一种新型的咪唑啉类缓蚀剂CPA-1对N80钢在CO2环境下的缓蚀性能评价

目的考察一种新型的咪唑啉类缓蚀剂CPA-1对N80钢在CO_2环境下的缓蚀性能。方法通过失重法、电化学阻抗谱和极化曲线,研究了在不同温度下缓蚀率和缓蚀剂浓度之间的关系,利用扫描电子显微镜和扫描电化学显微镜对表面形貌进行了观察分析,根据等温吸附模型研究了咪唑啉缓蚀剂在N80钢表面的吸附类型。结果失重结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率随浓度的增大而升高,当温度为40℃、缓蚀剂质量浓度为250 mg/L时,缓蚀率达到95%;温度升高至80℃时,缓蚀率下降至87%。电化学试验表明,咪唑啉类缓蚀剂对阴极和阳极反应均有抑制作用。表面形貌分析表明,缓蚀剂能有效改善金属表面的腐蚀程度。结论咪唑啉类缓蚀剂CPA-1属于混合型缓蚀剂,对N80钢具有较好的缓蚀性能。缓蚀机理为通过吸附方式在金属表面形成一层吸附膜抑制金属腐蚀,吸附方式遵循Langmuir吸附等温模型,物理吸附和化学吸附均会在金属表面发生。     

肉桂酸咪唑啉化合物对N80钢在盐酸介质中缓蚀性能的研究

目的研究肉桂酸咪唑啉缓蚀剂在酸性介质中对N80钢的缓蚀性能。方法以肉桂酸和羟乙基乙二胺为原料,氧化铝为催化剂,采用溶剂法合成了肉桂酸咪唑啉化合物,利用紫外光谱和红外光谱等分析了产物的分子结构,利用静态失重法、动电位极化和交流阻抗等方法研究了咪唑啉缓蚀剂在盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能,并对其缓蚀机理进行了初步探讨。结果静态失重法结果表明,缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度有关,当产物的质量浓度达到400 mg/L时,缓蚀效率趋于平稳,可达86.9%。腐蚀速率随着温度的增加而增加,温度在30~50℃时,咪唑啉具有良好的缓蚀效率。极化曲线研究结果表明,该缓蚀剂是控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,作用类型是几何覆盖效应。交流阻抗研究结果表明,该缓蚀剂对碳钢在盐酸介质中的腐蚀有明显的抑制作用,缓蚀效率随着缓蚀剂的质量浓度的增大而增大。结论肉桂酸咪唑啉是一种有效的缓蚀剂,能够明显抑制N80钢在盐酸介质中的腐蚀。     

咪唑啉型缓蚀剂中疏水基团对N80钢在CO2饱和的3%NaCl溶液中的缓蚀性能影响

合成了四种含有不同疏水基团的咪唑啉型缓蚀剂,即正丁基咪唑啉(IM-4)、壬基咪唑啉(IM-9)、十一烷基咪唑啉(IM-11)和十七烷基咪唑啉(IM-17),产物经红外,紫外光谱等进行表征.在静态及动态条件下,用失重法、电化学等方法研究各缓蚀剂对N80钢在CO2饱和的3%NaCl溶液中的缓蚀性能.结果表明,静态条件下,缓蚀剂的缓蚀性能与疏水基团的碳链长度、空间位阻及其水溶性有关;在介质流速为5 m/s的动态条件下,缓蚀剂的缓蚀效率显著降低,对缓蚀剂的疏水和屏障作用要求更高.     

曼尼希碱缓蚀剂在盐酸中对N80钢缓蚀性能

目的制备一种新型曼尼希碱缓蚀剂并研究其性能。方法利用失重法研究缓蚀剂缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度、盐酸质量分数、腐蚀温度、腐蚀时间的关系,确定缓蚀剂的吸附曲线。通过动电位极化曲线法和交流阻抗法研究缓蚀剂的综合性质。利用扫描电镜观察腐蚀前后N80钢片的表面形态。结果缓蚀剂缓蚀效率随缓蚀剂添加量的增大而增大,随测试温度的升高而下降,随盐酸质量分数的升高先增大后减小,随腐蚀时间的延长先增大后减小。60℃时,在质量分数为15%盐酸中浸入4 h、缓蚀剂添加量在1.0 g/L的条件下,缓蚀剂缓蚀效率为99.18%,腐蚀反应的活化能由56.34 k J/mol提高到了86.54 k J/mol。缓蚀剂在N80钢表面符合Langmiur吸附模型,吸附吉布斯自由能为-29.94 k J/mol。极化实验结果显示该缓蚀剂为以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。阻抗谱图显示添加缓蚀剂后,阻抗明显增大。扫描电镜结果显示缓蚀剂有效抑制了盐酸对N80钢片的腐蚀。结论所制备的缓蚀剂在质量分数为15%的盐酸中对N80钢片有良好的缓蚀效果。     

一种咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能评价

采用正交试验法和静态挂片失重法,研究了以油酸和三乙烯四胺为反应物、二甲苯为携水剂,且适合某模拟采出水的眯唑啉缓蚀剂的性能及其合成条件。通过红外光谱、静态腐蚀失重、电化学测试和扫描电镜等方法,研究了昧唑啉分子结构和缓蚀性能。结果表明,眯唑啉最佳合成反应条件为酸胺比为1．0：3．1,合成温度为190℃,反应时间为7h,此时...     

咪唑啉缓蚀剂的合成与缓蚀性能研究

利用环烷酸及二乙烯三胺料合成咪唑啉缓蚀剂,合成产品可按沸程分为5个组分,利用红外光谱分析对产品的结构作了定性分析,并通过失重实验和自制的局部腐蚀模拟探头对合成咪唑啉的缓蚀性能进行了表征,结果表明这5个组分都具有咪唑啉环结构,且均具有良好的缓蚀性能,当使用量为5／10^6时,对Q235钢在酸性介质中的缓蚀效率最高可达93．81％,此外由于高沸点组分的分子结构中疏水基团较大,缓蚀效率也较高,实验结果还表明该产品对局部腐蚀亦有很好的缓蚀作用。     

复配咪唑啉缓蚀剂性能评价

以水溶性咪唑啉为主剂与其它增效剂复配出一种用于催化裂化分馏塔顶的缓蚀剂。通过失重法分析了缓蚀剂在盐酸介质和催化裂化分馏塔顶酸性水介质中A3钢的缓蚀率。结果表明,pH为3.5,腐蚀时间8h,温度50℃,该缓蚀剂加剂量150μg/g时,缓蚀率可达98.24%,远低于我国石油天然气行业标准规定的指标。     

一种咪唑啉类缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

实验以1-甲基咪唑、1,4-丁烷磺内酯和浓硫酸为原料合成咪唑类缓蚀剂。采用失重法和电化学方法研究该缓蚀剂浓度以及腐蚀溶液温度对X100管线钢在5% (质量分数) HCl溶液中缓蚀性能的影响。结果表明：该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,同一温度条件下,缓蚀效率随着浓度的增加而增加,同一浓度条件下,缓蚀效率则随着温度升高而降低。为了进一步阐述缓蚀剂吸附机理,对腐蚀活化能及相关热力学参数如焓 (H)、熵 (S)、吸附平衡常数 (K_ads) 和标准自由能 (G_ads) 进行了计算,结果表明该缓蚀剂在X100表面为物理吸附。     

油酸基咪唑啉缓蚀剂的合成与缓蚀性能

以油酸和二乙烯三胺为主要原料,合成了一种咪唑啉缓蚀剂。采用傅立叶红外变换光谱仪（FTIR）测量产品的红外光谱,分析官能团,推断分子结构;采用失重法、Tafel曲线外延法、电化学阻抗技术等对合成的缓蚀剂在模拟气田水环境中的缓蚀性能及缓蚀机理进行了研究。结果表明,合成缓蚀剂的红外光谱中含有较强的咪唑啉特征吸收峰,其氮原子上存在孤对电子,可与金属原子配位结合形成牢固的化学吸附层。缓蚀剂对Q235试样在模拟气田水环境中具有较强的缓蚀作用,当浓度仅为100mg·L^-1时缓蚀率即可达到85%左右,并随缓蚀剂浓度增大而增大。缓蚀剂分子在金属表面吸附并成膜,阻止侵蚀性的离子在金属表面吸附和氧原子的扩散,从而起到保护金属的作用,缓蚀剂为阳极型缓蚀剂。     

复配咪唑啉型缓蚀剂体系的缓蚀性能研究

以棕榈酸、二乙烯三胺为原料合成了咪唑啉,并用顺丁烯二酸酐对其改性得到了咪唑啉型缓蚀剂YQ-01,与助剂YQ-02复配得到复配缓蚀体系YQ-03.应用静态挂片失重法、电化学法和扫描电镜法研究了该复配缓蚀体系YQ-03的缓蚀性能.结果表明,该复配缓蚀体系YQ-03对A3钢在饱和CO2盐水体系的腐蚀具有明显的抑制作用,适用于抑制高矿化度、含CO2的油田水腐蚀.     

咪唑啉缓蚀剂的合成与抗CO_2腐蚀性能评价

本文通过模拟油田水,结合CO2腐蚀特点,研究了以油酸和三乙烯四胺为原料进行合成反应,得出咪唑啉的最佳合成条件,评价这种咪唑啉化合物在模拟油田水中对N80钢的缓蚀性能;实验结果表明:温度140℃、反应时间4小时、反应物比例1:2.8为最佳合成条件;随着温度的升高,其缓蚀效率下降。     

油酸基咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能和量子化学计算

针对CO2腐蚀特点,以植物油酸A为原料分别与二乙烯三胺、三乙烯四胺及四乙烯五胺反应合成了三种咪唑啉中间体,再利用氯化苄将其季铵化制备了A,B,C3种缓蚀剂.采用失重法、电化学方法及扫描电镜(SEM)评价了3种缓蚀剂在饱和CO2的6％ NaCl水溶液中对N80碳钢的缓蚀性能,并探讨其在N80碳钢表面的吸附行为.结果表明,缓蚀剂C缓蚀效果最优,当其加量为2.0×10-3 mol/L时,缓蚀率达到86.74％.3种缓蚀剂的吸附行为均服从Langmuir吸附等温式,属于以化学吸附为主的混合吸附.同时运用Gaussian 03W程序、密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6 31G*方法对3种咪唑啉缓蚀剂进行结构优化,得到它们的稳定构型和量化参数.量子化学计算表明,3种分子都具有较强的反应活性,活性区域集中在咪唑环和亲水支链上,其中分子C的反应活性最强,其次是B和A.理论计算与试验结果相一致.     

改性聚酰胺对CO2环境中N80钢的缓蚀作用

合成了一种改性聚酰胺类缓蚀剂,采用动态失重法和动电位极化曲线评价了其在CO2腐蚀体系中对N80钢的缓蚀性能,并和咪唑啉季铵盐的缓蚀性能进行了比较。通过量子化学半经验算法AM1方法,计算了改性聚酰胺和咪唑啉季铵盐的最高占有轨道能级(EHOMO)和最低未占有轨道能级(ELUMO),探讨了改性聚酰胺的缓蚀机理。结果表明:所合成的改性聚酰胺对二氧化碳腐蚀具有很好的抑制作用,但效果逊于咪唑啉季铵盐。它是一种以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂,可能是通过多个吸附中心与金属形成牢固的配位键,起到保护金属的作用。     

一种聚合咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能

以蓖麻油酸为原料,合成多羟基聚蓖麻油酸,再与有机胺合成聚合咪唑啉缓蚀剂。采用动态挂片法和电化学方法评价了合成的缓蚀剂的缓蚀性能,并采用扫描电子显微镜(SEM)对N80试片表面的腐蚀形貌进行了观察。结果表明,该咪唑啉缓蚀剂在60℃,8 MPa中低温高压二氧化碳体系中对N80钢具有良好的缓蚀作用,加入量为30mg/L时,试片的腐蚀速率小于0.076mm/a。对该聚合咪唑啉缓蚀剂在钢片表面的吸附模型进行计算,发现该吸附遵循Langmuir等温吸附模型。     

混合酸咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

本文采用二乙烯三胺、环烷酸(85%)、油酸为原料,通过咪唑啉季铵化反应,合成一种油田用缓蚀剂。采用红外光谱扫描,通过特征峰的分析,验证合成产物确为咪唑啉季铵盐。通过挂片失重实验,测试了混合酸配比、不同反应温度下所得到药剂的缓蚀性能,确定反应的最佳工艺条件;通过电化学研究了该药剂的增效剂、最佳加药浓度及缓蚀机理。结果表明:在环烷酸:油酸=1:0.6、季铵化反应温度为100~110℃的工艺条件下,所得混合酸缓蚀剂的缓蚀效果最佳;该缓蚀剂与硫脲、丙炔醇等具有增效作用。依据电化学弱极化曲线,该缓蚀剂为抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

咪唑啉类缓蚀剂对含饱和CO_2的模拟油田采出液中Q235-A钢的缓蚀作用

用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱测试技术研究了三种咪唑啉类缓蚀剂对Q235-A钢在85℃、含有饱和CO_2的模拟油田采出液中的腐蚀行为。结果表明,三种缓蚀剂都是典型的阳极抑制型缓蚀剂,作用方式为"负催化效应";由于所含亲水官能团不同,三种缓蚀剂吸附成膜速度具有较大差别。     

锅炉水中咪唑啉缓蚀剂对碳钢的缓蚀行为

以油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为带水剂,制备烷基咪唑啉类缓蚀剂,对该缓蚀剂的合成条件、分子结构与在锅炉水系统的缓蚀性能的关系进行了研究.结果表明,最佳合成条件为酸胺比为1:1.4,带水剂体积占反应物总体积的20%,在145℃左右回流,逐步升温至210℃,回流8 h,产物的收率为96.5%,烷基咪唑啉衍生物的用量为20 mg/L时在锅炉水中缓蚀率可达90%以上;该缓蚀剂抑制腐蚀的原因是在碳钢表面缓蚀剂吸附成膜,有效阻挡了钢表面与水的接触.     

柠檬酸介质中咪唑啉复配缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用

采用失重法、极化曲线法研究了咪唑啉与KI的复配缓蚀剂在4%(质量浓度,下同)柠檬酸溶液中对碳钢的缓蚀协同作用。结果表明,复配缓蚀剂可有效抑制45#碳钢在柠檬酸溶液中的腐蚀,当缓蚀剂总浓度为0.4%时,咪唑啉和KI浓度比为3:1时缓蚀效果最好。极化曲线表明该复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂。