随着原油中硫含量的增加,高硫原油的加工使得炼油厂装置难以长周期安全稳定运行,含硫原油中的硫化物和氯化物在高温下发生分解和水解生成H2S和HCl,在常减压塔顶与水一起冷凝下来形成严重的H2S-HCl-H20腐蚀,特别是对常减压塔顶的腐蚀严重。为抑制金属的腐蚀,常常采用加入缓蚀剂的方法。咪唑啉酰胺对HCl-H2S-H20腐蚀介质有良好的缓蚀效果。而相对于传统的油溶性咪唑啉酰胺,水溶性咪唑啉酰胺缓蚀不仅效率高、成本低廉、对环境友好且应用范围广,是一种优良的缓蚀剂。本文以壬酸、冰醋酸、四乙烯五胺为原料合成水溶性脂肪酰胺,再闭环反应合成水溶性咪唑啉酰胺。考察反应浓度、温度、时间,以及有、无甲苯对其合成的影响,进而确定适宜的工艺路线。采用红外光谱对产品进行分析表征。利用静态挂片失重法、极化曲线法、扫描电镜法研究产品加入量对A3碳钢缓蚀性能的影响。研究结果表明合成水溶性咪唑啉酰胺的适宜工艺路线条件是:在不使用甲苯的情况下,反应原料摩尔比n(四乙烯五胺):n(壬酸):n(冰醋酸)=1:0.5:4;酰胺化反应温度120～130℃,反应时间3～5h;闭环反应温度220～240℃,闭环反应时间3～5h。用红外光谱对产物进行结构表征分析,所得产物为咪唑啉酰胺类物质。质量分数为10%～50%的水溶性咪唑啉酰胺水溶液透明,室温下长期存放不分层。不同浓度水溶性咪唑啉酰胺的物性符合石油天然气行标SY/T5273-2000中对油田用缓蚀剂的现场要求。模拟常减压塔顶冷凝系统缓蚀条件下,通过静态挂片失重法所得数据可知,水溶性咪唑啉酰胺对A3碳钢在90℃、6h下、1000mg/LHCl-1000mg/LH2S腐蚀体系中的腐蚀具有很好的抑制作用,能在碳钢表面形成致密的保护膜,当水溶性咪唑啉酰胺的浓度为15mg/L时,缓蚀率大于85%,且试片表面光滑平整,几乎没有腐蚀,因此考虑到节约成本等问题,在此腐蚀体系中,缓蚀剂的最佳加入量为15 mg/L。