水溶性咪唑啉季铵盐型缓蚀剂的合成及性能评价

以酸值(KOH)为190 mg/g的环烷酸为原料与多亚乙基多胺反应合成了环烷基咪唑啉中间体,再用硫酸二乙酯对该中间体进行季铵化,制得了水溶性的环烷基咪唑啉季铵盐缓蚀剂。较佳合成条件为：第一步,环烷酸/二乙烯三胺(摩尔比)=1：(1.2～1.4),催化剂H_3BO_3用量为环烷酸用量的0.3%～0.5%,室温～240℃阶梯升温方式；第二步,中间体/硫酸二乙酯(摩尔比)=1：(1.4～1.6),以异丙醇为溶剂,反应温度50℃,反应时间2 h。用失重法测出在1.000 g/L HCl+1.000 g/L H_2S腐蚀介质中对A3钢的缓蚀率大于85%。     

具有缓蚀功能阳离子沥青乳化剂的合成与性能研究

为了缓解甚至消除生产阳离子乳化沥青过程中存在的腐蚀隐患,合成了一种具有缓蚀功能的阳离子沥青乳化剂。考察了以二丁胺、环氧氯丙烷和长链烷基咪唑啉为原料合成目标产物的工艺条件;对目标产物进行结构表征并测定其缓蚀性能和乳化性能。结果表明,二丁胺与环氧氯丙烷的摩尔比1∶2.2,无水乙醇为溶剂,在35℃条件下搅拌反应10h得到N-丁基-N,N-二(3-氯-2-羟丙基)丁烷-1-铵盐;长链烷基咪唑啉与中间体的摩尔比为2.1∶1,异丙醇为溶剂,在80℃条件下搅拌反应12h得到目标产物。合成的阳离子沥青乳化剂具有较高的表面活性和良好的缓蚀性能;以合成的阳离子沥青乳化剂制备的乳化沥青达到交通部JTG F40-2004的质量要求。     

油酸基咪唑啉类缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

以油酸与三乙烯四胺或四乙烯五胺为原料、甲苯为携水剂,控制不同的酸胺摩尔比,合成出一系列单环或双环油酸基咪唑啉类缓蚀剂,通过元素分析法和红外光谱法对产品进行了结构表征,并利用静态失重法考察了咪唑啉环数对缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,当酸胺摩尔比为1.0:1.1时,反应产物为单环咪唑啉衍生物;当酸胺摩尔比为2.0:1.1时,形成双环咪唑啉衍生物;用油酸与四乙烯五胺摩尔比为1.0:1.1合成的单环油酸基咪唑啉作缓蚀剂,当其添加量为6 mg/L时,缓蚀率可达99%以上.     

单环咪唑啉结构对缓蚀性能的影响

 以有机酸或脂肪酸甲酯和二乙烯三胺或三乙烯四胺、四乙烯五胺为原料、甲苯为携水剂,制备了一系列单环咪唑啉类缓蚀剂;采用静态失重法考察了单环咪唑啉分子中的亲水基团结构、疏水基团结构对单环咪唑啉类缓蚀剂缓蚀性能的影响。结果表明,咪唑啉分子中亲水基团碳链变长、氮原子个数增加,缓蚀剂对A3碳钢的缓蚀率增加;分子中疏水基团碳链变短时, 对A3碳钢的缓蚀率降低, 当碳原子个数少于12时,缓蚀率明显降低;疏水基团为体积较大的脂环基团时或混合的脂肪酸基团,该缓蚀剂都有很强的缓蚀作用,且能有效抑制氢鼓泡。油酸与四乙烯五胺合成的油酸基单环咪唑啉用量为6mg/L时, 对A3碳钢的缓蚀率可达99%,环烷酸与四乙烯五胺合成的环烷基单环咪唑啉用量为4 mg/L时, 对A3碳钢的缓蚀率可达98%;混合脂肪酸甲酯与四乙烯五胺合成的脂肪酸基单环咪唑啉用量为6 mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达97%以上,且都具有很好的抑制氢鼓泡性能。     

单环咪唑啉衍生物分子结构对其缓蚀性能的影响

以有机酸或脂肪酸甲酯和二乙烯三胺或三乙烯四胺、四乙烯五胺为原料、甲苯为携水剂,制备了一系列单环咪唑啉类缓蚀剂;采用静态失重法考察了单环咪唑啉分子中的亲水基团结构、疏水基团结构对单环咪唑啉类缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,咪唑啉分子中亲水基团碳链变长、氮原子个数增加,缓蚀剂对A3碳钢的缓蚀率增加;分子中疏水基团碳链变短时,对A3碳钢的缓蚀率降低,当碳原子个数少于12时,缓蚀率明显降低;疏水基团为体积较大的脂环基团或混合的脂肪酸基团时,该缓蚀剂都具有很强的缓蚀作用,且能有效抑制氢鼓泡.油酸与四乙烯五胺合成的油酸基单环咪唑啉用量为6 mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达99%;环烷酸与四乙烯五胺合成的环烷基单环咪唑啉用量为4 mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达98%;混合脂肪酸甲酯与四乙烯五胺合成的脂肪酸基单环眯唑啉用量为6 mg/L时,对A3碳钢的缓蚀率可达97%以上,且都具有很好的抑制氢鼓泡性能.     

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。     

饱和CO2盐水中咪唑啉分子结构与其缓蚀性能的关系

用极化曲线法和静态挂片法评价了不同疏水链和亲水基的系列咪唑啉在饱和CO2盐水中的缓蚀性能,探讨了咪唑啉分子结构与其缓蚀性能的关系。实验结果表明,对于NaC l质量浓度低于50 g/L的饱和CO2的腐蚀介质,咪唑啉的疏水链越长,缓蚀性能越好,若疏水链含有双键则可以进一步提高缓蚀性能;增加腐蚀介质中NaC l的质量浓度,导致疏水链较长的1-氨乙基-2-十五烷基咪唑啉乙酸盐、1-氨乙基-2-十七烷基咪唑啉乙酸盐和1-氨乙基-2-十七烯基咪唑啉乙酸盐的缓蚀性能降低,而疏水链较短的1-氨乙基-2-十一烷基咪唑啉乙酸盐和1-氨乙基-2-十三烷基咪唑啉乙酸盐的缓蚀性能略有升高,但仍以1-氨乙基-2-十七烯基咪唑啉乙酸盐的缓蚀性能最好。在以氯乙酸、醋酸和氨基磺酸对十七烯基咪唑啉改性形成的4种缓蚀剂中,1-氨乙基-1-羧甲基-2-十七烯基氯化咪唑啉的缓蚀性能最好,而氨乙基咪唑啉的缓蚀性能则优于羟乙基咪唑啉。     

饱和CO2盐水中咪唑啉分子结构与其缓蚀性能的关系

用极化曲线法和静态挂片法评价了不同疏水链和亲水基的系列咪唑啉在饱和CO2盐水中的缓蚀性能,探讨了咪唑啉分子结构与其缓蚀性能的关系.实验结果表明,对于NaCl质量浓度低于50 g/L的饱和CO2的腐蚀介质,咪唑啉的疏水链越长,缓蚀性能越好,若疏水链含有双键则可以进一步提高缓蚀性能;增加腐蚀介质中NaCl的质量浓度,导致疏水链较长的1-氨乙基-2-十五烷基咪唑啉乙酸盐、1-氨乙基-2-十七烷基咪唑啉乙酸盐和1-氨乙基-2-十七烯基咪唑啉乙酸盐的缓蚀性能降低,而疏水链较短的1-氨乙基-2-十一烷基咪唑啉乙酸盐和1-氨乙基-2-十三烷基咪唑啉乙酸盐的缓蚀性能略有升高,但仍以1-氨乙基-2-十七烯基咪唑啉乙酸盐的缓蚀性能最好.在以氯乙酸、醋酸和氨基磺酸对十七烯基咪唑啉改性形成的4种缓蚀剂中,1-氨乙基-1-羧甲基-2-十七烯基氯化咪唑啉的缓蚀性能最好,而氨乙基咪唑啉的缓蚀性能则优于羟乙基咪唑啉.     

用于磷酸酸化液的缓蚀剂的研制

为了研究咪唑啉类化合物在以磷酸为介质的酸化液中对金属的缓蚀性能,使用不同的羧酸、多胺合成了多种咪唑啉和咪唑啉季铵盐,考察了这些咪唑啉类化合物及其复配物在质量分数为10%的磷酸中对低碳钢(N80钢)的缓蚀性能。     

高级脂肪酰胺基烷基咪唑啉的合成

程序升温法和真空法并用 ,合成了五种高级脂肪酰胺基烷基咪唑啉 (以下简称咪唑啉中间体 )。用重结晶法对所合成的中间体进行了提纯 ,并用高效液相色谱对产物纯度进行了分析。     

环烷酸在Bronsted酸位吸附脱酸机理的研究

针对环烷酸在分子筛催化剂上催化脱酸产物以CO为主的实验结果,选取环己基甲酸和环己基戊酸两种模型化合物,采用量子化学计算模块DMol3计算其与催化剂Bronsted酸位相互作用前后的键级和电荷分布的变化,并根据羧基与环烷基的相对位置关系提出了不同的脱酸机理。羧基与环烷基直接相连时,环烷酸以先开环后脱酸为主,脱酸气体产物以CO为主;羧基与环烷基不直接相连时,环烷酸以直接脱酸为主,脱酸气体产物为CO。     

NS-3油溶性缓蚀剂的合成研究

以环烷酸和有机胺为原料 ,研制咪唑啉型缓蚀剂。探讨了反应温度、投料比对反应产物的影响。并对缓蚀剂在 10 0 0 mg/ L HCl+10 0 0 mg/ L H2 S腐蚀介质中对 A3 钢的缓蚀效果进行了评定     

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价

以X肼、苯甲醛和苯乙酮为原料合成了一种曼尼希碱,利用正交试验得出最佳合成条件如下:n(醛)∶n(胺)=3.1,n(酮)∶n(胺)=3.0,pH为2,反应时间为7h,反应温度为80℃.用失重法和电化学方法评价了产物在不同温度、不同酸条件下的缓蚀性能,结果表明,在15％盐酸中,当缓蚀剂加量为1.0％时,N80钢片腐蚀速率为0.37g/(m2 h),高于SY 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中缓蚀性能评价的一级标准,且缓蚀剂有较好的抗温抗酸性能,动电位极化曲线测定表明,该缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂.     

有机膦酸类缓蚀剂与磷酸二氢锌复配体系的效果评价

以四乙烯五胺、甲醛和亚磷酸为原料合成了有机膦酸类缓蚀剂,与磷酸二氢锌复配,考察了有机膦酸类缓蚀剂与磷酸二氢锌质量比、复配体系加量、腐蚀时间、腐蚀温度及体系pH值对复配体系缓蚀效果的影响。结果表明．单独使用有机膦酸类缓蚀剂缓蚀率为76．92％,将有机膦酸类缓蚀剂与磷酸二氢锌按质量比3：1复配后,缓蚀率可达96．59％,复配缓蚀剂还具有用量少、稳定性好、耐温抗盐性好等优点。     

焦化蜡油中碱性含氮化合物的ESI FT-ICR MS表征及其催化反应特性

利用盐酸-乙醇溶液对焦化蜡油（CGO）中的碱性氮化合物进行了萃取分离,采用电喷雾-傅里叶变换离子回旋共振质谱仪（ESI FT-ICR MS）对CGO及其盐酸抽提物中的碱性氮化合物进行了表征,并在小型提升管催化裂化实验装置上,考察了碱性氮化合物的催化裂化反应特性。结果表明：CGO中碱性氮化合物以N1类化合物为主,主要是带烷基或环烷基侧链的喹啉类和苯并喹啉类衍生物;在催化裂化条件下,萃取出的碱性氮化合物仍具有一定的催化裂化性能,但转化率较低,主要发生烷基侧链、环烷基侧链以及联苯桥键的断裂反应,较高含量的碱性氮化合物和多环芳烃是导致其转化率低、产物分布差的关键因素。     

三苯环咪唑啉季铵盐的合成与性能

以苯甲酸、三乙烯四胺为原料,经酰胺化和环化脱水合成了含2个苯环的咪唑啉中间体,再用氯化苄进行季铵化,制备了水溶性的三苯环咪唑啉季铵盐缓蚀剂。用静态失重法测定了该缓蚀剂的缓蚀性能,用量在1.0%(质量比)时,缓蚀率达到99%以上。研究了合成产物与碘离子复配的性能,并与其他缓蚀剂的缓蚀性能进行了比较,结果表明该合成缓蚀剂及其复配产物的缓蚀性能优良。     

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

以甲醛、酮、有机胺和氯化苄为原料,在40～80℃反应合成了季铵化曼尼希碱缓蚀剂,用失重法评价了产物在质量分数为15%盐酸中对N-80钢片的缓蚀性能,用红外光谱仪表征了其结构。采用静态腐蚀速度评价方法对合成的缓蚀剂DS-17进行了评价,在15%盐酸中,当缓蚀剂加量为0.5%时的腐蚀速率为0.71g/(m2.h),具有优异的缓蚀性能。合成产物与碘化钾、硫脲和六次甲基四胺复配后,对缓蚀性能具有增效作用,在15%盐酸中,复合缓蚀剂加量为0.5%时的腐蚀速率为0.37g/(m2.h)。通过极化曲线测定,可以认为该缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂。     

V-1型土酸酸化缓蚀剂的研制

针对吉林油田的土酸酸化体系的腐蚀特点，为防止土酸对钢铁设备及井下油、套管的腐蚀，研制了V－1型土酸酸化缓蚀剂。这种缓蚀剂是以一种有机胺盐和Dodigen－95为主要成分的复配药剂，适用于各种酸化体系。介绍了该剂的室内性能评价和现场试验结果。     

HZ油井缓蚀阻垢剂在华北油田的应用

为解决油井由于腐蚀结垢严重影响油田正常生产问题,采用有机酸和有机胺及助剂合成了HS-1油井缓蚀剂,同时与阴离子及两性离子表面活性剂等多种助剂复配,研制出了HZ系列缓蚀阻垢剂.利用静态挂片法和容量法进行了缓蚀率与阻垢率的测定.该剂在华北油田现场应用60余口井,缓蚀率达70%,阻垢率达95%,加药井平均检泵周期延长3倍,节约检泵费用840余万元,具有较好的推广应用价值.     

有机缓蚀剂胺值测定方法的探讨

目前,油田应用的缓蚀剂绝大部分是以有机胺化合物为主,为了解与控制缓蚀剂中有机胺含量从而充分发挥缓蚀剂的防腐效果,准确地检测缓蚀剂有机胺含量极为重要。采用盐酸-乙醇法与高氯酸非水滴定法,通过不同酸碱指示剂、不同溶剂对3种油田缓蚀剂的胺值进行了对比分析实验。实验结果表明:控制合适的缓蚀剂加量,高氯酸非水滴定法终点变化比较敏锐,结果准确、快速。