[發明專利]一種咪唑鹽離子液體酸化緩蝕劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201310545698.0
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103555313A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 周洪濤;鄭利強;賈寒;劉源;劉雪輝
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C09K8/74
• 分類號: C09K8/74;C07D233/58
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊磊

1.一種咪唑鹽離子液體緩蝕劑，是具有以下通式I結構的化合物：

式I中：R₁代表C1-C6的短鏈烷烴，R₂代表C10～C20的長鏈烷烴，Br代表溴元素，N代表氮元素。

2.如權利要求1所述的咪唑鹽離子液體緩蝕劑，其特征在于式I中的R₁為-CH₃，-C₂H₅，-C₄H₉；R₂為-C₁₀H₂₃，-C₁₂H₂₅，-C₁₄H₂₉，-C₁₆H₃₃，-C₁₈H₃₇。

3.如權利要求1所述的咪唑鹽離子液體緩蝕劑，其特征在于，通式I結構的化合物為1-十二烷基-3-甲基咪唑溴鹽、1-十四烷基-3-甲基咪唑溴、1-十六烷基-3-甲基咪唑溴、1-十八烷基-3-甲基咪唑溴、1-十烷基-3-丁基咪唑溴鹽、1-十四烷基-3-丁基咪唑溴鹽,1-十六烷基-3-丁基咪唑溴鹽。

4.權利要求1～3任一項所述的咪唑鹽離子液體緩蝕劑的制備方法，包括步驟如下：

第一步：將咪唑與溴代正烷烴I按2～4:1摩爾比加入到高壓反應釜中，所述溴代正烷烴I化學式為C_nH_2n+1Br，其中2≤n≤6；加入乙酸乙酯，其中乙酸乙酯加入量為咪唑和溴代正烷烴總摩爾比的15～20倍。將高壓反應釜密封后置于恒溫干燥箱中，在80～120℃下反應15～16h，將反應后的產物冷卻至0℃后過濾，將濾后產物用乙酸乙酯重結晶后，用甲苯和正庚烷的混合溶劑洗滌2次，除去未反應的咪唑和溴代正烷烴。提純后的產物在80℃的真空干燥箱中干燥6h得到N-烷基咪唑中間體C_n+3H_2n+4N₂，2≤n≤6；

第二步：將N-甲基咪唑或第一步反應制備的N-烷基咪唑中間體與溴代正烷烴II按1:1～1.2摩爾比加入到高壓反應釜中，所述溴代正烷烴II化學式為C_nH_2n+1Br，其中10≤n≤20；加入乙酸乙酯溶劑，其中乙酸乙酯加入量為N-甲基咪唑或N-烷基咪唑中間體與溴代正烷烴II總摩爾比的15～20倍；將高壓反應釜密封后置于恒溫干燥箱中，在130℃下反應10～16h，得到粗產物，粗產物用甲苯洗滌純化后得到相應長鏈烷基咪唑鹽離子液體。

5.如權利要求4所述的咪唑鹽離子液體緩蝕劑的制備方法，其特征在于第一步所述甲苯和正庚烷的混合溶劑中甲苯和正庚烷體積比1:4。

6.權利要求1～3任一項所述的咪唑鹽離子液體在油田中的應用，所述咪唑鹽離子液體作為酸化緩蝕劑在溫度≥60℃高溫條件下用于油井酸化過程中，用于防止酸液對管道、金屬設備及井下管柱的腐蝕。

7.如權利要求6所述的咪唑鹽離子液體在油田中的應用，其特征在于，將所述咪唑鹽離子液體加入到油井酸化體系中，pH<1，使得咪唑鹽離子液體的濃度為150-250mg/L。

8.如權利要求6所述的咪唑鹽離子液體在油田中的應用，其特征在于，所述咪唑鹽離子液體緩蝕劑質量濃度為200mg/L時，在質量分數為10-20%的HCl環境中抑制N80鋼片的腐蝕。

9.如權利要求6所述的咪唑鹽離子液體在油田中的應用，其特征在于，在溫度70℃高溫條件下油井酸化過程中，所述咪唑鹽離子液體緩蝕劑中的1-十八烷基-3-甲基咪唑溴對管道、金屬設備及井下管柱的抑制腐蝕能力最好。