合，攪拌均勻即可：

主劑N-芐基-N′-苯基哌嗪20～40％，復配物60～80％，其中復配物組成以質量百分比計為：甲氧基丙胺5～15％，羥基亞乙基二磷酸5～15％，甲基胺5～20％，乳化劑5～20％，溶劑40～50％。

3.進一步地，所述復配物中的甲基胺為一甲胺、二甲胺、三甲胺三種物質的一種或兩種組成。

4.進一步地，所述復配物中的乳化劑是辛基酚聚氧乙烯醚或環氧乙烷縮合物。

5.進一步地，所述復配物中的溶劑為甲醇、二甲基甲酰胺或兩者的混合物。

本發明的緩蝕劑屬水溶型緩蝕劑，可廣泛應用于地面集輸系統中管線的H₂S腐蝕和高礦化度水中，只需添加50～100mg/L本緩蝕劑即可有效控制H₂S在地面集輸管線中對金屬材料的腐蝕，緩蝕率在90％以上。并且具有無難聞刺激性氣味、加量少緩蝕效率高、生產簡便快捷、水溶分散良好、吸附膜均勻致密，對材料的防護沒有點蝕、坑蝕等優點。

附圖說明

圖1未添加緩蝕劑試樣腐蝕宏觀照片。

圖2添加100mg/L緩蝕劑試樣腐蝕宏觀照片。

具體實施方式

實施例1

本緩蝕劑的制備分為兩個步驟：第一步是主劑N-芐基-N′-苯基哌嗪的合成，第二步為緩蝕劑的配制。

將N-苯基哌嗪和氯化芐以1.3∶1的摩爾比倒入三口燒瓶中，攪拌混合均勻，升溫至170℃，保溫反應8個小時得到N-芐基-N′-苯基哌嗪。