70
天然气与石油 NATURAL GAS AND OIL
2016年8月
咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究
李军龙’徐星’邹莉菲2
1.陕西宇阳石油科技工程有限公司，陕西西安710018； 2.长安大学地球科学与资源学院，陕西西安710064
摘要：为了解决油田污水引起的设备管道严重腐蚀间题，在油田污水处理过程中投加缓蚀剂是一种经济实用的方法。以桐油、松香为主要原料，二甲苯为携水剂，与二乙烯三胺经过两步脱水合成咪唑味中间体，并利用氯乙酸对其进行季铵化合成咪唑啉季铵盐。对咪唑琳季铵垫合成过程的主要影响因素进行分析，确定较好的合成工艺：桐油/松香混合物与二乙烯三胺的摩尔比为 1：1.3，在140℃左右回流，逐步升温至220℃，回流8h，氯乙酸与咪唑啉中间体的摩尔比为1：1，携水剂用量为总投料量的25%，此条件下产物的产率超过90%。采用合成的咪唑啉季铵盐在5% 氯化钠溶液中对A3钢的缓蚀性能进行评价，结果表明，合成的咪唑啉季铵盐对A3钢具有良好的缓蚀作用，当咪唑缓蚀剂使用浓度为150×10-时，A3钢在45℃的5%氰化钠腐蚀溶液中的缓蚀效率可超过90%。
关键词：唑啉；缓蚀剂；失重法；桐油；松香 DOI: 10. 3969 /j. issn. 1006 5539. 2016. 04. 015
0前言
油气井开采过程中，常常需要通过酸化提高采收率，但酸的注人可能造成油气井管材和井下金属设备氢脆和严重腐蚀，还可能导致井下管材突发性破裂，造成严重经济损失。咪唑啉分子主要由一个含C一N 双键的五元杂环，亲水基氨基和疏水基支链组成，可以针对其分子结构上的亲水基团和疏水基团分别进行改性、优化以及分子设计，从而在国内外油田大量使用[1-*}，咪唑啉及其衍生物在不同的腐蚀介质中表现出较好的缓蚀性能，在油气田、工业酸洗等防腐领域受到人们的青睐，具有广阔的应用前景。
目前，王建华等人[9]以二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、油酸、氟化苄、氯乙酸、无水乙醇等为原料，在不同工艺条件和原料配比下，合成了一系列咪唑啉衍生物缓蚀剂。朱驯等人[10]以环烷酸、二乙烯三胺、氟化苄为原料，合成了环烷基咪唑啉衍生物。伍平凡等人"1研究了2-氨基咪唑啉酮衍生物的平行合成法，该方法应
用烯基麟亚胺1与对氯苯基异氰酸酯的氮杂Wittig反应，得到的碳二亚胺再与仲胺平行反应，一次性合成了6 种未见文献报道的咪唑啉酮衍生物。康宏云等人(12)用花椒籽油与二亚乙基三胺反应合成了咪唑啉衍生物，再分别与氯乙酸钠和氯化芋反应，得到两性离子咪唑啉衍生物和阳离子咪唑啉衍生物。缓蚀剂防腐有其不足之处，就是它的选择性差，不同的金属材料需要选择不同的缓蚀剂，防腐效果才能达到最佳，且必须寻找到缓蚀剂所处介质环境最佳使用条件，如使用环境温度的高低、使用环境pH值范围及缓蚀剂添加浓度大小等。此外，它的使用寿命和最低添加量以及介质环境的其它变化都必须考虑
咪唑啉型缓蚀剂凭借其高效的缓蚀性能被广泛运用于石油、天然气等工业生产[13-17]。本文介绍了以桐油、松香等为主要原料合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂的工艺，并借助静态挂片失重法评价了咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能。
收稿日期：2016-02-23
作者简介：李军龙（1990-），男，陕西渭南人，助理工程师，学士，主要从事油气田地面工程腐蚀与防护设计工作。万方数据