油酸咪唑啉季铵盐的复配缓蚀性能研究

以油酸、二乙烯三胺、氯化苄为原料合成了油酸咪唑啉季铵盐,采用电化学极化法测试了其对N80钢片在1mol·L-1盐酸溶液中的缓蚀性能;然后分别将KI、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、丙炔醇(PA)与油酸咪唑啉季铵盐进行复配,并测试了3种复配试剂对油酸咪唑啉季铵盐缓蚀率的影响。结果表明:当油酸咪唑啉季铵盐浓度达到50 mg·L-1时,N80钢片的腐蚀速率最小,缓蚀率高达92%;随着油酸咪唑啉季铵盐浓度的增大,缓蚀率趋于稳定;3种复配试剂对油酸咪唑啉季铵盐的缓蚀率都有明显改善,KI和SDBS的复配均能使缓蚀率达到95%以上,PA的复配效果最佳,缓蚀率可达到99%以上。     

月桂酸咪唑啉季铵盐的合成及其复配剂缓蚀性能研究

以月桂酸、二乙烯三胺和氯化苄为原料,合成月桂酸咪唑啉季铵盐。利用静态失重法和电化学法研究月桂酸咪唑啉季铵盐及其复配剂在质量分数10%H2SO4中对Q235碳钢的缓蚀性能。静态失重实验表明,60℃时1 000 mg/L月桂酸咪唑啉季铵盐对Q235碳钢缓蚀率为85.21%。月桂酸咪唑啉季铵盐与KI有较好的协同作用,80℃时不同配比二元复配剂对Q235碳钢的缓蚀率均大于80%;但二元复配剂耐温性差,100℃时250 mg/L咪唑啉季铵盐、750 mg/L KI对Q235碳钢的缓蚀率仅为20.59%。多羟基聚合物和聚醚有很好的抗脱附性能,且聚醚与二元复配剂的协同作用优于多羟基聚合物,120℃时三元复配剂250 mg/L咪唑啉季铵盐、750 mg/L KI、1 200 mg/L聚醚对Q235碳钢的缓蚀率为82.63%。极化曲线测试与电化学阻抗谱试验结果与失重法一致,三元复配剂通过在Q235碳钢表面形成覆盖度较高的吸附膜有较好耐高温缓蚀性能。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成与复配研究

以油酸、二乙烯三胺及硫酸二甲酯为主要原料,二甲苯为携水剂,合成咪唑啉季铵盐。结果表明,咪唑啉季铵盐的最佳合成条件为:二乙烯三胺与油酸摩尔比为1.2∶1,二甲苯10 mL,酰胺化温度160℃,反应时间2 h,环化温度200℃,环化时间6 h,季铵化试剂为硫酸二甲酯,季铵化反应温度50℃,季铵化反应时间2.5 h。4 mg/L加量的咪唑啉缓蚀剂在模拟盐水介质中的缓蚀率可达到90.1%。当其与丙炔醇、碘化钾、十二烷基硫酸钠(SDS)单独复配时,在合适的复配比例下,均具有良好的协同效应。     

两种高效低成本咪唑啉类缓蚀剂的研制

为了缓解油田设备因腐蚀引起的问题,实验通过有机合成方法,用苯甲酸(油酸)和三乙烯四胺及氯化苄合成得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂,经过油酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂与苯甲酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂的复配后,通过静态失重法进行评价。结果表明这类缓蚀剂的最佳加药浓度为30 mg·L-1,此时两种酸类咪唑啉季铵盐含量比为2∶3时的缓蚀效率可以达到97.4%;主剂(苯甲酸∶油酸=2∶3)与硫脲、乌洛托品、乙酰苯胺按比例10∶5∶2∶1复配缓蚀效率可以达到98.4%,符合油田生产需求。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂合成及其性能测试

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成是将油酸作为原料,利用咪唑啉季铵盐的中间体转化为咪唑啉季铵盐的水溶性液体。一般来说,可以用亚磷酸二甲酯作为中间体,加入催化剂做出水溶性的季铵盐缓蚀液。经过试验与配比,发现合成咪唑啉季铵盐,最佳的工艺温度为90℃,咪唑啉中间体和磷酸二的配比为10:8,溶剂缓蚀效率达到98.3%。     

咪唑啉季铵盐的合成及其缓蚀性能评价

以油酸与二乙烯三胺合成咪唑啉中间体,用亚磷酸二甲酯将咪唑啉中间体季铵化为水溶性季铵盐缓蚀剂。结果表明,咪唑啉季铵盐的最佳合成条件为:咪唑啉中间体与磷酸二甲酯摩尔比为1∶0.8,季铵化温度90℃,季铵化反应时间5 h,溶剂为异丙醇。40×10-6亚磷酸二甲酯改性合成的季铵盐缓蚀剂在1mol/L的HCl溶液中的缓蚀率高达98.3%。     

油酸咪唑啉季铵盐合成及其复配剂缓蚀抑雾性能研究

为了缓解盐酸酸洗过程中的过度酸洗和酸雾挥发问题,实验通过有机合成的方法,用油酸、二乙烯三胺及氯化苄合成得到油酸咪唑啉季铵盐。通过评价,结果表明在60℃20%HCl溶液中,最佳加药浓度为0.1%,缓蚀率为99.57%,抑雾率为78.37%。油酸咪唑啉季铵盐与乌洛托品、1,4-丁炔二醇、葡萄糖酸钠、OP-10按比例10∶3∶1∶1∶2复配缓蚀效率可以达到99.75%,抑雾率可以达到88.61%,通过现场实验达到实际生产要求,具有优异的缓蚀、抑雾性能、促进酸洗等功能。     

一种新型固体缓蚀剂的合成及性能

以二聚油酸和二乙烯三胺为原料,氯乙酸为反应介质,经酰胺化、环化和季铵化反应合成了新型咪唑啉。通过正交实验研究,确定最优合成条件为:n(二乙烯三胺)∶n(二聚油酸)=1∶2.1;酰胺化时间3.5 h,季铵化时间3 h。通过红外光谱分析表明,产物为咪唑啉季铵盐,经测定其季铵盐质量分数为理论值的80%左右;通过ρ(C l-)=157 305 mg/L、CO2分压为3.5 MPa、在120℃和20 MPa条件下的油田模拟工况实验,证明该咪唑啉季铵盐对N80套管钢缓蚀率在85%以上,符合西部油田苛刻的腐蚀环境要求。     

一种油田注水缓蚀剂的合成及性能评价

合成缓蚀剂的最佳工艺条件为：油酸与二乙烯三胺的摩尔比为1：1．2,咪唑啉中间体的合成时间8h,环化温度为220℃,中间体与季铵化试剂DMS的摩尔比为1：1。采用静态失重法,对在最佳工艺条件下合成的咪唑啉季铵盐进行缓蚀性能评价。结果表明,当咪唑啉季铵盐缓蚀剂加量为1000mg／L时,就能达到很好的缓蚀性能;并且缓蚀剂的用量为500mg／L时,24h腐蚀速率为0．019mm／a,80℃时腐蚀速度为0．0214mm／a,将咪唑啉季铵盐以500mg／L与十二烷基硫酸钠（SDS）300mg／L、碘化钾（KI）1500mg／L、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）200mg／L复配。其缓蚀率最高可达77．16％。     

含咪唑啉环不对称双季铵盐的合成及其缓蚀性能

以长链烷基叔胺、长链烷基叔胺盐酸盐、环氧氯丙烷为原料合成了N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基长链烷基季铵盐,利用其与长链烷基咪唑啉季铵化合成了含咪唑啉环的不对称双季铵盐。通过FTIR,1HNMR验证了中间体和目标产物结构,考察了其合成工艺。合成含咪唑啉环不对称双季铵盐的最佳反应条件为:n[N-(3-氯-2-羟丙基)-N,N-二甲基长链烷基季铵盐]∶n(长链烷基咪唑啉)=1∶1.1,反应溶剂采用异丙醇,反应温度80℃。用失重法测定了25℃时含咪唑啉环不对称双季铵盐在1.0mol/L盐酸溶液中的缓蚀性能,结果表明,仅添加50mg/L,对Q235钢缓蚀率达98.89%。     

松香改性油酸基咪唑啉季铵盐的复配研究

用摩尔比为4:1的油酸和松香作为原料酸,与二乙烯三胺合成咪唑啉中间体,并用氯化苄进行季铵化得到松香改性油酸基咪唑啉季铵盐,将其分别与十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磷酸酯进行复配.采用静态失重法、电镜扫描分析法对复配产物的缓蚀性能进行研究.结果表明,这两种复配都具有明显的协同作用,并得出了优化的缓蚀剂配方:质量分数0.05%松香改性油酸基咪唑啉季铵盐和质量分数0.10%十二烷基苯磺酸钠复配;质量分数0.05%松香改性油酸基咪唑啉季铵盐和质量分数0.05%十二烷基磷酸酯复配.     

氟碳咪唑啉季铵盐在油田采出液中对N80钢缓蚀性能研究

由二乙烯三胺和全氟辛酸合成了全氟庚基-N-氨乙基咪唑啉季铵盐,利用红外光谱仪(FTIR)、质谱确定氟碳咪唑啉季铵盐结构、滴定法测定其含量、失重法和电化学方法评价了在油田采出液中对N80钢腐蚀的缓蚀性能和电化学腐蚀机理。结果表明,其含量为85%,用量≥50 mg/L时,具有优良的缓蚀效果和耐温效果,在30～70℃条件下,腐蚀速率0.041 983 mm/a,缓蚀率均在90%以上。     

油酸咪唑啉类缓蚀剂对不锈钢的缓蚀性能研究

利用静态失重法、Tafel极化曲线研究了油酸咪唑啉类缓蚀剂在不同酸介质中对不锈钢的缓蚀性能,并尝试了油酸咪唑啉缓蚀剂与KI的复配实验。结果表明,油酸咪唑啉类缓蚀剂在10%盐酸中和10%硫酸中对不锈钢有很好的缓蚀作用。在10%盐酸介质中,只需加入0.3%的油酸咪唑啉缓蚀剂,不锈钢材质的缓蚀率就能达到98%;在10%硫酸介质中,缓蚀率在油酸咪唑啉缓蚀剂添加量为0.5%时最大,达到94%。与KI的复配结果表明,咪唑啉与KI之间有一定的缓蚀协同效应,复合使用可以达到降低成本和保持高缓蚀率的作用。     

氟碳咪唑啉季铵盐在油田采出液中对N80钢缓蚀性能研究

由二乙烯三胺和全氟辛酸合成了全氟庚基-N-氨乙基咪唑啉季铵盐,利用红外光谱仪(FTIR)、质谱确定氟碳咪唑啉季铵盐结构、滴定法测定其含量、失重法和电化学方法评价了在油田采出液中对N80钢腐蚀的缓蚀性能和电化学腐蚀机理。结果表明,其含量为85%,用量≥50 mg/L时,具有优良的缓蚀效果和耐温效果,在30～70℃条件下,腐蚀速率<0.041 983 mm/a,缓蚀率均在90%以上。     

地沟油制备水溶性咪唑啉缓蚀剂及其缓蚀性能研究

以地沟油、二乙烯三胺为原料制备咪唑啉缓蚀剂,当地沟油与二乙烯三胺摩尔比为1:1.2,环化温度为140℃,时间为3 h,酰胺化温度为150～160℃,时间为2 h,季铵化温度为140℃,反应时间为3～4 h,可合成水溶性咪唑啉缓蚀剂。通过静态挂片失重法和电化学极化法对其缓蚀效果进行评价,结果表明,在1mol/L的盐酸介质中,当缓蚀剂添加量浓度为100 mg/L时,缓蚀性能最好。存放1 d的缓蚀剂缓蚀效率可高达99.02%。存放6个月后的缓蚀剂缓蚀效率下降为95.76%,仍能很好地满足工业要求。电化学极化曲线可以看出此法制备的咪唑啉缓蚀剂为阴极型缓蚀剂。     

棉籽油咪唑啉缓蚀剂的合成与缓蚀性能研究

利用棉籽油为原料,与三乙烯四胺及氯化苄反应,合成了一种咪唑啉缓蚀剂。采用静态挂片失重法测定了咪唑啉缓蚀剂及其复配体系在盐酸介质中对N80钢的缓蚀效率。结果表明:该咪唑啉缓蚀剂在15%盐酸介质中对N80钢具有较好的缓蚀能力,与KI、OP-10、丙炔醇复配后对抑制N80钢的腐蚀产生很好的协同效果。在实验条件下,该复配物加入丙炔醇的量为0.1%,缓蚀剂为0.3%时,缓蚀效率最高,可达到99.39%。     

一种油田用抗二氧化碳缓蚀剂的合成实验探究

采用失重评价法对5种不同类型的有机缓蚀剂进行初步合成和评价,筛选出缓蚀率为57.02%的咪唑啉型缓蚀剂;以更换有机酸和多乙烯多胺原材料种类和配比的方式优化合成条件,发现多乙烯多胺和有机酸以3:2摩尔配比最佳;以此配比合成的咪唑啉中间体与乌洛托品等8种常用缓蚀剂进行复配,咪唑啉与双季铵盐以9:1摩尔比复配缓蚀率达到58.4%;加入含磷、含硫基团改性,发现接含磷基团后且100 mg/L时缓蚀率达到了78.9%,技术指标符合油田要求。     

一种烯基咪唑啉季铵盐的复配及缓蚀性能的研究

将一种烯基咪唑啉季铵盐(ODD)与二乙烯三胺、乙二胺、KI三种物质分别进行单组分复配,通过正交实验,得到ODD与三种组分的复配比例。采用静态失重法研究了缓蚀剂对45号钢在模拟腐蚀体系缓蚀性能的影响,比较缓蚀性能的变化,筛选出最佳比例。结果表明,在温度60℃,质量分数为10%的盐酸溶液中,ODD与二乙烯三胺的复配最佳比例为1∶3.0,缓蚀率为98.68%,ODD与乙二胺的复配最佳比例为1∶2.5,缓蚀率为91.42%,ODD与KI的最佳复配比例为1∶0.5,缓蚀率为97.53%,而ODD与三种物质的混合复配缓蚀效果明显优于单组分复配,最佳复配比例为1∶2.0∶2.0∶0.8,缓蚀率可达99.07%。     

盐酸介质中氯化苄基喹啉铵的缓蚀性能及电化学行为研究

合成了氯化苄基喹啉铵(QA),评价了其在盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能,分别探讨了丙炔醇(BCC)和JHC-2对QA的协同效应,研究了非离子表面活性剂OP-10对二元复配缓蚀剂体系的增效作用,通过极化曲线和电化学阻抗实验研究了盐酸介质中QA的电化学行为。结果表明:盐酸介质中QA对N80钢的缓蚀作用明显,用量为200mg·L-1时对N80钢的缓蚀率达到93%以上;BCC、JHC-2对QA的缓蚀性能具有协同效应,最佳配比(mg·L-1)QA∶BCC(JHC-2)为150∶50;非离子表面活性剂OP-10对二元复配缓蚀剂体系有明显增效作用,最佳配比(mg·L-1)QA∶BCC(JHC-2)∶OP-10为150∶50∶20。     

水溶性松香咪唑啉的合成及缓蚀性能研究

以松香和羟乙基乙二胺为主要原料合成松香咪唑啉缓蚀剂,反应条件为原料摩尔比1∶1.2,环化时间6 h,环化温度230℃;以氯化苄为改性试剂对松香咪唑啉进行水溶性改型,得到咪唑啉季铵盐,反应条件为摩尔比1∶1.2,反应温度120℃,反应时间6 h。通过静态失重法测试了咪唑啉季铵盐在矿化水和含0.08%HCl的矿化水中的腐蚀情况,结果表明该缓蚀剂更适用于酸性介质,当缓蚀剂加量为150 mg/L时,缓蚀率达到72%;测试了在0.08%HCl的矿化水中电化学行为,表明了缓蚀剂主要抑制阴极腐蚀;通过线性模拟,表明了该缓蚀剂在金属表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,ΔGΘ0在金属表面的吸附自发进行,吸附类型主要为物理吸附。