N-烷基苯并咪唑酸化缓蚀剂的合成及性能.pdfVIP

N一烷 基 苯 并 咪 唑酸 化 缓蚀 剂 的合 成 及 性 能 61 N．烷基苯并咪唑酸化缓蚀剂的合成及性能 杨鹏辉，冀生辉 (西安石油大学化学化工学院，陕西 西安 710065) [摘 要] 苯并咪唑是一类环境友好的缓蚀剂，将其衍生物用作油气田酸化缓蚀剂的报道较少。通过烷基化 反应在2．甲基苯并咪唑和2．乙基苯并咪唑的1．氮原子上分别引入十二烷基和十六烷基，合成了4种N．烷基苯 并咪唑，并以其为主剂制成缓蚀剂，用静态失重法和动电位扫描极化曲线对4种复配缓蚀剂在盐酸溶液中的缓 蚀性能进行了评价。结果表明：适当延长 1位烷基碳链，有助于提高苯并咪唑衍生物的缓蚀能力；合成的4种 N．烷基苯并咪唑中，以N．十六烷基一2一乙基苯并咪唑为主剂制成缓蚀剂 d的缓蚀性能最好；在60℃，15％HC1 中，N80钢的腐蚀速率随缓蚀剂d用量的增大而减小，其用量为 1．0％时，N80钢腐蚀速率为 1．73 (m ·h)， 优于酸化缓蚀剂一级品的要求；该缓蚀剂是以抑制阴极过程为主的混合型缓蚀剂，在浓度大于20％的盐酸或温 度高于70℃的环境 中使用时缓蚀效果不佳。 [关键词] 缓蚀剂；N一烷基苯并咪唑；腐蚀速率；极化 曲线 [中图分类号]TG174．42 [文献标识码]B [文章编号]1001—1560(2013)03—0061—03 0 前 言 1 试 验 酸化是油气 田增产增注的有效措施之一，但酸化 1．1 缓蚀剂的合成 过程中所使用的酸液会对油气井管材和井下设备造 在 100mL三 口烧瓶中，加入苯并咪唑0．025mol 成严重的腐蚀，存在安全隐患，所 以常用曼尼奇碱 (3．30g2-甲基苯并咪唑或3．65g2一乙基苯并咪 类 ]、咪唑啉类 ]、吡啶类、高分子聚合物等缓蚀 唑)，甲苯 15mL，溴代烷0．026otol(6．47g溴代十二 剂减少酸化的腐蚀。 烷或7．93g溴代十六烷)，四丁基溴化铵5×10 mol 苯并咪唑衍生物分子中的氮原子很容易与金属 tO (0．16g)；开启搅拌装置 ，缓慢升温至 70℃，滴加 0 配位，在金属表面形成吸附层，具有优 良的缓蚀性 50％氢氧化钠溶液6g，再于75—80c=【下保温6h；分 能 J，且其缓蚀性能可通过选择合适的取代基来提 出油层，水层用 甲苯提取，合并有机相水洗至中性，用 高。苯并咪唑衍生物热稳定性好、毒性低，是一种环 氯化钙干燥 ，再减压蒸馏除去甲苯，即得4种 N．烷基 境友好的缓蚀剂。当前，有关苯并咪唑类缓蚀剂用于 苯并咪唑主剂。 油气 田酸化缓蚀的报道很少。 ． 以10％主剂与2％OP一10，8％二甲基亚砜 ，8O％ 本工作通过烷基化反应在 2一甲基苯并咪唑和2一 无水乙醇复配得到缓蚀剂a，b，c，d(a中主剂为N- 乙基苯并咪唑的1一氮原子上分别引入十二烷基和十 潴 ：：；代 偶 ：j 十二烷基一2一甲基苯并咪唑；b中主剂为N一十六烷基一 六烷基，合成得到了4种N．烷基苯并咪唑，并以其为 2一甲基苯并咪唑；e中主剂为 N．十二烷基一2．乙基苯 主剂制成缓蚀剂，用静态失重法和动电位扫描极化曲