NaCl对X80管线钢冲刷腐蚀行为的影响

长输管道的内腐蚀主要由原油中的腐蚀介质引起,腐蚀介质以氯化物为主。以X80管线钢为研究对象,研究不同质量分数NaCl对X80管线钢在含砂溶液中质量损失和冲刷腐蚀行为的影响。采用旋转圆柱电极装置,通过失重法、动电位极化和电化学阻抗技术进行实验分析。研究结果表明:在实验浓度范围内,X80管线钢在不同质量分数NaCl下的冲刷腐蚀过程存在相似性特征;NaCl对X80管线钢冲刷腐蚀过程的影响存在临界浓度,在NaCl质量分数小于7%时,冲刷腐蚀速率随着NaCl质量分数的增加而增大,当NaCl质量分数为9%时,冲刷腐蚀速率开始减小;Cl~-在X80管线钢的冲刷腐蚀过程中起到重要作用,导致冲刷腐蚀过程加剧。该研究结果对长输管道的防护具有重要意义。     

咪唑啉型低温焦化缓蚀剂性能研究

开发了咪唑啉型低温焦化缓蚀剂QSTS-001,考察了其抗腐蚀性能。结果表明:油酸咪唑啉在季铵盐化后缓蚀率好于油酸缓蚀剂,且缓蚀剂的水溶性大幅度提高;加入丁炔二醇复配后制成缓蚀剂QSTS-001,其缓蚀率进一步提高,丁炔二醇最佳添加质量分数为2.0%～2.5%;当QSTS-001缓蚀剂质量浓度为90～110 mg/L时,缓蚀率可达到91%;随着温度的升高,QSTS-001缓蚀剂的缓蚀率虽有所下降,但变化的幅度不大,缓蚀率均在80%以上。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

采用硬脂酸、苯甲酸、月桂酸、二乙烯三胺和三乙烯四胺为原料,合成了多种咪唑啉及咪唑啉季铵盐缓蚀剂,对N80钢在的盐酸中有较好的缓蚀作用,其中合成的咪唑啉季按盐的缓蚀性能更为优异。咪唑啉季铵盐类型缓蚀剂MBT在投加量为0.5%时,在12%HCl(60℃,4h)酸液中,N80钢腐蚀速率为0.692g/(m2.h)。该产品与缓蚀剂复配后得到了缓蚀剂SE-1,缓蚀性能得到进一步提高,加量为2%时,在土酸(150℃,4h)介质中,N80钢片在的腐蚀速率为15.91g/(m2·h)。并用动电位扫描技术,对咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能进行了极化行为研究。     

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。     

咪唑啉类缓蚀剂腐蚀抑制作用

CO2-H2S腐蚀一直是石油工业的一个棘手问题和研究热点。CO2-H2S腐蚀引起的设备和管道腐蚀失效,造成了巨大的经济损失以及严重的社会后果,所以开展抑制CO2-H2S腐蚀的研究具有深远的经济和社会效应。而咪唑啉类缓蚀剂具有优良的缓蚀性能,随着缓蚀剂质量浓度增加,缓蚀率增加,当N-烷基苯并咪唑啉阳离子缓蚀剂质量浓度为50 mg/L时,缓蚀率达到97.15%。近年,针对CO2-H2S腐蚀问题,采用咪唑啉缓蚀剂处理的研究较多,通过金属与酸性介质接触在其表面形成单分子吸附膜,从而降低其电位达到缓蚀的目的。文中对新型咪唑啉类缓蚀剂(季铵盐、酰胺基、硫脲基、苯并和膦酰胺味唑啉类缓蚀剂)的缓蚀机理以及研究现状作了详尽的概述。     

砂粒浓度对X80管线钢冲刷腐蚀行为的影响

海底原油输送管道中砂粒对管壁的损伤十分严重。针对管道内壁存在砂粒冲刷腐蚀现象,以X80管线钢为例,研究不同砂粒浓度对X80管线钢在含Cl-溶液中冲刷腐蚀行为的影响。采用失重法、动电位极化曲线、电化学阻抗技术和腐蚀形貌观察进行实验研究,结果表明:在实验范围内,不同砂粒浓度下的冲刷腐蚀电化学测试结果表现出相似的电化学行为,随着砂粒浓度的增加,X80管线钢的冲刷腐蚀速率逐渐增大;当砂粒质量分数为2.5%时,过量的砂粒会造成"屏蔽效应",冲刷腐蚀效率反而降低;X80管线钢的冲刷腐蚀形貌以腐蚀为主,表面有明显的颗粒冲刷痕迹,冲刷腐蚀机理为腐蚀与机械冲刷协同作用。该研究结果对海底原油输送管道的防护具有重要意义。     

水溶性咪唑啉酰胺的合成及其缓蚀性能

以壬酸、冰乙酸和多乙烯多胺为原料,在甲苯回流条件下反应合成脂肪酰胺中间体,再升温闭环合成水溶性咪唑啉酰胺。采用红外光谱对产物进行分析表征,考察不同质量分数和不同温度下咪唑啉酰胺水溶液的稳定性。利用铁离子质量浓度法对其在HCl-H_2S酸性溶液中对低碳钢(A_3)的缓蚀性能进行了研究。结果表明,咪唑啉酰胺是水溶性良好的化合物,在HCl-H_2S体系中缓蚀性能优异,其缓蚀率随咪唑啉酰胺质量浓度的增加而增大,当质量浓度为15 mg/L时,其缓蚀率可达80%以上。     

2-氨乙基十七烯基咪唑啉缓蚀性能评价

实验以二乙烯三胺和油酸为原料,经升温脱水合成咪唑啉缓蚀剂。以正交试验法和静态失重法研究了以油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为携水剂合成咪唑啉缓蚀剂时在模拟采出水中其反应物配比、合成温度、合成反应时间对咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响。经红外光谱、咪唑啉缓蚀性能实验表明,其最佳合成反应条件为:n(油酸):n(二乙烯三胺)=1.0:1.0、合成温度为170℃,反应时间为8 h,此时缓蚀效率最佳达95%;实验室评价结果表明:该种缓蚀剂的最佳使用温度为50℃,当质量浓度为250 mg/L时缓蚀率可达96%;腐蚀试片腐蚀形貌分析可知,该种缓蚀剂能抑制点蚀;通过添加不同浓度缓蚀剂电化学曲线实验表明,该种缓蚀剂为混合型缓蚀剂。     

改性咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

以油酸,多胺,氯化苄和苯甲酸为原料,在咪唑啉分子结构中引入苯环及O,N杂原子,增加与Fe原子配位吸附的新位点,最终复配得到一种新型咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱对合成产物进行表征,结果表明苯甲酰基成功引入咪唑啉分子中。通过静态挂片失重法评价了缓蚀剂的缓蚀性能,结果表明,缓蚀剂MZL-A明显降低了N80钢在模拟矿化水中的腐蚀速率,当缓蚀剂加量为80mg/L时,缓蚀率可达到85%以上。采用电化学方法对缓蚀剂的机理进行研究,结果表明缓蚀剂对电极的阴阳两极均起到了抑制作用,且自腐蚀电位负移,合成的缓蚀剂是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。     

咪唑啉类缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

在一定条件下合成的多种咪唑啉和咪唑啉季铵盐缓蚀剂,对N80钢在12％的盐酸中有较好的缓蚀作用,其中合成的咪唑啉季铵盐的缓蚀性能更为优异。脂肪酸-乙二胺咪唑啉季铵盐在投加量为0.3％时,在12％盐酸(60℃,4小时)酸液中N80钢腐蚀速率已降为3.91g／m~2·h。该产品与缓蚀剂K复配后,缓蚀性能得到进一步提高,可以满足油田酸化作业要求。     

油溶性非离子咪唑啉的开发与性能评价

为满足海上天然气管线集输及腐蚀防护要求,解决在用的水溶性阳离子咪唑啉9H长期加注后在高温条件下或后续处理工况下缓蚀剂的有效成分经常析出而造成海管堵塞等问题,先以油酸、二乙烯三胺、二甲苯为原材料合成了中间体油酸咪唑啉,再通过中间体与环氧丙烷、环氧乙烷在设定温度下反应及复配得到了非离子咪唑啉缓蚀剂。采用动态挂片失重法、SEM和电化学、光学分析等方法研究了缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀机理。研究结果表明:以油酸二乙烯三胺咪唑啉与环氧丙烷、环氧乙烷质量比为1∶0.1∶0.05合成的产物与5%的硫脲复配得了缓蚀剂HS-006,药剂加注浓度为20 mg/L时,在温度95℃、硫化氢加注浓度50 mg/L、CO_2分压0.4 MPa、N2总压1.0 MPa的腐蚀环境下,HS-006对X65碳钢的缓蚀率可达95.03%,缓蚀效果优于现场在用药剂9H。该药剂主要抑制试片的阴极反应,且具有良好的成膜性。     

一种油田用咪唑啉缓蚀剂缓蚀效果评价

为了评价某区块油田在用的一种咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能,对J55钢在模拟工况环境中进行了腐蚀速率测试试验。通过失重法计算均匀腐蚀速率,采用EDS、XRD、SEM技术分析其腐蚀产物组分和微观形貌,用金相显微镜测量点蚀坑深度并计算点蚀速率。结果显示,该区块以CO2腐蚀为主,腐蚀产物含有FeCO3;在添加不同浓度咪唑啉衍生物类缓蚀剂时,试样表面均以均匀腐蚀为主,但表面有不同程度的点蚀坑。失重法计算结果表明,在模拟工况腐蚀条件下,该缓蚀剂对J55钢具有良好的缓蚀效果,缓蚀率随着缓蚀剂浓度增大而提高;当缓蚀剂浓度为120 mg/L时缓蚀率最高,J55钢的均匀腐蚀速率仅为0.028 1 mm/a,试样表面未见明显点蚀,该浓度下咪唑啉缓蚀剂具有最佳的缓蚀效果。     

一种新型咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

为减少石油炼制过程中高酸原油对设备的腐蚀,不断优化加注缓蚀剂的缓蚀性能,实验通过低耗节能的曼尼希反应对加注的缓蚀剂进行改性,获得缓蚀性能优良的曼尼希碱型缓蚀剂。首先,以三乙烯四胺与脱氢松香酸为原料制得松香基咪唑啉衍生物缓蚀剂中间体(IMDO),再以亚磷酸对其进行曼尼希反应改性,制得一种松香基咪唑啉衍生物缓蚀剂(IMDOM),利用红外光谱对结构进行表征,以电化学法、动态失重法、能谱分析和扫描电子显微镜等方法分析缓蚀剂对10~#碳钢的缓蚀作用。结果表明:IMDO和IMDOM均为阳极型缓蚀剂,缓蚀剂的添加降低了腐蚀电流密度,使腐蚀速率减小,缓蚀剂取代水分子及其他腐蚀物质吸附于金属表面成膜,IMDOM的缓蚀性能优于IMDO;当缓蚀剂添加量为3g/L时,IMDOM的缓蚀率为90.87%,IMDO缓蚀率为84.85%,点蚀程度大大降低,两者均满足Langmuir等温吸附方程,属于化学吸附。     

酰胺咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能对比研究

采用二乙烯三胺、苯甲酸、油酸为原料，合成两种咪唑啉酰胺，加入氯化苄进行季铵化反应，合成两种酰胺咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱扫描，通过对特征峰的分析，验证了合成产物为酰胺咪唑啉季铵盐。通过挂片质量损失试验，测试了两种咪唑啉酰胺季铵盐药剂的缓蚀性能；通过电化学研究了这两种缓蚀剂复配增效剂后随加药浓度变化腐蚀速率及缓蚀率的变化规律。结果表明：油酸酰胺苯甲酸咪唑啉季铵盐缓蚀效果优于苯甲酸酰胺油酸咪唑啉季铵盐；硫脲、丙炔醇对该油酸酰胺苯甲酸咪唑啉季铵盐的缓蚀性能具有增效作用。     

咪唑啉型缓蚀剂的合成及其抑制CO2腐蚀性能的研究

合成了一种咪唑啉型缓蚀剂,并将所合成的咪唑啉型缓蚀剂与其它物质进行复配得到一种抗CO2腐蚀的气-液双相缓蚀剂。利用静态失重法测定了咪唑啉型缓蚀剂在盐酸介质中对20A碳钢以及复配物在CO2介质中对N80钢的腐蚀速度和缓蚀效率。结果表明：该咪唑啉型缓蚀剂在盐酸介质中对20A碳钢具有较强的缓蚀能力,并且其与吗啉衍生物、硫脲及丙炔醇复配后对抑制CO2的腐蚀有很好的效果。在实验条件下,该复配物的加入量为500mg/l时,气相中的缓蚀效率为93.6%,液相中的缓蚀效率为96.9%。     

影响曼尼希碱型酸化缓蚀剂性能的因素

采用静态失重法研究了曼尼希碱型酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响因素,采用扫描电子显微镜研究和分析了N 80钢片表面的腐蚀情况,还采用能谱法研究了N 80钢片腐蚀后组成的变化情况。结果表明,氯化钠、Fe3+质量浓度增大时腐蚀速率增大,缓蚀剂用量增大时腐蚀速率减小,盐酸含量增加时腐蚀速率增大,接触时间延长时腐蚀速率增大,温度降低时腐蚀速率减小;当缓蚀介质用量为500 mL,盐酸、缓蚀剂质量分数分别为15%,1.0%,90℃下处理4 h,N 80钢片的腐蚀速率为3.9887 g/(m2·h),可满足SY/T 5405—1996对酸化缓蚀剂一级品的质量要求。     

常减压装置缓蚀剂的研制及其性能

 选用不同的有机酸和有机胺反应合成了水溶性咪唑啉季铵盐系列缓蚀剂,分析了咪唑啉中间产物及其最终产物的红外光谱. 采用静态挂片法评价了该系列缓蚀剂的缓蚀性能,并与胜华炼油厂现用缓蚀剂缓蚀效果进行对比, 筛选出缓蚀效果最好的缓蚀剂HS-2; 考察了添加不同量HS-2时的缓蚀率和腐蚀速率,确定了缓蚀剂的最佳添加量为20mg/l. 采用电化学法进一步考察了HS-2缓蚀剂的缓蚀性能, 设计并进行了模拟现场蒸馏实验. 结果表明, 缓蚀剂HS-2为混合控制型缓蚀剂,能够有效抑制H₂S-HCl-H₂O体系在露点条件下对A3碳钢的腐蚀,比现场使用的缓蚀剂性能更优.     

多种缓蚀剂的复配对10号碳钢在酸性体系中的缓蚀作用研究

通过测试碳钢在模拟腐蚀体系中腐蚀速率的方法,考察了2-甲基咪唑啉、N-甲基二乙醇胺和硫脲三种缓蚀剂的缓蚀性能及其复配效应。研究结果表明,在温度为40℃、pH值为2左右时,单独使用2-甲基咪唑啉、N-甲基二乙醇胺和硫脲这三种缓蚀剂对10号碳钢在酸性体系中都有一定的缓蚀效果。其中2-甲基咪唑啉和N-甲基二乙醇胺的缓蚀效果好于硫脲。这三种缓蚀剂分别与钼酸钠、钨酸钠、苯并三唑复配后的缓蚀效果均好于单独使用缓蚀剂时的效果。     

咪唑啉类缓蚀剂抑制钻具腐蚀的实验研究

本文应用滚轮失重法、动电位扫描技术、扫描电镜和能谱分析等手段,研究了咪唑啉类等有机缓蚀剂在低固相、无固相泥浆和受H2S污染的泥浆中,对20号钢和N-80钢的缓蚀作用,并对H2S污染的低固相泥浆性质、硫化铁成膜机理和缓蚀剂的缓蚀机理进行了研究。结果表明,咪唑啉类缓蚀剂对钻具氧腐蚀有一定的抑制作用,与磷酸酯、苯骈三氮唑钠等缓蚀剂复配使用时,能大大降低低碳钢的腐蚀速度。在含硫泥浆中,对H2S腐蚀抑制效果较好,加入1000mg/L以上咪唑啉缓蚀剂时,低碳钢的腐蚀速度降低到1mm/y以下,缓蚀效率达到70~80%。电化学研究表明,这类缓蚀剂能够强烈抑制金属的阳极过程。试验还发现,在一定条件下,N-80钢在含硫泥浆中能够生成一层光亮、致密的硫化铁保护膜,加入缓蚀剂后,则阻止了这层膜的生成。     

H2S/CO2介质中十二胺丙炔醇曼尼希碱/咪唑啉对X52钢的缓蚀行为研究

将合成的十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉以最佳的比例制备一种复配缓蚀剂,采用静态失重试验法研究了十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐、咪唑啉和复配缓蚀剂对X52钢的缓蚀性能。在常压、温度60℃条件下,当模拟溶液中缓蚀剂浓度皆为200 mg/L时,十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉的缓蚀效率分别为88.7%和82.7%。将十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉以最佳比例1.5:1制备的复配缓蚀剂的缓蚀效率为89.8%,高于十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉,证明制备的复配缓蚀剂具有良好的协同效应。在60℃、高H2S/CO2分压条件下,该复配缓蚀剂仍然对X52钢具有良好的缓蚀效果,也说明该复配缓蚀剂可以作为高H2S/CO2分压条件下X52钢的缓蚀剂。