塔河油田高矿化度污水集输系统缓蚀剂SDH-1的研究

针对高矿化度条件下油田污水集输系统腐蚀特点,利用松香、油酸、羟乙基乙二胺及氯乙酸钠,通过酰胺化、环化及季铵化反应,加入乙二胺四亚甲基膦酸钠,研制出耐高矿化度缓蚀剂SDH-1。采用红外、气质联谱对缓蚀剂SDH-1进行了结构表征,评价了其对20#钢的缓蚀性能,考察了其阻垢性能、破乳性能;通过等温吸附行为研究和极化曲线测定,分析了缓蚀机理。结果表明,缓蚀剂SDH-1浓度为30 mg/L时,在矿化度为243063 mg/L地层水体系中缓蚀率达90.47%,阻垢率为85.96%,分水率为96.3%;缓蚀剂在金属表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,是一种以抑制阳极腐蚀为主的复合型缓蚀剂。与市售缓蚀剂相比,缓蚀剂SDH-1缓蚀效率提高12%以上,可有效减缓高矿化度条件下管道钢材的腐蚀速率。     

N-苄基乙二胺缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

以乙二胺和氯化苄为原料,合成缓蚀剂N-苄基乙二胺。研究了合成的工艺条件,并用静态失重法测定了其在矿化度为34 g/L的复合盐水中的缓蚀性能。结果表明,合成的最优条件为p H12,乙二胺与氯化苄摩尔比为2. 1∶1,反应温度为55℃,反应时间为6 h。N-苄基乙二胺缓蚀剂加量为800 mg/L时,缓蚀率为74. 7%。合成的N-苄基乙二胺缓蚀剂与亚硫酸钠复配后可提高防腐缓效果,当缓蚀剂浓度在800 mg/L时,加入1 g/L的Na2SO3,缓蚀率可达到92. 4%。     

一种咪唑啉缓蚀剂的合成及评价

以硬脂酸、羟乙基乙二胺为原料,制备了咪唑啉类缓蚀剂ZW-1,利用失重法和极化曲线法评价了缓蚀剂ZW-1在不同浓度下的缓蚀性能,通过环境扫描电子显微镜扫描腐蚀钢片表面形貌,对其所形成缓蚀膜进行了表征。结果表明,当以饱和CO2及3.0%氯化钠为腐蚀介质,缓蚀剂质量浓度为400 mg/L时,缓蚀率可达到98%。同时极化曲线表明,缓蚀剂ZW-1是一种混合型缓蚀剂。     

一种新型无磷缓蚀阻垢剂的实验研究

以水解聚马来酸酐（HPMA）、聚环氧琥珀酸（PESA）、葡萄糖酸钠、D-异抗坏血酸钠和锌盐为原料,研制出一种新型无磷缓蚀阻垢剂。利用旋转挂片腐蚀实验、静态阻垢实验和电化学实验研究了该无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀和阻垢性能。结果表明,无磷缓蚀阻垢剂的质量浓度为50 mg/L时,缓蚀率和阻垢率分别达到90%和98%以上;该无磷缓蚀阻垢剂是一种以抑制阳极为主的混合型缓蚀阻垢剂,在A3碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温方程。     

1-(β-羟乙基)-2-混合脂肪基咪唑啉的制备及缓蚀性能

以地沟油水解产物混合脂肪酸和β-羟乙基乙二胺为原料,通过酰胺化-环化脱水缩合反应,合成了1-(β-羟乙基)-2-混合脂肪基咪唑啉,通过正交实验优化合成条件。结果表明,最佳合成条件为:混合脂肪酸和β-羟乙基乙二胺的质量比10∶4.6,酰化时间5 h,环化温度250℃,环化时间6 h。采用静态失重法、电化学极化曲线法考察了该化合物在5%HCl中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明,在投药量100 mg/L、腐蚀时间6 h、温度60℃的实验条件下,碳钢的缓蚀率为95.43%,该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂。吸附热力学研究表明,缓蚀剂与金属表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。     

1-(β-羟乙基)-2-混合脂肪基咪唑啉的制备及缓蚀性能

以地沟油水解产物混合脂肪酸和β-羟乙基乙二胺为原料,通过酰胺化-环化脱水缩合反应,合成了1-(β-羟乙基)-2-混合脂肪基咪唑啉,通过正交实验优化合成条件。结果表明,最佳合成条件为:混合脂肪酸和β-羟乙基乙二胺的质量比10∶4.6,酰化时间5 h,环化温度250℃,环化时间6 h。采用静态失重法、电化学极化曲线法考察了该化合物在5%HCl中对Q235钢的缓蚀性能。结果表明,在投药量100 mg/L、腐蚀时间6 h、温度60℃的实验条件下,碳钢的缓蚀率为95.43%,该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂。吸附热力学研究表明,缓蚀剂与金属表面的吸附符合Langmuir吸附等温式。     

耐高温抗H2S/CO2缓蚀剂的合成及评价

采用天然大分子壳寡糖、缩水甘油三甲基氯化铵、苯甲醛为原料,合成了绿色壳寡糖衍生物缓蚀剂(BHC)。通过红外光谱、核磁共振氢谱对缓蚀剂BHC结构进行了表征。采用失重法、电化学法、扫描电镜、原子力显微镜、接触角等对缓蚀剂BHC进行缓蚀性能评价和机理分析。得到的优化缓蚀剂BHC合成条件为m(HTCOS)∶m(苯甲醛)=1.0∶2.4,反应温度80℃,反应时间24 h。在总压为15 MPa(H2S、CO2、N2分压分别为1、5和9 MPa)条件下,缓蚀剂BHC质量浓度为100 mg/L时,P110钢片在140℃、含H2S/CO2腐蚀介质中的缓蚀率为85.62%,与市售缓蚀剂相比,BHC缓蚀率提高16.90%,可有效减缓高温高含H2S/CO2腐蚀环境下钢材的腐蚀速率。缓蚀剂BHC是一种偏阴极保护的混合型缓蚀剂,在金属表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,与钢表面形成稳定共价键,能很好保护钢管。     

高硬度、高碱度循环水阻垢缓蚀剂研制与应用

针对高硬度高碱度的水质特点,研制了一种以羟基亚乙基二膦酸、磷酰基丁烷三羧酸、磺酸盐共聚物和Zn2 为主要成分的阻垢缓蚀剂ZH-350-YX,在浓缩倍数为3.0～6.0(总硬度1 500 mg/L、总碱度500 mg/L)的条件下,静态阻垢率约85%,缓蚀率大于98%,阻垢缓蚀性能优良.     

循环冷却水无磷阻垢缓蚀剂的研究

以聚环氧琥珀酸、磺酸基共聚物、缓蚀助剂为原料,研制出一种循环冷却水无磷阻垢缓蚀剂,通过静态阻垢试验、旋转挂片腐蚀试验和动态模拟试验,对无磷阻垢缓蚀剂的阻垢性能和缓蚀性能进行了测试。结果表明,在循环冷却水系统中,无磷阻垢缓蚀剂质量浓度为60 mg/L,此时的阻垢率95%,腐蚀速率为0.029 0 mm/a,无磷阻垢缓蚀剂的阻垢缓蚀性能优良,可替代循环冷却水系统中应用的磷系水处理剂。     

海上油田注水系统高效复配缓蚀剂的优选及性能评价

以海上某油田注水系统中的海水和采出水为研究对象,通过单一缓蚀剂的水溶性以及缓蚀效果评价,初步筛选出性能较好的缓蚀剂,再通过复配比例优化,优选出适合海上油田注水系统的高效复配缓蚀剂FHSJ-1,并对其性能进行了评价。试验结果表明:缓蚀剂的缓蚀性能较好,适用范围较大,在温度为20～100℃,矿化度为10～80 g/L的海水及采出水中缓蚀率均高于90%,同时对各类型的钢材的缓蚀率均高于95%;当缓蚀剂质量浓度为30 mg/L,海水与采出水的体积比为1∶1,矿化度为32 376.5 mg/L时,缓蚀率能够达到98%以上,缓蚀性能远优于市售缓蚀剂。研究结果能够为海上油田注水系统的防腐工作提供技术支持,保障注水作业的顺利进行。