双曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能

酸化是提高采收率的一项有效技术措施,为防止酸液对油管及各种设备造成腐蚀,必须向酸液中加入缓蚀剂。以硫脲、苯甲醛和苯乙酮为原料,采用两步反应合成出一种双曼尼希碱,将其作为酸化缓蚀剂。参照中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5405—1996,以常压静态腐蚀速率为评价指标,用正交实验法对主剂的第二步合成工艺条件进行优化,试验条件下获得的最佳合成工艺条件为:中间体、苯甲醛、苯乙酮摩尔比为1∶1∶1;反应温度110℃;反应时间4 h。经测试,该缓蚀剂的适用条件为:酸化用盐酸质量分数低于25%,井下温度低于75℃,最佳加入量0.7%~1.0%。动电位极化曲线表明,该缓蚀剂是以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂。吸附特性表明,该缓蚀剂在N80钢表面的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附为吸热、自发、熵增的过程,总熵增加是产生吸附的一个重要驱动力。在15%HCl中加入1%该缓蚀剂,60℃下N80钢片的腐蚀速率降至0.986 g/(m2·h),远优于一级缓蚀剂标准,显示出良好的应用前景。     

双曼尼希碱酸化缓蚀剂的制备与缓蚀性能研究

以正辛胺、苯乙酮、甲醛为主要原料,通过两步Mannich反应得到双曼尼希碱DMN,并对反应条件进行了优化。采用静态失重、极化曲线、吸附行为计算、扫描电镜(SEM)和电子能谱(EDS)等方法研究了DMN的缓蚀性能以及缓蚀机理。结果表明,在20%盐酸溶液中加入质量分数为0.25%的DMN,在温度为90℃及时间为4 h时,对N80试片的缓蚀率达到99.70%,与单曼尼希碱MN相比具有更好的缓蚀效果; DMN是同时抑制阳极和阴极反应的混合型和吸附成膜型缓蚀剂; DMN的吸附行为服从Langmuir吸附等温式,吸附过程主要是化学吸附,KI与DMN复配进一步增强了缓蚀剂的效果。     

曼尼希碱酸化缓蚀剂的缓蚀性能评价

以水为溶剂,苯乙酮、甲醛、二乙胺为原料,苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂经醛酮胺缩合得到曼尼希碱酸化缓蚀剂。采用挂片失重法、交流阻抗法考察了该曼尼希碱在酸性腐蚀环境下的缓蚀性能。结果表明,该曼尼希碱缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。缓蚀率随曼尼希碱加入量的增加而增大,当缓蚀剂的加入量体积分数为0.7%时,缓蚀率高达98.5%;随着腐蚀环境温度的升高,缓蚀率有所下降,但在90℃时仍具有较高的缓蚀率;能够有效抑制盐酸对20#碳钢的腐蚀。     

曼尼希碱酸化缓蚀剂的缓蚀性能评价

以水为溶剂,苯乙酮、甲醛、二乙胺为原料,苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂经醛酮胺缩合得到曼尼希碱酸化缓蚀剂。采用挂片失重法、交流阻抗法考察了该曼尼希碱在酸性腐蚀环境下的缓蚀性能。结果表明,该曼尼希碱缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。缓蚀率随曼尼希碱加入量的增加而增大,当缓蚀剂的加入量体积分数为0.7%时,缓蚀率高达98.5%;随着腐蚀环境温度的升高,缓蚀率有所下降,但在90℃时仍具有较高的缓蚀率;能够有效抑制盐酸对20#碳钢的腐蚀。     

曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂的合成及性能研究

以苯胺、甲醛、乙酰丙酮为原料,通过Mannich反应合成一种新型曼尼希碱。结果表明,新型曼尼希碱的最佳条件为:苯胺∶甲醛∶乙酰丙酮的物质的量配比为1∶1∶1,反应温度为80℃、盐酸加入量为0.02 mol、反应时间为6 h。分别采用失重法和电化学方法研究了曼尼希碱缓蚀剂的缓蚀性能,在25℃,1 mol/L的盐酸溶液中,对碳钢的缓蚀率达92.3%以上。对其缓蚀机理进行了初步的探讨,认为合成的新型曼尼希碱是以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂。     

一种曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能研究

以甲醛、芳香酮和有机胺为原料经曼尼希反应合成了曼尼希碱酸化缓蚀剂,通过正交实验,结合其在盐酸介质中对N-80碳钢的缓蚀效果对合成条件进行了优化.采用静态失重法对合成的优化缓蚀剂JH-C在不同温度和不同缓蚀剂用量下进行综合评价,结果表明,在介质温度为30～90℃、用量为0.5%时,JH-C均能控制腐蚀速率低于2 g·(m2·h)-1,具有良好的缓蚀性能.     

咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂合成及缓蚀性能评价

以月桂酸、三乙烯四胺、甲醛和苯乙酮为原料,合成了月桂酸咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂,并对产品进行了红外表征。采用静态失重法对合成的咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂进行缓蚀性能测试。实验结果表明,缓蚀率随着缓蚀剂使用浓度的增加而增加,缓蚀剂浓度超过1250mg/L后,缓蚀率增加非常缓慢。缓蚀剂在10%盐酸溶液中,用量1250mg/L,腐蚀温度为40℃、60℃和80℃时,缓蚀率分别达到94.18%、88.16%和63.54%。极化曲线测试结果表明,阴极电位变的更负,阳极电位变化不大。因此,合成的缓蚀剂是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。交流阻抗测试结果表明,缓蚀剂的加入可以提高金属表面电荷转移电阻,对碳钢表面进行了有效防护。     

新型曼尼希碱缓蚀剂的合成及缓蚀机理研究

以芳香胺、芳香酮和对羟基苯甲醛为原料合成一种曼尼希碱缓蚀剂LDH-9。利用傅里叶变换红外光谱仪对缓蚀剂中的官能团进行表征,同时利用常压静态挂片失重法、高温高压动态腐蚀仪和电化学工作站评价缓蚀剂的缓蚀性能和缓蚀机理。结果表明,在50～140℃,20%盐酸环境中,LDH-9缓蚀剂对N80碳钢有良好的缓蚀效果,优于SY/T 5405—2019标准要求。通过电化学实验可知缓蚀剂LDH-9属于阴、阳混合抑制型缓蚀剂,该缓蚀剂的作用机理呈现几何覆盖效应。同时,该缓蚀剂在N80碳钢表面的吸附符合Langmuir单分子层等温吸附原理,此外,研究表明该吸附是自发的化学吸附。     

一种酸化曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及性能研究

以丙烯酸羟乙酯、乙酰氯、甲醛、二乙醇胺为主要原料,通过Mannich反应合成曼尼希碱,曼尼希碱再与氯化苄反应进行季铵化,得到曼尼希碱季铵盐缓蚀剂。通过红外光谱对产物结构进行了表征;采用静态挂片失重法、电化学方法和电镜扫描法考察了该缓蚀剂的缓蚀性能。结果表明:该缓蚀剂是以抑制阳极为主的混合型吸附成膜缓蚀剂;在缓蚀剂质量分数为0.9%,腐蚀介质盐酸质量分数为20%,腐蚀温度为90℃,腐蚀时间为12 h及常压条件下,对N80钢的缓蚀率达到96.2%,能有效抑制盐酸对N80钢的腐蚀。     

芳香酮曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及复配研究

以37%的甲醛溶液、苯乙酮和二乙胺为原料,合成一种新型曼尼希碱盐酸酸化缓蚀剂,并对其进行复配研究。结果表明,最佳合成条件为:二乙胺、37%甲醛溶液和苯乙酮的摩尔比为2:2:1,反应时间8 h,反应温度80℃,pH值为4;钨酸钠和缓蚀剂有着很好的正协同效应,碘化钾与其有负协同效应。     

相转移催化合成曼尼希碱酸化缓蚀剂的研究

以苯乙酮、甲醛、二乙胺为原料,在水相中经相转移催化合成曼尼希碱酸化缓蚀剂。采用静态挂片失重法,在模拟油井酸化的腐蚀环境下进行缓蚀性能评价,确定了最佳合成条件:n(酮)∶n(醛)∶n(胺)=3∶4∶3,合成反应温度100℃,反应时间9h;最佳的相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵,最佳用量为摩尔分数1.15%。     

曼尼希碱型酸化缓蚀剂研究进展

结合目前国内外对各种酸化缓蚀剂的研究现状,阐述了曼尼希碱型酸化缓蚀剂的合成及缓蚀机理,讨论了其应用现状和发展前景。     

一种曼尼希碱的合成及缓蚀性能研究

根据炼油厂常减压塔顶冷凝系统存在的腐蚀原因和机理,研制出了以甲醛、苯乙酮、环己胺为原料合成的曼尼希碱为主剂的新型缓蚀剂。采用静态失重法,在模拟炼厂常减压装置中HCl-H2S-H2O型腐蚀的环境下进行缓蚀性能评价,结果表明：具有优良的缓蚀性能。当曼尼希碱的加入量为85μL／L时,向腐蚀介质溶液中加入曼尼希碱6h后,腐蚀环境温度在90℃左右时曼尼希碱展现出良好的缓蚀性能,缓蚀率达90％以上。说明合成的产物适用于炼厂低温腐蚀环境。     

新型曼尼希碱的合成及缓蚀性能评价

针对炼油厂常减压塔塔顶冷凝系统存在的腐蚀问题,研制出以肉桂醛、苯乙酮、环己胺为原料合成的一种新型曼尼希碱缓蚀剂。采用静态失重法,在HCl-H2S-H2O型腐蚀环境下进行缓蚀性能评价,确定了最佳合成条件：n（醛）∶n（胺）∶n（酮）=5∶6∶5,合成反应温度65℃,反应时间5h。对最佳条件下合成的缓蚀剂加入量、腐蚀环境温度、腐蚀时间进行了综合评价,结果表明温度在60～90℃,腐蚀时间在6h,加入φ（曼尼希碱）=0.9%,都展现了很好的缓蚀性能。     

咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂对碳钢的缓蚀性能研究

利用动态失重法、电化学测试技术以及SEM-EDS测试方法,研究了在含1 mol/L HCl溶液中分别添加不同浓度的IMDD和IMDDM对10#钢的缓蚀行为的影响。结果表明,60℃动态下1 mol/L HCl溶液的腐蚀介质对10#钢造成严重的局部腐蚀及均匀腐蚀;两种缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂,添加缓蚀剂后有效地抑制了10#钢的腐蚀,IMDDM的缓蚀效果高于IMDD。两者均在金属表面发生致密的化学吸附并遵循Langmuir等温吸附方程。     

Cu~+对曼尼希碱缓蚀剂缓蚀性能的影响研究

以苯乙酮、苯胺和甲醛为原料合成了曼尼希碱,采用红外光谱和核磁共振氢谱对合成产物结构进行了表征。采用静态失重法考察了合成产物在90℃,15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能,并考察了Cu+对合成的曼尼希碱的缓蚀性能的影响。结果表明,单一曼尼希碱对N80钢有一定的缓蚀作用,但不能达到行业标准的要求,Cu+的加入能在很大程度上增强曼尼希碱对N80钢的缓蚀效果,当曼尼希碱与Cu+摩尔比为1时,缓蚀效果最好;Cu+与曼尼希碱复配后,随着复配缓蚀剂添加量的增大,缓蚀剂的缓蚀效果增强。     

咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂对碳钢的缓蚀性能研究

利用动态失重法、电化学测试技术以及SEM-EDS测试方法,研究了在含1 mol/L HCl溶液中分别添加不同浓度的IMDD和IMDDM对10#钢的缓蚀行为的影响。结果表明,60℃动态下1 mol/L HCl溶液的腐蚀介质对10#钢造成严重的局部腐蚀及均匀腐蚀;两种缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂,添加缓蚀剂后有效地抑制了10#钢的腐蚀,IMDDM的缓蚀效果高于IMDD。两者均在金属表面发生致密的化学吸附并遵循Langmuir等温吸附方程。     

曼尼希碱缓蚀剂缓蚀机理及影响因素分析

采用曼尼希碱缓蚀剂增加了电化学阻抗谱等效电路中的膜电阻和电荷转移电阻。曼尼希碱季铵盐缓蚀剂不仅降低了腐蚀反应动力学方程中的指前因子,而且增加了腐蚀反应的活化能,从而减缓了腐蚀速率。分析曼尼希碱缓蚀剂缓蚀机理及其缓蚀效果影响因素。     

氯化钠对曼尼希碱型盐酸缓蚀剂缓蚀性能的影响

研究一种曼尼希碱盐酸缓蚀剂,在不同氯化钠含量的工业盐酸介质、不同温度、盐酸浓度以及缓蚀剂加量的条件下,通过失重法和电化学法测试了上述条件对曼尼希碱盐酸缓蚀剂缓蚀性能的影响,并对曼尼希碱盐酸缓蚀剂缓蚀机理和产生影响的原因进行了初步探讨。研究表明,盐酸介质中氯化钠含量对曼尼希碱盐酸缓蚀剂有一定影响,且随着氯化钠含量的增加,钢片的腐蚀速率升高。海上油田酸化施工海水配制酸液时,应考虑氯化钠对曼尼希碱盐酸缓蚀剂的影响。井下温度以及酸液浓度同样会影响缓蚀剂的缓蚀性能,可适当增加缓蚀剂的加量以达到降低腐蚀速率的效果。     

曼尼希碱缓蚀剂的复配性能研究

以甲醛、有机酮和苯胺为原料合成曼尼希碱缓蚀剂CD-1,用OP-10、乌洛托品、硫脲与之进行了复配,评价了复配产物在质量分数为15%盐酸和土酸（3%氢氟酸＋12%盐酸）中对N-80钢片的缓蚀性能。参照中华人民共和国石油与天然气行业标准SY5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》,采用静态腐蚀速度评价方法对复配的缓蚀剂L系列进行了评价,其中L-17在15%盐酸中,当缓蚀剂加量为0.5%时,其腐蚀速率为0.3256g/（m2.h）,L-9在土酸中,加量为0.5%时,其腐蚀速率为0.3459g/（m2.h）。复配后的曼尼希碱缓蚀剂能有效地提高缓蚀效果。