高含硫气田CHJ系列缓蚀剂的研制与评价-论文.pdf

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1、第29卷第2期油田化学V01．29No．22012年6月25日OilfieldChemistry25June，2012文章编号：1000-4092(2012)02-240-03高含硫气田CHJ系列缓蚀剂的研制与评价水陈洪杰，刘奎，唐伟华，姚俊，惠小敏，许家龙，孙腾胜(中国石化中原油田分公司，河南濮阳457001)摘要：为解决高含硫气田高HS／CO分压、单质硫共存条件下集输系统的腐蚀问题，将咪唑啉季铵盐、噻唑衍生物与助剂按一定比例复配形成棕红色的c}IJ系列缓蚀剂。在模拟普光气田集输系统介质条件下，缓蚀剂c}U一1和CHJ-7

2、存在下抗硫钢L360的腐蚀速率大于0．08mm／a，其余5种缓蚀剂均使L360的腐蚀速率小于0．o76mm／a。其中加有缓蚀剂C}IJ4和CHJ-5的腐蚀速率最小，分别为0．046、0．038mm／a，其缓蚀率分别为92．6％、93．9％。在连续加注与油溶性缓蚀剂预膜复合使用时，连续加注CHJ．4、C}王J-5和现场在用国外缓蚀剂cI-12的腐蚀速率分别为0．032、0．025、0．058mm／a，CHJ缓蚀剂的缓蚀效果较好。腐蚀样片形貌分析和电化学实验表明，缓蚀剂在金属基体表面形成了较好的保护膜。并且缓蚀剂与现场溶硫剂配伍

3、良好。图4表3参8关键词：高含硫气田；缓蚀剂；腐蚀速率；缓蚀率；腐蚀形貌中图分类号：TG174．42：TE988．2文献标识码：A近年来开发的以普光气田为首的川东北高含硫1．2缓蚀剂的合成与复配气田因HS／CO分压高、含凝析水、矿化度高且含(1)咪唑啉季铵盐的合成单质硫等，地面集输系统严重腐蚀，使用镍基合金可将羧酸、多元胺和催化剂按一定配比加人四口以解决腐蚀问题，但成本过高。目前采用抗硫钢加烧瓶中，在130~C和220℃分别保温1h，经酰胺化和注缓蚀剂的方案，但所用的缓蚀剂均为进口，价格昂环化脱水后，得到咪唑啉中间体；将该中

4、间体与氯化贵，国内缓蚀剂很难满足H：s分压高于1MPa且含苄在110~C反应3h，经季铵化反应制得咪唑啉季铵有单质硫的腐蚀环境。因此，本文开展了高含盐，收率为72％～78％。在酰胺化阶段，投料比、反硫气田地面集输缓蚀剂的研制，以满足今后国内高应温度和时间等因素中，投料比对产率的影响最大；含硫油气田地面集输系统安全生产的要求。在环化脱水阶段，温度对产品环化率的影响大于反应时间。1实验部分(2)噻唑衍生物的合成将2．甲基丙醛、氯化铵、硫磺和助剂按一定配1．1原料及试剂比加入四口烧瓶中，60~C保温2～4h进行环化反咪唑啉，东营市

5、科凌化工有限公司；多元胺，江应，得到噻唑衍生物产物，收率为75％～80％。投苏宜兴化工厂；氯化苄，武汉市中合生化制造有限公料比和反应温度是影响环化率的主要因素。司；2一甲基丙醛，广州诚达化工有限责任公司；氯化(3)CHJ缓蚀剂的配制铵，江苏宜兴化工厂；硫磺，河北天意贸易有限公司；将咪唑啉季铵盐、噻唑衍生物和助剂按不同质有机磺化助剂，天津试剂厂；羧酸，分析试剂，上海新量比复配，得到CHJ系列缓蚀剂，结果如表l所示。本化工有限公司；有机聚合物催化等剂，自制；咪唑室内合成的C}{J系列缓蚀剂外观为棕红色液体，啉缓蚀剂CI．12，纳

6、尔科公司。pH值为6～7，常温下的密度为1．10～1．25g／cm，闪点45～50℃，性能稳定，易溶于水和有机溶剂。收稿日期：2011-03-29；修改日期：2011一D4—16。作者简介：陈洪杰(1976一)，男，河南大学分析化学专业硕士(2005)，主要从事采油化学助剂开发和污水处理，通讯地址：457001河南濮阳市中原路109号院采油工程技术研究院防腐中心，电话：0393-4826153，E-mail：chjhenan@yahoo．tom．cn。第29卷第2期陈洪杰，刘奎，唐伟：华等：高含硫气田CHJ系列缓蚀剂的研制与

7、评价241时的缓蚀效果最好，助剂对缓蚀效果影响不大。1．3实验设备与条件表2CHJ系列缓蚀剂的缓蚀效果实验装置采用美国Cortest公司的镍基合金动表1CHJ系列缓蚀剂的组成(质量比)参照普光气田缓蚀剂加注方式，对CHJ-4和CHJ．5两种缓蚀剂进行模拟工况条件下连续加注+态高温高压釜，模拟高酸性气田地面集输条件，Hs预膜复合使用实验，并与现场在用的国外咪唑啉缓分压1．5MPa、CO分压1．0MPa、总压10MPa，温蚀剂CI—l2对比。单一添加CHJ-4和CHJ-5的腐蚀度50％，实验时间7d，搅拌器转速200r／min。

8、实验速率分别为0．046、0．038mm／a，连续加注cI一12的用水为模拟现场水，矿化度67900mg／L，pH值为腐蚀速率为0．073mm／a；复合使用时，连续加注6．3，离子含量(mg／L)为：K1150、Na22500、cHJ4+油溶性缓蚀剂预膜、CHJ_5+油溶性缓蚀剂Ca¨22