新型希夫碱酸化缓蚀剂在不同温度盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能

制备了一种新型希夫碱缓蚀剂1-苯基-3-(1-环己胺)-1-丙烯(PCP),通过失重法、动电位极化扫描、电化学阻抗和扫描电镜等方法,研究了其在不同温度下对油套管钢N80钢的缓蚀性能。结果表明,该酸化缓蚀剂对N80钢在盐酸溶液中具有很好的缓蚀性能,属于混合型缓蚀剂,温度对其缓蚀效率的影响较小。     

复合缓蚀剂在油田采出水中的缓蚀性能研究

目的为了解决油田采出水的腐蚀问题,制备一种复合缓蚀剂,并研究环境因素对缓蚀性能的影响规律,为油田采出水的科学防腐提供理论上的依据。方法采用含磷咪唑啉季铵盐和钨酸钠复配了一种绿色的油田采出水处理复合缓蚀剂,用动态失重法对复合缓蚀剂的缓蚀性能进行了评价,并系统地研究了介质的温度、pH值、矿化度及流速对缓蚀性能的影响。结果油田采出水的温度为55℃、pH值=7.0、流速为2.5 m/s和矿化度为36 g/L时,复合缓蚀剂的最佳投加质量浓度为60 mg/L。该条件下Q235钢的腐蚀速率为0.0269 mm/a,能够满足油田采出水回注的标准要求。腐蚀速率随着缓蚀剂质量浓度的增加而减小,随着采出水温度的升高而增大。采出水的矿化度为32 g/L时,对腐蚀速率的影响最大。采出水的流速为1.2~3.0 m/s和采出水的pH值接近于中性时,其对腐蚀速率的影响较小。结论复合缓蚀剂是一种环境友好型油田采出水处理缓蚀剂,缓蚀性能优良。     

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及缓蚀性能

目前,曼尼希碱的合成多在有机溶剂中进行,其中大多有机溶剂对人体有害。以苯乙酮、甲醛、二乙胺为原料,苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂,以水为溶剂合成曼尼希碱酸化缓蚀剂。用失重法和电化学方法考察其浓度及腐蚀液温度对20碳钢缓蚀效果的影响。结果表明:该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,在碳钢表面的吸附为物理吸附;随温度的升高缓蚀率逐渐减小,随浓度的增加缓蚀率先增大后减小;缓蚀剂的添加量为0.7%,温度35~55℃时缓蚀率都在90%以上,能有效抑制盐酸对碳钢的腐蚀。     

两种曼尼希碱缓蚀剂的缓蚀性能

采用甲醛/苯甲醛、苯乙酮和水合肼为原料分别合成了AJ和BJ两种曼尼希碱缓蚀剂。通过静态挂片失重法、电化学测试法等方法研究了在15%HCl(质量分数)溶液中,这两种缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。结果表明:在15%的HCl溶液中,AJ和BJ缓蚀剂对N80钢具有良好的缓蚀作用,且BJ缓蚀剂的缓蚀效果要优于AJ缓蚀剂的;两种缓蚀剂均为阳极型缓蚀剂,都能自发吸附在N80钢表面,其行为均符合Langmuir吸附等温式。     

曼尼希碱缓蚀剂CJ的合成及其性能

曼尼希碱是一类重要的金属缓蚀剂。以肉桂醛、环己酮、水合肼为原料合成曼尼希碱缓蚀剂CJ,采用正交试验优化得出最佳合成条件,同时采用极化曲线和电化学阻抗谱等电化学方法研究了曼尼希碱缓蚀剂CJ的缓蚀机理。结果表明:当肉桂醛/水合肼摩尔比为3∶1、环己酮/水合肼摩尔比为1∶1、反应温度为45℃、pH为4、反应时间为8h时,CJ具有最好的缓蚀性能。在15%盐酸中,当缓蚀剂加量为1.0%时,N80钢片的腐蚀速率为0.299 1g/(m2·h),远低于SY/T 5405-1996中的一级标准。曼尼希碱缓蚀剂CJ在钢铁表面的吸附符合Langmuir吸附等温方程;曼尼希碱缓蚀剂CJ是以抑制阳极腐蚀过程为主的混合型缓蚀剂。     

除氧中性水中酸盐对碳钢的缓蚀机理研究

运用旋转圆盘电极测定碳钢的阳极极化曲线，研究了在含Ｃｌ＾－的中性腐蚀介质中钨酸盐对碳钢的缓蚀机理，结果表明多情酸钠对碳钢的缓蚀作用为钝化机理，但介质中Ｍｇ＾２＋离子的存在对该钝化作用有显著影响。     

自组装席夫碱缓蚀膜在油田水中对碳钢的缓蚀行为

碳钢表面自组装邻氧乙酸苯甲醛缩间氨基苯甲酸二钾席夫碱(K_2L2)缓蚀膜。采用极化曲线、电化学阻抗谱和扫描电镜研究了自组装缓蚀膜在模拟实际工作环境中对碳钢的缓蚀性能。结果表明:矿化度、温度、pH、流动状态和H_2S含量对自组装缓蚀膜在CO_2饱和油田水中的缓蚀性能具有一定的影响,但仍有较高的缓蚀率,当油田水中H_2S质量分数为200mg/L时,缓蚀率达到80.0%。     

基于量子化学的2-氨基芴双希夫碱缓蚀剂的理论评价

双希夫碱分子结构上可引入多个活性位点,具有成为高效缓蚀剂的可能性.采用量子化学中的密度泛函理论(DFT),借助Gaussian09软件,计算6种2-氨基芴缓蚀剂分子结构参数,分析缓蚀剂分子中与金属Fe相互作用的活性位点,探讨缓蚀机理,构建缓蚀剂分子结构参数与缓蚀率的定量模型,为合成新的缓蚀剂提供有用的信息.     

3-氨基-1,2,4-三氮唑及3-氨基-1,2,4-三氮唑并芳香醛类希夫碱自组装膜对碳钢在0.5mol/L盐酸中的缓蚀性能研究

目的通过自组装技术在碳钢表面得到3-氨基-1,2,4-三氮唑及3种3-氨基-1,2,4-三氮唑并芳香醛类希夫碱的三种自组装膜,提高碳钢在0.5 mol/L HCl溶液中的缓蚀性能。方法采用电化学方法如电化学阻抗谱、tafel极化曲线等研究席夫碱类自组装膜在盐酸中的电化学参数,如阻抗变化、腐蚀电位、腐蚀电流。采用XPS方法对自组装膜的成分进行表征。结果计算自组装膜在盐酸溶液中的最高缓蚀效率达到92.72%,XPS测试表明自组装分子与金属原子以化学键的方式结合。结论 3-氨基-1,2,4-三氮唑及3种3-氨基-1,2,4-三氮唑并芳香醛类希夫碱自组装膜均对碳钢在盐酸中有良好的缓蚀性能,缓蚀效率的大小与分子结构有关,分子中的O、N杂原子、卤素基团、三唑环及苯环等有利于自组装膜的形成。     

一种油田采出水用复合阻垢缓蚀剂的研究

目的找到一种可以应用于油田采出水处理的新型绿色阻垢缓蚀剂。方法以N80钢为研究对象,在油田采出水模拟水质中分别采用静态阻垢实验、静态挂片实验和极化曲线、电化学阻抗法对阻垢缓蚀剂的阻垢性能和缓蚀性能进行研究。结果通过正交实验确定了聚环氧琥珀酸、氨基三亚甲基磷酸和水解聚马来酸酐的比例,确定了阻垢缓蚀剂的配方,确定阻垢缓蚀剂在油田采出水中的最优加量为20 mg/L,该阻垢缓蚀剂可以应用于较高钙含量、p H值在6.0~8.0之间的油田采出水的处理,其阻垢率可以达到90%以上。通过极化曲线和电化学阻抗法得到,该阻垢缓蚀剂属于以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂,在油田采出水中的添加量为20 mg/L时,缓蚀率可以达到82%以上,使腐蚀速率大幅降低,满足行业标准的要求。结论该复合型阻垢缓蚀剂制备简单,阻垢缓蚀性能良好。     

3,5-二溴水杨醛-2-噻吩甲酰肼席夫碱缓蚀剂在油田水中对碳钢的缓蚀性能及分子动力学模拟

合成了一种新的席夫碱缓蚀剂3,5-二溴水杨醛-2-噻吩甲酰肼(L2),通过Tefel极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜和分子动力学模拟方法研究了该缓蚀剂在模拟油田水中对碳钢的缓蚀效果,并探讨了其缓蚀机理和吸附行为。结果表明,L2在不同温度、H2S浓度、pH值和Cl-浓度条件下的模拟油田水中对碳钢均具有良好的缓蚀性能。分子动力学模拟结果表明,在水溶液中缓蚀剂L2分子可以稳定地平行吸附在金属表面,有效地将金属表面和水分子隔开,从而起到缓蚀作用,吸附方式为多位点化学吸附;同时L2形成的分子吸附膜可有效地抑制腐蚀离子(Cl-和H3O+)在吸附膜中的扩散,避免了金属表面与腐蚀介质接触而发生腐蚀,从而表现出良好的缓蚀性能。     

油田采出水处理复合阻垢缓蚀剂的研究

目的制备一种高效、复合型的油田采出水处理阻垢缓蚀剂。方法以二己烯三胺五亚甲基膦酸、磺酸基共聚物和钨酸钠为原料复配成复合阻垢缓蚀剂,通过静态阻垢试验和动态腐蚀试验,研究复合阻垢缓蚀剂的防垢和缓蚀效果与其质量浓度的关系,考察絮凝剂、杀菌剂及缓蚀剂等水处理剂对防垢效果的影响。结果在油田采出水处理中,阻垢缓蚀剂最佳质量浓度为30 mg/L,此时的阻垢率>95%,腐蚀速率为0.0696 mm/a。油田采出水中过量的絮凝剂及季铵盐1227杀菌剂会造成阻垢率降低,咪唑啉缓蚀剂对阻垢率有增效作用,异噻唑啉酮杀菌剂对阻垢率影响较小。结论该复合阻垢缓蚀剂生产制备简单,阻垢和缓蚀性能优良。     

新型离子液体缓蚀剂在油田采出水中的应用研究

目的研究离子液体在钢铁防腐方面的缓蚀效果。方法采用静态失重和动态失重法比较4种离子液体的缓蚀速率,利用电化学测试、扫描电镜和EDS手段对N80碳钢进行表征,评价了产品的缓蚀性能。结果油田采出水中添加微量的离子液体复配型缓蚀剂后,试样表面生成以铁碳氧元素为主的保护膜,当4种缓蚀剂添加量达到150 mg/L时,N80碳钢的腐蚀速率下降趋势变化缓慢,B型缓蚀剂缓蚀效果最好,其用量为150 mg/L时腐蚀速率降低到0.0087 mm/a,自腐蚀电位由0.8112 V提高到?0.7446 V,自腐蚀电流由77.79μA下降到5.03μA,缓蚀率可达到93.5%。结论 4种复配型离子液体缓蚀剂对N80碳钢均有较好的缓蚀性能,缓蚀效果大小顺序为B﹥C﹥D﹥A,其中B的缓蚀效率最好,缓蚀率为94.1%。     

油田污水介质中的固体缓蚀剂

室内制备出了一种新型固体缓蚀剂,用静态失重法和扫描电镜对其缓蚀性能进行了综合评价。设计了现场应用固体缓蚀剂所使用的井下装载筛管,提出了缓蚀剂加量计算公式,探讨了固体缓蚀剂的长效缓蚀机理,即缓慢释放原理、低溶解度原理和工具控流原理。使用动态玻管法测得研制的固体缓蚀剂样品需80天溶解完毕,在有效释放期内,缓蚀率均大于80%。     

微生物腐蚀与采出水的微生物防腐蚀—回顾与应用实例

针对油田采出水处理系统微生物腐蚀的特点,提出了以本源微生物群落中的假单胞菌、短芽孢杆菌和脱氮硫杆菌为主的微生物防腐蚀技术方案,讨论了微生物防腐蚀剂的室内评价结果与矿场应用情况,认为成本低、环境友好、持续时间长的微生物防腐蚀技术具有良好的应用前景。     

含席夫碱结构碳点缓蚀剂的简易可扩展制备及性能研究

目的 克服目前制备碳点(Carbon dots, CDs)缓蚀剂存在的耗时、耗能等缺点，在室温下一步制备含席夫碱结构的CDs缓蚀剂，并研究其对Q235碳钢的缓蚀性能。方法 设计了一种简易、可扩展的制备方法，以邻苯二胺和对苯醌为前驱体，无需高温加热便可在室温下反应2 h，从而获得含席夫碱结构的CDs。利用TEM等方法对其结构进行表征，并采用UV和PL光谱评估其在HCl溶液中的长期分散稳定性。通过失重法、电化学测试方法研究了不同浓度CDs对Q235碳钢在1 mol/L HCl溶中的缓蚀性能。通过SEM和三维轮廓测量仪分析腐蚀后碳钢表面形貌及化学组成，提出CDs的缓蚀机理。结果 CDs含C=N键，具有多种含氧、含氮基团，有利于其在钢表面的吸附。CDs在HCl溶液中具有长期分散稳定性。当添加浓度为200 mg/L时，其对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的缓蚀效率可达到95.05%。CDs为混合型缓蚀剂，能够同时抑制阴极和阳极反应。CDs在碳钢表面的吸附方式遵循Langmuir等温吸附模型，其缓蚀机理为通过物理和化学吸附方式在碳钢表面形成一层保护膜，从而抑制碳钢的腐蚀。结论 成功为CDs缓蚀剂的合成提供了一种简易、可扩展、高效、省时的方法，而且证明了具有席夫碱结构的CDs对碳钢在1 mol/L HCl溶液中的腐蚀具有显著的抑制能力。