一種新型緩蝕劑組合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種緩蝕劑組合物及其制備方法，特別是涉及一種能有效抑制與流動(dòng) 態(tài)腐蝕性介質(zhì)接觸的金屬構(gòu)件表面腐蝕的新型緩蝕劑組合物及其制備方法，屬于金屬腐蝕 防護(hù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來原油逐漸重質(zhì)化和劣質(zhì)化，而石油產(chǎn)品卻不斷地要求輕質(zhì)化和清潔化，增 加了原油加工難度，生產(chǎn)過程中的腐蝕問題也顯得尤為嚴(yán)重，特別是煉油過程中產(chǎn)生的腐 蝕性物質(zhì)給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重威脅。各國(guó)對(duì)腐蝕問題向來都十分重視。緩蝕劑作為一種 防腐蝕化學(xué)品，是以適當(dāng)濃度和形式存在于介質(zhì)中，可以防止或減緩腐蝕的發(fā)生。隨著技術(shù) 進(jìn)步，緩蝕劑的品種不斷更新，質(zhì)量不斷提高，在減緩腐蝕、延長(zhǎng)設(shè)備壽命方面起到了不可 替代的作用，緩蝕劑已成為重要的防腐措施之一。緩蝕劑對(duì)設(shè)備的保護(hù)能力受各種因素影 響，如緩蝕劑的化學(xué)組成與性質(zhì)、注入濃度和作用溫度、作用環(huán)境PH值，腐蝕介質(zhì)所在體系 流速等，另外還跟設(shè)備結(jié)構(gòu)、注入部位等有關(guān)。目前，煉油廠常用的吸附成膜型緩蝕劑主要 有吡啶類、酰胺類和咪唑啉類緩蝕劑，它們的共同特點(diǎn)是分子中含有氮原子，其緩蝕作用主 要是靠氮原子與金屬的吸附作用來實(shí)現(xiàn)。但是由于合成技術(shù)的限制，產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊， 也不穩(wěn)定。另外，長(zhǎng)烷基側(cè)鏈的咪唑啉或酰胺類緩蝕劑水解溫度較低，在較高溫度下結(jié)構(gòu)不 穩(wěn)定，持續(xù)抗腐蝕性差，因此在某些特殊場(chǎng)合下容易發(fā)生失效，甚至造成腐蝕加劇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和操作中的問題，為了克服現(xiàn)有烷基咪唑啉以及酰胺類等緩 蝕劑溫度適應(yīng)性弱，某些金屬內(nèi)構(gòu)件表面成膜不穩(wěn)定等缺陷，本發(fā)明提供了一種具有良好 的熱穩(wěn)定度、出色的表面成膜特性以及穩(wěn)定性、優(yōu)異的絕緣疏水性的新型緩蝕劑組合物的 制備方法。
[0004] 本發(fā)明所述新型緩蝕劑組合物，包括如下組分：含氫聚二甲基硅氧烷、苯并三唑衍 生物、堿性催化劑和溶劑。
[0005] 本發(fā)明緩蝕劑組合物中，所述含氫聚二甲基硅氧烷，分子量30(Γ1500,優(yōu)選分子 量為300?1000,最優(yōu)選分子量為300?750,活性氫含量為0. 2wt9T2. Owt%，優(yōu)選活性氫含量 0. 2wt 9Tl.5wt%，最優(yōu)選活性氫含量0. 8wt 9Tl.5wt%。所述含氫聚二甲基硅氧烷在所述緩 蝕劑組合物制備中的加入量為15~35質(zhì)量份，優(yōu)選15~25質(zhì)量份，最優(yōu)選15~20質(zhì)量份。
[0006] 本發(fā)明緩蝕劑組合物中，所述苯并三唑衍生物具體可以為4-羥基苯并三唑，N-甲 基-4羥基苯并三唑，5-羥基苯并三唑，5-甲基-4羥基苯并三唑，1-羥基苯并三唑，1-羥甲 基苯并三唑中的一種或幾種，優(yōu)選4-羥基苯并三唑，所述苯并三唑衍生物在所述有緩蝕劑 組合物制備中的加入量為〇. 1~2. 0質(zhì)量份，優(yōu)選0. 5~1. 5質(zhì)量份，最優(yōu)選1~1. 5質(zhì)量份。
[0007] 本發(fā)明緩蝕劑組合物中，所述堿性催化劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀。所述堿性催化 劑在所述有機(jī)硅緩蝕劑組合物制備中的加入量為0. 05、. 2質(zhì)量份，優(yōu)選0. 075~0. 125質(zhì)量 份，最優(yōu)選0. 〇75~0. 1質(zhì)量份。
[0008] 本發(fā)明緩蝕劑組合物中，所述溶劑可以為、丙酮、環(huán)己烷、苯、甲苯、氯仿、二甲基 甲酞胺、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇中的一種或幾種混 合，優(yōu)選苯或甲苯；所述溶劑在所述緩蝕劑組合物制備中的使用量為15(Γ600質(zhì)量份，優(yōu)選 15(Γ350質(zhì)量份，最優(yōu)選15(Γ250質(zhì)量份。
[0009] 本發(fā)明緩蝕劑組合物制備方法，包括如下內(nèi)容，包括如下內(nèi)容，在氮?dú)獗Ｗo(hù)和連續(xù) 攪拌條件下，向溶劑中加入含氫聚二甲基硅氧烷，然后升溫至75~80°C，待分散均勻后，繼續(xù) 升溫至9(TlO(TC，待溫度穩(wěn)定后加入苯并三唑衍生物和堿性催化劑，充分反應(yīng)廣8小時(shí)，反 應(yīng)混合物除去溶劑并經(jīng)過濾后所得產(chǎn)物即為所述緩蝕劑組合物。
[0010] 本發(fā)明緩蝕劑組合物制備方法中，可以通過紅外光譜定量法或核磁共振內(nèi)標(biāo)法測(cè) 定目的產(chǎn)物中殘余活性氫含量，若殘余活性氫含量> 〇. 〇25wt%，重復(fù)步驟（2)，繼續(xù)反應(yīng)2 小時(shí)或以上，直至殘余活性氫含量降至〇. 〇25wt %以下。
[0011] 本發(fā)明緩蝕劑組合物在使用時(shí)，可以根據(jù)裝置使用需要按一定比例將緩蝕劑組合 物均勻分散于汽油、柴油以及煤油等溶劑中使用。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下： 通過本發(fā)明所述的一種緩蝕劑組合物，其活性組分是在聚甲基硅氧烷為主鏈的線性大 分子上枝接了在金屬表面具有吸附和絡(luò)合活性的苯并三唑取代基團(tuán)，這也可能使每個(gè)線性 大分子上帶有多個(gè)吸附活性位點(diǎn)，因此比現(xiàn)有技術(shù)中的烷基咪唑啉或烷基酰胺類緩蝕劑具 有更高的吸附活性，同時(shí)多活性位點(diǎn)同時(shí)吸附在金屬表面的"釘扎"效應(yīng)大大提高了緩蝕 劑活性分子吸附成膜的穩(wěn)定性，另外含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的取代基團(tuán)的存在提高了分子的熱穩(wěn)定 性，其較強(qiáng)的給電子特性也有助于提高臨近的氮原子的給電子能力，強(qiáng)化了緩蝕劑分子的 表面吸附結(jié)合力以及絡(luò)合物穩(wěn)定性。
[0013] 本地發(fā)明所述的一種緩蝕劑組合物其作為主鏈的聚硅氧烷不僅有比烷基鏈更穩(wěn) 定的化學(xué)結(jié)構(gòu)和更穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)也有較好柔順度，因此其分子在金屬表面吸附時(shí) 可以降低空間位阻，即按任意角度或方向排布，有利于主鏈上的多個(gè)取代基都能吸附在金 屬表面。
[0014] 本發(fā)明所述的一種緩蝕劑組合物在金屬表面吸附后的聚甲基硅氧烷自由端，具有 較普通長(zhǎng)烷基側(cè)鏈更強(qiáng)的疏水性，因此可以有效地將金屬表面與冷凝、回流水等腐蝕性介 質(zhì)阻隔開來，大大降低裝置內(nèi)的腐蝕速率，保護(hù)金屬構(gòu)件免受介質(zhì)腐蝕。
[0015] 本發(fā)明所述的一種緩蝕劑組合物適用范圍廣，用量少且可以根據(jù)生產(chǎn)需求靈活調(diào) 整，具有更長(zhǎng)的持續(xù)耐腐蝕周期，并且低毒環(huán)保，是一種新型高效的可以廣泛使用金屬表面 緩蝕劑。
[0016] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳盡說明。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但是本發(fā)明不局限于這些實(shí)施 例。
[0018] 實(shí)施例1 取平均分子量約為1000的含氫聚二甲基硅氧烷(活性氫含量約為0. 5wt%)20g，加入裝 有400mL甲苯的圓底燒瓶中，連續(xù)不斷攪拌同時(shí)在恒溫水浴中升溫至75±5°C，并通流動(dòng)氮 氣，待分散均勻后，繼續(xù)升溫至100 ± 5°C，待溫度穩(wěn)定5分鐘后，逐漸加入4-羥基苯并三唑 I. 5g，然后滴加約3. 5g的0. lmol/L的氫氧化鈉溶液，充分反應(yīng)5小時(shí)，將反應(yīng)混合物減壓 蒸餾除去溶劑后過濾去不溶物，即得到目標(biāo)產(chǎn)物緩蝕劑組合物。通過核磁共振內(nèi)標(biāo)法測(cè)定 目的產(chǎn)物中殘余活性氫含量小于〇. 〇2%wt.，產(chǎn)品合格。取加氫精制煤油作為溶劑，將合成產(chǎn) 物配成1%的煤油溶液。