双咪唑啉缓蚀剂的合成与性能研究_李家俊 - 副本

Researchonthesynthesisandpropertiesofbis-imidazolineascorrosioninhibitorLiJiajun1，2，WangSufang1，WuTao1，2，LiuYuming1，2，TengHoukai1，2（1.CNOOCTianjinChemicalResearch＆DesignInstitute，Tianjin300131，China；2.TianjinZhengdaScienceandTechnologyCo.，Ltd.，Tianjin300308，China）双咪唑啉缓蚀剂的合成与性能研究李家俊1，2，王素芳1，吴涛1，2，刘玉民1，2，滕厚开1，2（1.中海油天津化工研究设计院，天津300131；2.天津正达科技有限责任公司，天津300308）［摘要］以脂肪酸、多乙烯多胺、1,4-双（氯甲基）苯等为原料合成了一种用于油田注水的双咪唑啉缓蚀剂。用静态失重法测定了影响该产品缓蚀性能的各种因素。试验结果表明，以某油田注水为介质，当双咪唑啉缓蚀剂投加质量浓度为30mg/L时，平均腐蚀率可控制在0.075mm／a以下。［关键词］双咪唑啉；缓蚀剂；腐蚀；油田注水［中图分类号］TG174.42［文献标识码］B［文章编号］1005-829X（2009）03－0023-03Abstract：Bis-imidazolinehasbeensynthesizedwithfattyacid，multiethylenemultiamineand1，4-bis（chloromethyl）benzeneetc.，whichcanbeusedforoilfieldwaterinjectionascorrosioninhibitor.Influentialfactorsofthecorrosioninhibitionondifferentconditionshavebeenevaluatedbystaticweight-lossmethod.Thetestresultindicatesthattakingtheoilfieldwaterinjectionasmedium，theaveragecorrosionratecanbecontrolledatlessthan0.075mm/a，whenthedosageofthecorrosioninhibitoris30mg/L.Keywords：bis-imidazoline；corrosioninhibitor；corrosion；oilfieldreinjectionwater我国绝大部分的油田采用注水法采油。随着油田注水开发方式的广泛使用，原油中水的含量不断上升，从采出液中分离出来的油田污水量和日常油田回注水量也越来越大。油田污水水质复杂，注入过程中存在一系列问题：不同程度地溶解了硫化氢、二氧化碳等气体，广泛存在各种微生物，而且有机物含量高，污水矿化度高。这些腐蚀介质会腐蚀金属设备和管线，矿化度或酸性气体含量高的油田污水甚至导致管线“穿孔”现象。截止到2001年年底，全国各大油田的管线和管柱总长度超过10亿m，这方面的损失更分别高达100亿元和1000亿元之多〔1〕。油田注水引起的腐蚀问题不仅造成了巨大的经济损失，更严重地影响了油田的正常生产。防止油田污水腐蚀管线和设备的一个有效措施就是向污水中加入适量的油田注水缓蚀剂，该措施的实行对油田的增收节支具有重要意义。因此，油田注水用缓蚀剂的开发日益重要，笔者为此研究开发了双咪唑啉类缓蚀剂用于油田注水系统。1实验部分1.1原料多乙烯多胺，脂肪酸，1，4-双（氯甲基）苯，甲醛，甲酸，均为分析纯。1.2咪唑啉中间体的合成采用脂肪酸和多乙烯多胺脱水的方法制备反应中间体（Ⅰ）〔2-4〕。合成反应式如下：1.3双咪唑啉的合成反应中间体（Ⅰ）先叔胺化，然后在催化剂的作用下与1，4-双（氯甲基）苯反应生成双咪唑啉缓蚀剂的主要成分。合成反应式如下：R—COOH+H2N（CH2CH2NH）nH→-H2O—（CH2CH2NH）n-1H—R反应中间体（Ⅰ）第29卷第3期2009年3月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．29No．3Mar．，2009NN23HCHOHCOOH—CH3CH3——CH3CH3——R—R合成的产品为红棕色液体，pH为5~7。2性能研究与现场评价2.1温度对缓蚀性能的影响以某油田现场注水为试验介质，双咪唑啉缓蚀剂投加质量浓度为30mg/L，用CO2饱和除氧〔5〕，CO2的压力为0.06~0.07MPa，水温60℃，挂片时间48h，H2S质量浓度为50mg/L。以相应温度下不加缓蚀剂时A3钢试片的腐蚀率为空白，采用静态失重法测得不同温度下油田注水缓蚀剂的缓蚀率如图1所示。由