A酸咪唑啉类缓蚀剂的复配与评价

马丽艳

摘 要：我国各大油田都存在污水，原油中含硫量较高，这样对油水井及注水设备、注水管网造成了严重的腐蚀。随着塔里木油田的深入发展和利用，这样的腐蚀也不容忽视，常常出现油套管腐蚀变形。这不仅影响了正常的生产还造成了极大的损失。为了减缓这一现象，我们在实验室模拟了油田注水环境，测定A酸咪唑啉类缓蚀剂在不同添加浓度及在不同复配剂作用下对低碳钢缓蚀的效率，确定了最佳浓度、最优复配剂，为咪唑啉缓蚀剂系列化奠定了基础。

关键词：缓蚀剂；咪唑啉；季铵盐；油田腐蚀

一、反应机理

以有机酸和多胺为原料合成咪唑啉化合物的反应如下：

二、仪器与试剂

1.仪器设备

250 mL三口烧瓶、20 mL量筒、冷凝管、尾接管、电热套、钥匙、小烧杯、250 ℃温度计、搅拌磁子、磨口玻璃塞、电子天平、20#钢片、展开缸。1000 mL量筒、水桶、电热鼓风干燥箱、超声波。

2.试剂

A酸：分析纯；二乙烯三胺：分析纯；三乙烯四胺：分析纯；氯化苄：分析纯；无水乙醇：色谱纯；氯化钠：分析纯；氯化钙：分析纯；亚硫酸钠：分析纯；碳酸氢钠：分析纯；硫脲：分析纯；六次甲基四胺：分析纯；乙酰苯胺：化学纯。

三、实验过程

1.咪唑啉季铵盐的合成

称取一定量的A酸于三口烧瓶中，加入一定量的三乙烯四胺（或二乙烯三胺），摇匀，在其中一个口装好温度计，组装好蒸馏装置，用恒温电热套加热。蒸馏出的水用小烧杯接收，首先在100 ℃-120 ℃下预热反应1 h，然后升温到180 ℃反应1 h，再升温到210 ℃反应2 h。当尾接管有水蒸出时说明这时已经缩合成环，得到A酸咪唑啉，但并不完全。将此次生成物冷却至室温，再加入一定量的氯化苄，在一定量的乙醇溶液中回流两个小时，温度控制在80 ℃-90 ℃。最后得到A酸咪唑啉季铵盐。

2.不同质量浓度咪唑啉季铵盐缓蚀性能的测定

配制模拟油田污水，用蒸馏水配，取溶液5%NaCl+0.6%CaCl2+0.05%Na2SO3+0.04%NaHCO3+0.5%MgCl2。以配制好的模拟油田水为溶剂分别配置0.1、0.2、0.5、1、2、3、4g/L的溶液。通过静态失重法确定出缓蚀效果最好的比例作为下一步复配的主体。

3.最佳复配物的选择

用配制好的油田水溶液加入已确定的最佳比例的缓蚀剂，然后分别加入硫脲，六次亚甲基四胺，乙酰苯胺通過静态失重法找出最佳的复配物。

4.不同时间下缓蚀率的测定

按照最佳配比以模拟油田水为溶剂配制含有新型缓蚀剂的溶液，在70 ℃恒温箱中用静态失重法进行不同时间的腐蚀测定，研究其缓蚀性能随时间的变化规律，选出最佳复配物。

编辑 马燕萍