一種抑制劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及管道系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用于酸性介質(zhì)導(dǎo)致的內(nèi)腐蝕抑制劑 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 內(nèi)腐蝕是管道系統(tǒng)老化的重要因素之一，內(nèi)腐蝕能造成管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低，導(dǎo)致 泄漏，而且內(nèi)腐蝕引起的事故往往具有突發(fā)性和隱蔽性，后果一般比較嚴(yán)重。國(guó)內(nèi)外由于內(nèi) 腐蝕而造成的腐蝕案例很多，1970~1984年，美國(guó)輸氣干線發(fā)生的事故中，內(nèi)腐蝕造成的 事故占4. 5% ;1980~1990年，俄羅斯輸氣干線共發(fā)生事故752次，內(nèi)腐蝕事故占7%。四 川的威遠(yuǎn)-成都輸氣干線在1968~1997的30年間的就發(fā)生過(guò)管道事故110余起，其中因 內(nèi)腐蝕造成的事故約占總數(shù)的77%，造成事故的主要原因是天然氣中二氧化碳、硫化氨含 量超標(biāo)，W及商品天然氣的水露點(diǎn)控制不嚴(yán)，大量飽和水汽進(jìn)入輸氣干線。2009年9月和 2013年1月，海南澄邁和湛江一茂名輸油管道分別因內(nèi)腐蝕穿孔發(fā)生泄漏，造成大片田洋 污染，分析表明事故的原因是輸送油品中的水和酸性物質(zhì)所導(dǎo)致。
[0003] 在應(yīng)對(duì)管道內(nèi)腐蝕方面，緩蝕劑是應(yīng)用最廣的手段之一?，F(xiàn)在應(yīng)用的緩蝕劑都是 利用化學(xué)試劑在管道內(nèi)壁吸附成膜，隔絕水汽和酸性物質(zhì)，從而達(dá)到抑制腐蝕的目的。但該 類緩蝕劑在應(yīng)用前通常需要暫停油氣的輸送，進(jìn)行清管去除管道內(nèi)壁的污垢，也就是說(shuō)只 有在管道內(nèi)壁干凈的情況下該類緩蝕劑才能有較明顯的效果，故存在較大的局限性。因此， 開(kāi)發(fā)一種能夠在管道運(yùn)行條件下在線注入，去除管道內(nèi)的水和酸性物質(zhì)，并能同時(shí)運(yùn)用于 輸氣和輸油管道的內(nèi)腐蝕抑制劑，具有很好的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種能夠在線去除成品油和天然氣中所含有的水和酸性物 質(zhì)，且對(duì)管道材料、成品油和天然氣的品質(zhì)均無(wú)影響的亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑及其制備 方法。 陽(yáng)〇化]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0006] 一種抑制劑的制備方法，包括如下步驟：
[0007] 將第一化合物、一級(jí)胺和有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)容器中，再加入酸，其中，所述第一 化合物為：醒或酬；
[0008] 在所述反應(yīng)容器上安裝分水裝置，在回流條件下進(jìn)行反應(yīng)；
[0009] 反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)液并除去所述有機(jī)溶劑，獲得亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑，結(jié) 構(gòu)通式為：
[0010] 進(jìn)一步地，所述醒包括脂肪醒和/或芳香醒。
[0011] 進(jìn)一步地，所述酬包括脂肪酬和/或芳香酬。
[0012] 進(jìn)一步地，所述一級(jí)胺包括脂肪胺和/或芳香胺。
[0013] 進(jìn)一步地，所述醒或酬與一級(jí)胺的比例為1:1~1.05:1。
[0014] 進(jìn)一步地，所述有機(jī)溶劑為苯或甲苯。
[0015] 進(jìn)一步地，所述酸為對(duì)甲苯橫酸。
[0016] 進(jìn)一步地，在所述反應(yīng)結(jié)束前，通過(guò)所述分水器中生成水的量來(lái)確定反應(yīng)是否結(jié) 束，當(dāng)所述分水器中生成水的摩爾量與原料投入的摩爾量相當(dāng)時(shí)表示反應(yīng)結(jié)束。
[0017] 進(jìn)一步地，在所述獲得亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑之后，所述制備方法還包括：將所 述亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑放入真空干燥箱里干燥12~24小時(shí)，控制溫度在50°C，之后在 氮?dú)夥諊卤４妗?br>[0018] 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有W下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0019] 本發(fā)明主要的制備方法是：將醒或酬、一級(jí)胺和有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)容器中，再加 入酸；在所述反應(yīng)容器上安裝分水裝置，在回流條件下進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng) 液并除去所述有機(jī)溶劑，獲得亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑。由此方式獲得的亞胺型管道酸性 內(nèi)腐蝕抑制劑的可直接與導(dǎo)致管道內(nèi)腐蝕的水和酸性物質(zhì)（硫化氨和二氧化碳）發(fā)生化學(xué) 反應(yīng)，將水和酸性物質(zhì)消耗掉，從而抑制腐蝕的發(fā)生，改善管輸環(huán)境。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中抑制劑的制備方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種抑制劑的制備方法，參看圖1，包括如下步驟：
[0023] 步驟110,將第一化合物、一級(jí)胺和有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)容器中，再加入酸。
[0024] 具體地，所述第一化合物為：醒或酬。所述醒包括脂肪醒和/或芳香醒，所述酬包 括脂肪酬和/或芳香酬；所述醒或酬與一級(jí)胺的比例為1:1~1. 05:1 ;所述一級(jí)胺包括脂 肪胺和/或芳香胺；所述有機(jī)溶劑為苯或甲苯；所述酸為對(duì)甲苯橫酸；
[0025] 步驟120,在所述反應(yīng)容器上安裝分水裝置，在回流條件下進(jìn)行反應(yīng)。
[00%] 步驟130,反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)液并除去有機(jī)溶劑，即得到亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑 制劑。
[0027] 具體地，在冷卻時(shí)可將反應(yīng)液冷卻至室溫。所述反應(yīng)是否結(jié)束是通過(guò)所述分水器 中生成水的量來(lái)確定，當(dāng)所述分水器中生成水的摩爾量與原料投入的摩爾量相當(dāng)時(shí)即為反 應(yīng)結(jié)束；所述抑制劑為亞胺類化合物，結(jié)構(gòu)通式為：
[0028]
[0029] 步驟140,將亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑放入真空干燥箱里干燥12~24小時(shí)，控制 溫度在50°C，之后在氮?dú)夥諊卤４妗?br>[0030] 本發(fā)明制備的亞胺型管道酸性內(nèi)腐蝕抑制劑的作用原理為直接與導(dǎo)致管道內(nèi)腐 蝕的水和酸性物質(zhì)（硫化氨和二氧化碳）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將水和酸性物質(zhì)消耗掉，從而抑制 腐蝕的發(fā)生。該腐蝕抑制劑的分子結(jié)構(gòu)上具有活潑的亞胺結(jié)構(gòu)單元，在酸性條件下其還可 w與水反應(yīng)生成醒和胺，同時(shí)生成的一級(jí)胺還可w中和酸性物質(zhì)，從而改善管輸環(huán)境。其具 體的作用原理如下：
[0031]
[0032] 對(duì)管道所用的鋼板，模擬管輸?shù)乃嵝詶l件，采用失重法測(cè)定腐蝕速率，結(jié)果表明加 入合成的抑制劑情況下，腐蝕抑制率達(dá)到93%。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明該類亞胺型腐蝕抑制劑對(duì)酸 性介質(zhì)導(dǎo)致的管道內(nèi)腐蝕有良好的抑制性能。與傳統(tǒng)緩蝕劑相比，該抑制劑對(duì)管道內(nèi)部環(huán) 境要求更低，將更容易推廣，因此具有良好的應(yīng)用前景。 陽(yáng)〇3引 實(shí)施例1 :
[0034] W苯胺和正戊醒在對(duì)甲苯橫酸催化下的反應(yīng)來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑 制劑的制備方法。具體是將苯胺巧3.Og，1.Omol)和甲苯巧00血）加入到1L的Ξ口瓶中， 接著加入正戊醒（86.Og, 1.Omol)和對(duì)甲苯橫酸（1. 72g,lOmmol)，之后在反應(yīng)瓶上裝上回 流冷凝管和分水器，加熱至回流狀態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)，觀察分水器下層生成水的變化情況，當(dāng)水 的液面不再上升時(shí)，將水放出稱重，其重量接近18g時(shí)，停止反應(yīng)，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出大部 分有機(jī)溶劑，再經(jīng)過(guò)真空干燥箱干燥即得到亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑。
[0035] 合成的亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑的核磁共振化學(xué)位移為：?NMR(400MHz，CDCl3) 5〇.96(t，J= 7.2Hz, 3H), 1.28-1. 31(m，4H)，l. 53(m，2H), 7. 06(d，J= 8.2Hz，lH)，7.50(s，lH)，6.98(d，J= 8.0Hz，2H)，7.43 - 7.46 (m，2H);"c NMRQOOMHz，CDCI3)δ14. 1，22. 5, 29. 7, 28. 3, 118.8, 127. 2, 130. 1，147. 5, 163. 7。通過(guò)數(shù)據(jù) 的分析，表明合成產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物。
[0036] 本發(fā)明提供的亞胺型管道酸性內(nèi)腐蝕抑制劑的可直接與導(dǎo)致管道內(nèi)腐蝕的水和 酸性物質(zhì)（硫化氨和二氧化碳）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將水和酸性物質(zhì)消耗掉，從而抑制腐蝕的發(fā) 生，改善管輸環(huán)境。
[0037] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)與原理下所做的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均 應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抑制劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 將第一化合物、一級(jí)胺和有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)容器中，再加入酸，其中，所述第一化合 物為：醛或酮； 在所述反應(yīng)容器上安裝分水裝置，在回流條件下進(jìn)行反應(yīng)； 反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)液并除去所述有機(jī)溶劑，獲得亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑，結(jié)構(gòu)通 式為：2. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述醛包括脂肪醛和/或芳香醛。3. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述酮包括脂肪酮和/或芳香酮。4. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述一級(jí)胺包括脂肪胺和/或芳香胺。5. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述醛或酮與一級(jí)胺的比例為1:1~ 1. 05:1〇6. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為苯或甲苯。7. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述酸為對(duì)甲苯磺酸。8. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述反應(yīng)結(jié)束前，通過(guò)所述分水器中 生成水的量來(lái)確定反應(yīng)是否結(jié)束，當(dāng)所述分水器中生成水的摩爾量與原料投入的摩爾量相 當(dāng)時(shí)表示反應(yīng)結(jié)束。9. 如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述獲得亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑 之后，所述制備方法還包括：將所述亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑放入真空干燥箱里干燥12~ 24小時(shí)，控制溫度在50°C，之后在氮?dú)夥諊卤４妗?br>【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于酸性介質(zhì)導(dǎo)致的內(nèi)腐蝕抑制劑及其制備方法，所述制備方法包括如下步驟：將第一化合物、一級(jí)胺和有機(jī)溶劑加入到反應(yīng)容器中，再加入酸，第一化合物為：醛或酮。在所述反應(yīng)容器上安裝分水裝置，在回流條件下進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后，冷卻反應(yīng)液并除去所述有機(jī)溶劑，獲得亞胺型管道內(nèi)腐蝕抑制劑，結(jié)構(gòu)通式為：本發(fā)明提供的亞胺型管道酸性內(nèi)腐蝕抑制劑的可直接與導(dǎo)致管道內(nèi)腐蝕的水和酸性物質(zhì)(硫化氫和二氧化碳)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將水和酸性物質(zhì)消耗掉，從而抑制腐蝕的發(fā)生，改善管輸環(huán)境。
【IPC分類】C07C249/02, C07C251/08, C23F11/14, C09K8/54
【公開(kāi)號(hào)】CN105255469
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510590926
【發(fā)明人】張志恒, 李紹玉, 郭海峰, 常維純, 代曉東, 李國(guó)平, 高艷清, 李春漫
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油天然氣股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月16日