冬季脂暖水系统用缓蚀剂的研制

讨论了工业循环冷却水系统常用缓蚀剂对采暖水系统软化水的缓蚀作用，发现除钼酸盐等少数药剂外，其余均需要通过Ｃａ＾２＋，Ｍｇ＾２＋，ＯＨ％－等水中离子参与成膜才能起缓蚀作用，这些缓蚀剂不宜在软化水中使用；一些酸性介质缓蚀剂对软楷水有很好的缓蚀作用。     

油溶性咪唑啉的合成及对CO2的缓蚀性能

模拟庆深气田CO2分压范围和采出水矿化度配制腐蚀介质,以异丁醇为溶剂、乳化剂等配制含羟乙基咪唑啉的缓蚀剂,参照《油田采出水缓蚀剂性能评价方法（SY/T 5237—2000）》,测定合成物和复配体系对N80钢试片的缓蚀率。单独使用咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效果不理想,缓蚀性能受温度和CO2分压影响较大。将咪唑啉缓蚀剂与适量硫脲、乙二胺在正丁醇、乳化剂、水中进行复配,缓蚀性能有了很大的改善,加药量为500 mg/L的情况下,缓蚀率可达94.65%。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂缓蚀性能评价及其缓蚀机理探讨

为了解决塔里木油田污水运输管网的腐蚀问题,合成了3种咪唑啉季铵盐缓蚀剂,在油田模拟水中,利用静态挂片质量损失法和电化学极化曲线法测试了3种缓蚀剂的缓蚀性能,并初步探讨了咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀机理。试验结果表明:在油田模拟水中,月桂酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂的缓蚀效果最好;按不同比例复配缓蚀剂的缓蚀效果更好,苯甲酸咪唑啉和月桂酸咪唑啉复配缓蚀剂添加量为600 mg/L时缓蚀效率可达97.31%。极化曲线研究表明:在盐酸介质中添加苯甲酸季铵盐缓蚀剂可使自腐蚀电位正移,对阳极反应有较强抑制作用;加入油酸季铵盐缓蚀剂和月桂酸季铵盐缓蚀剂则使得自腐蚀电位负移,对阴极反应有较强抑制作用。     

三种双子季铵盐缓蚀剂对钢片在气田采出水中缓蚀行为的影响

为获得缓蚀性能优良的双子咪唑啉季铵盐缓蚀剂,以3种不同的胺类化合物与环氧氯丙烷和硫脲为原料,合成了3种双子咪唑啉季铵盐缓蚀剂(甲硝唑双子季铵盐G1、不对称咪唑啉季铵盐G2和双咪唑啉季铵盐G3),采用化学浸泡失重法、电化学极化曲线及电化学阻抗谱(EIS)技术研究了3种缓蚀剂对X52钢在某气井采出水(矿化度34330 mg/L)介质中的缓蚀行为,考察了缓蚀剂浓度对缓蚀效率的影响,分析了双子季铵盐缓蚀剂作用机理。结果表明,缓蚀剂G1和G2为非对称结构,缓蚀剂G3为对称结构。3种缓蚀剂均表现出优异的缓蚀性能。在76℃下,随着3种缓蚀剂浓度的增加,X52钢的腐蚀速率显著降低,缓蚀效率增加。3种缓蚀剂缓蚀能力从强到弱的顺序为G3G2G1。3种缓蚀剂在X52钢表面的吸附缓蚀作用均满足Langmuir等温吸附曲线,吸附作用为物理吸附和化学吸附协同作用的混合型吸附模式。3种双子季铵盐缓蚀剂均为阳极抑制为主的混合型缓蚀剂,其在X52钢表面的成膜作用对双电层的影响较大。由于3种缓蚀剂分子结构及对称性的差异,影响了吸附过程中X52钢表面的覆盖度,导致了三者成膜行为和缓蚀性能的不同。图12表2参23     

苄叉丙酮曼尼希碱的合成及其缓蚀性能研究

以甲醛、水合肼、苄叉丙酮等为原料,制备苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂。用红外光谱仪对其结构进行表征,并使用静态失重法评价其在质量分数为15%盐酸中对N80钢片的缓蚀性能,同时采用电化学方法研究了苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明:在15%盐酸中,当缓蚀剂在酸液介质中质量分数为0.1%时,N80钢片腐蚀速率为0.433 8 g/(m~2·h),具有优异的缓蚀性能;该苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂属于阴极型缓蚀剂,且吸附行为可以用Langmuir吸附等温式表述;该缓蚀剂可以稳定吸附在N80碳钢表面,从而起到缓蚀作用。     

适用于H2S、CO2、Cl- 较高浓度环境下的咪唑啉衍生物 缓蚀剂的制备与性能评价*

针对高含CO_2、H_2S、Cl~-的油气井环境,以十六烷酸、二乙烯三胺、1-萘基-2-硫脲为原料制备了1-(2-奈基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉缓蚀剂。在饱和CO_2浓度、H_2S质量浓度为30 mg/L、Cl~-质量分数为0数30%的盐溶液中,研究了缓蚀剂对钢片腐蚀形貌和缓蚀效果的影响,通过电化学极化曲线和交流阻抗谱分析了缓蚀机理。结果表明,Cl~-加速了碳钢在CO_2/H_2S介质中的腐蚀。在含CO_2(饱和)、H_2S(30 mg/L)和Cl~-(10%)的盐溶液中,缓蚀剂可减缓Cl-对碳钢的腐蚀。缓蚀剂的缓蚀效果随着Cl~-浓度的增加而下降,Cl~-含量低于20%时的缓蚀效果较好。随着缓蚀剂浓度的升高,缓蚀率增大并逐渐趋于稳定,缓蚀剂加量为100 mg/L时的缓蚀率为94.36%。该缓蚀剂属于对阴阳极作用均有抑制的混合型缓蚀剂,可在碳钢表面形成一层致密的保护膜,阻碍腐蚀介质与金属基体的接触,抑制金属的腐蚀,可用于CO_2、H_2S、Cl~-浓度较高环境下管道的缓蚀。图10参13     

新型苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究

以苄叉丙酮、苯甲醛、氨基硫脲为原料合成曼尼希碱缓蚀剂,采用静态失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱法(EIS)等方法研究了其在盐酸介质中对N80钢的缓蚀行为。结果表明:在60℃、10%HCl溶液中加入1%缓蚀剂,N80钢的腐蚀速率为0.7471 g/(m²·h);极化曲线表明该缓蚀剂为混合型缓蚀剂;缓蚀剂在钢表面的吸附遵循Langmuir的吸附等温线模型;分子动力学模拟结果表明,缓蚀剂分子可以平行地吸附在金属表面,有效地将金属表面和腐蚀介质隔开,从而起到缓蚀作用。     

咪唑啉膦酰胺盐酸盐在油田水中的缓蚀性能研究

采用静态挂片失重法和电化学方法,研究了合成的环烷基咪唑啉膦酰胺盐酸盐(NIPH)在模拟油田水中对A3钢的缓蚀作用,并探讨了其缓蚀机理.实验结果表明:(1)NIPH在矿化度31.2 g/L的模拟油田水中对A3钢具有较好的缓蚀效果,其缓蚀效果受溶液pH值影响较大.在显酸性的模拟油田水中,NIPH的缓蚀率远高于原模拟油田水中的缓蚀率;当溶液pH为5左右时,NIPH的缓蚀效果最好,且此时水中基本无沉积物,在80℃、24 h条件下,投加量为30 mg/L时,缓蚀率可达到92.43%,A3钢腐蚀率仅为0.0249 mm/a,远好于我国石油天然气行业标准对污水腐蚀率的要求.(2)NIPH缓蚀剂具有较宽的适用温度范围(30～95℃),50℃左右时缓蚀效果最好.温度较低时,NIPH缓蚀剂以物理吸附为主;温度较高时则以配位键化学吸附为主;80℃时吉布斯吸附自由能ΔG0为38.2 kJ/mol.按电化学机理,NIPH属于阴极型为主的缓蚀剂.图1表5参8.     

自组装新型席夫碱膜钢片在饱和CO2油田水中的缓蚀性能及吸附机理水

利用邻氧乙酸苯甲醛缩间氨基苯甲酸钾席夫碱(K2L2)缓蚀剂在20号碳钢表面制备了自组装膜(SAMs),用电化学方法研究缓蚀剂合成原料摩尔比、自组装时间、温度对成膜缓蚀率的影响。结果表明,KOH与邻氧乙酸苯甲醛按摩尔比2:1反应得到的K2L2缓蚀剂,在碳钢表面自组装1 h后,形成稳定、致密的缓蚀膜,缓蚀率为94.24%。随温度升高,缓蚀膜在模拟油田水中的缓蚀率先降低后升高。在模拟油田水中浸泡48 h后,由扫描电镜照片发现,组装缓蚀膜钢片表面较光滑,而空白样表面腐蚀严重,有较多晶体颗粒产生。K2L2 SAMs抑制了碳钢的阴极还原过程,改变了电极表面双电层结构,使零电荷电位负移,固/液界面双电层电容明显降低,缓蚀效果良好。K2L2的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附机理是典型的化学吸附,吸附平衡常数为7.496×104L/mol。     

酸性气田缓蚀剂加注工艺优化研究

针对酸性油气田集输系统典型用材的腐蚀问题,开展流动介质作用下预膜型缓蚀剂和连续加注型缓蚀剂的缓蚀效果及缓蚀剂的时效性研究。     

蒸馏装置塔顶缓蚀剂技术现状

重点介绍了国内外蒸馏塔顶缓蚀剂的研究现状。由于水溶性缓蚀剂对塔顶系统初凝区的缓蚀效果欠佳,因而开发新型的油溶性缓蚀剂已成为发展方向。日、关炼油厂在中和剂、缓蚀剂以及自动化注入方面进行了较大投入,已使装置10年无事故。国内开发研制的RP-01T,BZH-1和CN1111683A等中和缓蚀剂对抑制塔顶冷凝系统的腐蚀效果显著,有些药剂可使腐蚀速率降至0.1mm/a以下,水中铁离子含量小于1mg/L。     

LNG工厂停产状态下循环冷却水腐蚀性研究

为了研究停产状态下循环冷却系统特性,以便更好地控制循环水水质,防止循环系统腐蚀、结垢。结合LNG工厂停产情况下循环系统药剂控制实例及配套工艺操作,通过更换药剂种类、优化加药方案,依据水质化验数据分析和挂片腐蚀实验结果,表明药剂控制方案可行。研究表明,停工状态下沉积在管道中的黏泥和腐蚀产物等污垢较多,易产生垢下腐蚀并阻碍了缓蚀药剂与金属表面的接触,影响了缓蚀效果。浓缩倍数是影响药剂效果的关键因素。高浓缩倍数状态时,药剂在水中的停留时间会更长,应选用稳定性优良,不易分解的药剂。若浓缩倍数发生大幅降低,则必须立即更换相应药剂。     

功能油田化学品的应用研究

功能油田化学品是油田化学前沿研究的高科技研究领域，国外以开创性地研究出各种类型的功能性的油田化学品即有机延迟释放交联剂类、微胶囊缓释放破胶剂类、滤失控制酸类、高分子表面活性聚合物类、高分子吸水树脂类、缓释放缓蚀剂类、环保型钻井液处理剂类等。本文主要概述了近些年功能油田化学品的国内外应用研究进展状况，为深入研究并提高我国在功能油田化学品的技术水平方面提供有益的参考。     

油田污水回注缓蚀剂的研制及机理

本文研究合成了各种咪唑啉类缓蚀剂,并进一步季铵化得到一系列咪唑啉衍生物.通过挂片试验、线性极化、交流阻抗和极化曲线测试评定了缓蚀剂的性能并优选出HO-8缓蚀剂.同时研究了油田污水中H₂S等因素对缓蚀性能的影响,及温度、矿化度和其它水处理药剂对缓蚀剂成膜速度的影响.采用红外光诸、核磁共振、俄歇能谱等分析技术探讨了咪唑啉类缓蚀剂的作用机理:它在金属表面吸附成膜,当H₂S存在时,缓蚀剂分子与FeS形成表面络合物,因而增强了膜的保护性.HO-8缓蚀剂可作为多功能水处理药剂应用于油田污水回注处理.     

采用荧光示踪技术实现循环水自动加药

考察了荧光自动加药控制仪是否能准确检测和自动控制循环水中含磷或无磷缓蚀阻垢剂的质量浓度,并测试了pH值、浊度、油的质量浓度、杀菌剂等因素对自动加药示值的影响,考察了示踪化药剂的缓蚀阻垢效果。试验表明,采用荧光示踪技术可以真正实现循环水自动加药。     

咪唑啉酰胺中和缓蚀剂的成膜性能研究

随着加工含硫原油的增加,炼油厂常减压蒸馏装置三顶冷凝冷却系统设备的腐蚀问题日趋严重,原有缓蚀剂的性能满足不了设备防腐蚀的要求。采用失重法、扫描电镜观察和能谱分析方法研究了新型油溶性和水溶性咪唑啉酰胺类缓蚀剂在HCl-H2S-H2O腐蚀溶液中的缓蚀性能。失重法评价结果表明:缓蚀剂在HCl-H2S-H2O腐蚀溶液中表现出优异的缓蚀性能,缓蚀率大于95％。扫描电镜的分析结果说明缓蚀剂能在碳钢试样表面成膜,表面元素分析更进一步说明了表面膜的存在。     

点滴连续加药技术对油井的防腐蚀效应

中国石油化工股份有限公司中原油田分公司文东油田油藏比较复杂,油井使用普通缓蚀剂防腐效果不佳,相同配方药剂在不同断块应用效果差异比较大。为解决这些问题,进行了大量实验和研究,优选出了适合文东油田不同区块特性的系列缓蚀剂,而且缓蚀剂的配伍性、稳定性等指标均符合要求。对加药方式、加药浓度与腐蚀速率的关系也分别进行了实验,总结出了适合文东油田的最佳加药方式和加药浓度。结合室内试验和现场应用研究,在文东油田应用了点滴连续加药技术。点滴连续加药所用装置由立式可调柱塞泵、电动机、储药箱、计量加药系统、液位控制系统、加热系统及电路控制系统7部分组成,其中电加热控温系统,能保证药液在冬天不被结冻。点滴连续加药技术相对传统人工定期加药,不仅能降低劳动强度、延长检泵周期,还能节省药剂、提高缓蚀率。     

适合高硬度高碱度水的复合缓蚀阻垢剂的研制

针对高硬度、高碱度水,通过阻垢性能实验,筛选出阻碳酸钙、阻磷酸钙、阻锌效果均较好的共聚物及与其复配的缓蚀阻垢剂,再通过缓蚀性能实验确定基本配方,最后通过动态模拟评价,试管平均腐蚀速率为0.0073mm/a,试管粘附速率为5.72mcm,试管污垢热阻为0.17×10-4m2·h·℃/kJ。评价结果表明,该缓蚀阻垢剂阻垢缓蚀效果显著,试管平均腐蚀率、粘附速率、污垢热阻均达到中国石化小型动态模拟评价的“很好”级标准,非常适合高硬度、高碱度水质。     

典型油田用缓蚀剂的热分解特性研究

随着国内原油开采难度的不断增大,油田多进行二次、三次采油,并且开发的劣质油田也增多,使得在开采和储运过程中化学助剂的用量不断增加。部分化学助剂直接进入到原油中,给原油炼制加工设备带来腐蚀问题。针对上述情况,以中海炼化惠州炼化分公司加工的原油为研究对象,对原油开采、运输中使用的化学剂进行调研,选择几种可能在炼油加工中导致腐蚀问题的典型油田缓蚀剂,通过热分解实验模拟这些缓蚀剂在炼油加工过程中发生的化学变化,并对其导致的腐蚀性因素进行分析。结果表明,随着温度的升高,油田缓蚀剂中的无机氯离子浓度不断提高,与加热前相比,在120 ℃时氯离子浓度有所增加,而在360 ℃时氯离子浓度显著增加。随着温度升高,缓蚀剂中一些稳定的物质会发生水解反应或是裂解反应,产生氯离子。     

连续重整装置预处理系统腐蚀原因分析

简述了连续重整装置腐蚀特征,指出硫和氯离子含量高是产生腐蚀的主要原因,采取脱氯、注缓蚀剂、注中和剂和注水等措施可使腐蚀减缓.