[發明專利]一種油田用9-取代吖啶類碳鋼緩蝕劑

在審

• 申請號: 202010149516.8
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111270244A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 李惠靜;張維維;吳彥超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: C23F11/14
• 分類號: C23F11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及了一種油田用9?取代吖啶類碳鋼緩蝕劑。所述緩蝕劑9?取代吖啶可用于防止碳鋼及其制品在酸洗過程中金屬或酸液消耗，并用失重法，電化學阻抗法和表面分析法對其抗腐蝕性能進行了測試。所述緩蝕劑涉及的原料簡單易得、價格低廉屬于有機緩蝕劑,與傳統的鉻酸鹽、重鉻酸鹽等無機緩蝕劑相比,低毒無害,符合環境友好緩蝕劑的發展趨勢且持續作用能力強,能夠長時間保持較高的緩蝕性能,具有用量低、緩蝕效果好的特點,具有廣闊的市場應用前景。

技術領域

本發明涉及緩蝕劑領域，具體涉及一種油田用9-取代吖啶類碳鋼緩蝕劑。

背景技術

在石油和天然氣工業中，碳鋼廣泛應用于管道、油管、套管以及儲存和其他設施的建造。然而，在采油過程中，由于壓力、溫度、成分等的變化，設備表面往往會出現結垢和腐蝕問題。特別是在增產工藝中，通常會向管道中引入鹽酸（15-28%），在高溫下溶解地層巖石，以擴大流動路徑和清除水垢（Zhang,J.,et al.Ind. Eng. Chem. Res.2015, 54,5197;Obot,I. B.,et al.J. Mol. Liq.2019, 277, 749）。當暴露在腐蝕性酸液中時，管道和其他金屬結構在部件完整性、管道破裂等方面受到嚴重損害，這將極大地影響石油生產的效率并給行業帶來其他風險。此外，腐蝕或故障可能需要更換或維護設備，這可能導致工廠關閉、停工時間和對公司利益的不良損害。

緩蝕劑具有高效、易操作、價格低廉等優點，是抑制酸性介質腐蝕的一種經濟實用的方法。報道的酸性介質中抗碳鋼腐蝕的緩蝕劑通常是極性有機雜環化合物，具有較大的電負性原子（即N、O、S和P），共軛雙鍵含有多個吸附中心，更容易在金屬基體上形成防護層（Zhang,W. W.,et al.New J. Chem.2019, 43, 413;Chaitra, T. K.,et al.J. Mol. Liq.2015, 211, 1026; Olasunkanmi, L. O., et al.J. Phys. Chem. C2015, 119,16004）。為了縮小緩蝕試驗與實際鋼保護之間的差距，人們開發了各種緩蝕劑。

然而，它們中的一些是有毒的、昂貴的或過于苛刻的合成物，不能被忽視，這使得開發環境友好和高效的碳鋼緩蝕劑成為一個優先考慮的問題。吖啶衍生物作為氮雜環有機化合物，具有毒性低、合成簡單、配位性能好、抗菌活性獨特等優點，被人們廣泛地認為是一種很有前途的環保緩蝕劑。在此本發明涉及了三種9-取代吖啶化合物作為綠色有效的油田用碳鋼緩蝕劑。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種油田用9-取代吖啶類碳鋼緩蝕劑，解決現有緩蝕劑存在毒性大、難降解、水溶性差、成本高、工藝復雜、易對環境造成二次污染等問題。所述9-取代吖啶化合物結構如圖1。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

（1）通過氧化環己酮和2-氨基苯基酮合成9-取代吖啶化合物，其中分子氧是唯一的氧化劑。

（2）稱取5~30mg步驟（1）得到緩蝕劑充分溶解于酸洗溶液中定容至100mL即可制得測試溶液。

（3）在室溫下，在步驟（2）制備好的腐蝕溶液中的進行失重掛片、極化曲線、表面分析實驗，評價其緩蝕性能。

進一步，所述緩蝕劑為9-羧基吖啶（CA）、9-甲基吖啶（MA）、9-氨基吖啶（AA）。

進一步，所述酸洗溶液為15% HCl。

進一步，所述溫度為30℃，由恒溫水浴鍋控制。