本發(fā)明屬于抑制腐蝕的組合物和緩蝕劑,尤其涉及一種三嗪基高溫co2緩蝕劑及其制備方法,更具體地涉及一種抗co2對碳鋼腐蝕的三嗪基高溫co2緩蝕劑及其制備方法。
背景技術(shù):
1、二氧化碳(co2)為天然氣或石油伴生氣的組分存在于油氣中。co2溶入水后對鋼鐵有較強(qiáng)的腐蝕性。在相同的ph值下co2對鋼鐵的腐蝕比鹽酸嚴(yán)重。在油氣勘探與開發(fā)方面,油氣井開采進(jìn)入中晚期其內(nèi)部的水含量和溫度越來越高,對碳鋼管道的腐蝕問題日益突出?,F(xiàn)有鋼鐵材料無法滿足高溫高壓(80℃,1mpa以上)下防腐蝕的要求,并且在高溫(80℃以上)環(huán)境下,co2腐蝕問題更加突出,因此在各種co2腐蝕模型中都將溫度影響作為主要考慮因素。目前,室溫(25℃)co2緩蝕劑研究較多,包括咪唑啉類、席夫堿類、有機(jī)胺類、季銨鹽類、天然提取物類等緩蝕劑,這些緩蝕劑均可以在室溫下進(jìn)行有效的防腐蝕;而在高于80℃后,緩蝕率顯著下降,不能滿足工業(yè)應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種三嗪基高溫co2緩蝕劑及其制備方法,以期至少部分地解決上述技術(shù)問題。對此,本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下。
2、作為本發(fā)明的第一個方面,提供了一種三嗪基高溫co2緩蝕劑,以重量百分比計,三嗪基高溫co2緩蝕劑包括:10%-50%的均三嗪衍生物、3%-16%的c2-c4炔醇、4%-10%的c12-c18烷酸、0%-15%的表面活性劑、20%-40%的有機(jī)溶劑,以及0%-40%的水,總計100%;其中,三嗪基高溫co2緩蝕劑適用于60℃-120℃高溫下抗co2腐蝕,均三嗪衍生物具有如式(1)所示結(jié)構(gòu):式(1)。
3、作為本發(fā)明的第二個方面,提供了一種三嗪基高溫co2緩蝕劑的制備方法,包括:將三氯三嗪和二烯丙基胺在溶劑中混合均勻后,加入堿性試劑進(jìn)行引發(fā),再經(jīng)加熱攪拌反應(yīng)后,分離得到均三嗪衍生物;以重量百分比計,將10%-50%的均三嗪衍生物、3%-16%的c2-c4炔醇、4%-10%的c12-c18烷酸、0%-15%的表面活性劑、20%-40%的有機(jī)溶劑,以及0%-40%的水進(jìn)行混合,總計100%,得到三嗪基高溫co2緩蝕劑。
4、在本發(fā)明的實(shí)施例中,本發(fā)明中的三嗪基高溫co2緩蝕劑主要包括均三嗪衍生物、c2-c4炔醇、c12-c18烷酸和有機(jī)溶劑,其中,利用均三嗪衍生物含有的多個氮(n)位點(diǎn)和雙鍵可增加三嗪基高溫co2緩蝕劑與碳鋼中金屬鐵(fe)原子的結(jié)合能,使其結(jié)合更加牢固,將三嗪基高溫co2緩蝕劑牢固吸附在金屬表面。進(jìn)一步地,因均三嗪衍生物分子大,彼此之間存在空隙,更容易被腐蝕,而c2-c4炔醇的分子結(jié)構(gòu)較小,c2-c4炔醇可填補(bǔ)均三嗪衍生物彼此之間的空隙,從而形成更加致密的覆蓋膜,使得三嗪基高溫co2緩蝕劑在溫度高于60℃或者80℃情況下獲得更高的緩蝕率。在三嗪基高溫co2緩蝕劑中引入c12-c18烷酸可在碳鋼表面形成疏水保護(hù)層,以避免金屬被水和co2腐蝕,從而獲得更高的緩蝕率,更有效的阻止腐蝕。引入有機(jī)溶劑或者同時引入表面活性劑和有機(jī)溶劑便于三嗪基高溫co2緩蝕劑中部分難溶于水的物質(zhì)溶解于水中,提高三嗪基高溫co2緩蝕劑的溶解性、潤濕性和吸附性,以加速三嗪基高溫co2緩蝕劑發(fā)揮緩蝕作用。另外,本發(fā)明三嗪基高溫co2緩蝕劑用量較少,且三嗪基高溫co2緩蝕劑的制備方法較為簡單。
1.一種三嗪基高溫co2緩蝕劑,其特征在于,以重量百分比計,所述三嗪基高溫co2緩蝕劑包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三嗪基高溫co2緩蝕劑,其特征在于,所述均三嗪衍生物由三氯三嗪和二烯丙基胺反應(yīng)得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三嗪基高溫co2緩蝕劑,其特征在于,所述c2-c4炔醇選自c2-c4的一元炔醇或c4的二元炔醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三嗪基高溫co2緩蝕劑,其特征在于,所述表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉中任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三嗪基高溫co2緩蝕劑,其特征在于,所述有機(jī)溶劑選自甲醇、乙醇、二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺中任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三嗪基高溫co2緩蝕劑,其特征在于,所述三嗪基高溫co2緩蝕劑包括:
7.一種三嗪基高溫co2緩蝕劑的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述三氯三嗪與二烯丙基胺、堿性試劑的摩爾比為1:4-8:3-6。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述堿性試劑為koh;