曼尼希碱类缓蚀剂的合成与性能研究

以甲醛、酮、有机胺为原料,在50~100℃反应合成了曼尼希碱缓蚀剂,并研究了反应物摩尔比、反应温度、反应时间和反应体系的p H值等因素对反应产物缓蚀性能的影响。对曼尼希碱缓蚀剂的合成工艺条件进行优化,总结了最佳合成工艺条件:反应温度100℃,胺和酮摩尔比为1.5,醛和酮为1.0,反应液p H值为3,反应时间6 h,此条件合成的缓蚀剂在质量分数为15%HCl体系中腐蚀速率最小;把2%缓蚀剂加入到温度为90℃,质量分数为15%的盐酸体系中,钢片的腐蚀速率降为2.01 g/(m2·h),说明缓蚀剂TS-3具有较好的抗高温性。根据其极化曲线说明该缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂。     

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

以苯乙酮、醛、硫脲等为原料合成曼尼希碱,曼尼希碱再与氯化苄进行季铵化反应,合成了曼尼希碱季铵盐缓蚀剂.通过正交试验确定了季铵化反应最佳条件,即曼尼希碱与氯化苄摩尔比1.5,反应温度50℃,反应时间2h.考察了缓蚀剂用量、腐蚀介质盐酸含量及腐蚀温度对曼尼希碱季铵盐缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,在缓蚀剂用量1.0％,腐蚀介质盐酸含量15％、腐蚀温度40℃,腐蚀时间4h及常压条件下,N80钢片的腐蚀速率为0.9 904 g/m2·h,表明曼尼希碱季铵盐缓蚀剂具有优异的缓蚀性能.     

一种新型高效油气井酸化缓蚀剂的研制

曼尼希碱是一类性能优良的缓蚀剂，并在油气井酸化作业中大量应用。为此介绍了一种新型曼尼希碱：在伯胺、甲醛、苯乙酮参与的曼尼希反应中加入丙酮，通过控制反应条件使得伯胺分子中氨基上的两个氢原子分别与苯乙酮、丙酮及甲醛发生曼尼希反应，得到该曼尼希碱，可以用作油气井酸化缓蚀剂的主剂。将该曼尼希碱与丙炔醇及有机增效剂复配后得到国内未见报道的高效油气井酸化缓蚀剂。以静态腐蚀速率为试验评价指标，用正交试验法对主剂的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应为：总反应时间14 h，反应原料胺醛酮的配比为1∶2∶4(物质的量比)，pH值在2～3之间。同时对主剂与增效剂之间的协同作用进行了初步的探讨。静态腐蚀试验结果表明，复配后的产品具有优良的缓蚀性能。在90 ℃、20％的盐酸中加入1％的缓蚀剂，N-80钢的腐蚀速率可以降到0.96 g/(m²·h)。     

盐酸酸化缓蚀剂DS-1的合成及性能评价

为研究适用于盐酸介质的高效酸化缓蚀剂,首先利用曼尼希反应合成不同结构的曼尼希碱并对其缓蚀性能进行评价,同时运用正交实验设计法对曼尼希反应过程的各种影响因素进行优化,对具有最佳缓蚀效果的曼尼希碱进行复配。结果表明,在其它反应条件一定时,所选芳香酮较环烷酮、脂肪酮生成的曼尼希碱具有更好的缓蚀效果;反应介质中盐酸的加量及反应温度对曼尼希反应的发生起重要作用;合成的曼尼希碱DS-1及其复配产物适用于120℃以下地层的盐酸酸化缓蚀且具有使用浓度低、缓蚀效率高的特点。     

盐酸酸化缓蚀剂ST-2的合成及性能评价

以甲醛、二乙胺和苯乙酮为原料合成了曼尼希碱缓蚀剂,通过正交试验设计得出了最佳合成工艺:反应温度130℃,反应时间6 h,甲醛、二乙胺和苯乙酮的摩尔比0.1:0.13:0.13,pH值为3。通过红外光谱测试,证实了目标产物的结构。对合成出的最优化缓蚀剂ST-2进行了性能研究,发现缓蚀剂用量对缓蚀效果影响明显,当缓蚀剂质量分数达到0.5%时已经达到标准中一级指标水平。ST-2与缓蚀增效剂丙炔醇复配具有良好的协同作用。对于质量分数为15%HCl在90℃下的酸化体系,缓蚀剂的最佳配方为0.1%ST-2+0.5%丙炔醇。     

新型曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成与性能评价

在曼尼希碱合成的基础上,通过与氯化苄反应制备曼尼希碱季铵盐。通过正交试验,得到了最佳制备条件:反应温度80℃,反应时间6 h,苯胺与氯化苄物质的量比为0.9。评价试验结果表明,曼尼希碱季铵盐具有优异的缓蚀性能。     

曼尼希酸化缓蚀剂H-402的合成及其缓蚀性能研究

本文采用仲胺、苯乙酮、甲醛为原料,通过曼尼希缩合反应,合成了一种油田酸化缓蚀剂H-402,研究了合成工艺对产物性能的影响及缓蚀机理。结果表明:在仲胺/苯乙酮/甲醛摩尔比1:2:5、反应温度80℃、反应时间10h条件下,所合成的H-402的缓蚀效果最佳。该缓蚀剂与聚醚、丙炔醇等具有增效作用,加剂量为0.5%时达到缓蚀剂一级水平。该缓蚀剂为抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。扫描电镜显示,加入0.5%H-402后,Q235挂片表面的腐蚀形态得到极大的改善。     

一种盐酸酸化缓蚀剂的合成及性能评价

以腐蚀速率为评价指标,通过单因素合成实验,确定了曼尼希碱缓蚀剂主剂的最佳合成条件:pH=4,环己胺、甲醛、苯乙酮摩尔比1∶2∶1,反应温度90℃,反应时间8 h.将合成的曼尼希碱与2.5％增溶剂脂肪醇聚氧乙烯醚、溶剂甲醇复配,得到盐酸酸化缓蚀剂.分别用静态挂片失重法和电化学方法考察其缓蚀性能.结果表明,90℃下,N80钢片在15％工业盐酸介质中的腐蚀速率随缓蚀剂加量的增大而减小;随盐酸质量分数增大而增大;腐蚀速率随温度升高而增大.90℃下,缓蚀剂加量为1.0％时的腐蚀速率为3.635g/(m2·h),满足酸化缓蚀剂一级品≤4g/(m2·h)的要求.该缓蚀剂是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂,作用机理主要为几何覆盖效应.图6表4参6     

H2S/CO2介质中十二胺丙炔醇曼尼希碱/咪唑啉对X52钢的缓蚀行为研究

将合成的十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉以最佳的比例制备一种复配缓蚀剂,采用静态失重试验法研究了十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐、咪唑啉和复配缓蚀剂对X52钢的缓蚀性能。在常压、温度60℃条件下,当模拟溶液中缓蚀剂浓度皆为200 mg/L时,十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉的缓蚀效率分别为88.7%和82.7%。将十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉以最佳比例1.5:1制备的复配缓蚀剂的缓蚀效率为89.8%,高于十二胺丙炔醇曼尼希碱季铵盐和咪唑啉,证明制备的复配缓蚀剂具有良好的协同效应。在60℃、高H2S/CO2分压条件下,该复配缓蚀剂仍然对X52钢具有良好的缓蚀效果,也说明该复配缓蚀剂可以作为高H2S/CO2分压条件下X52钢的缓蚀剂。     

一种曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成与缓蚀性能评价

通过调节酮醛胺的摩尔配比、反应时间、反应温度和反应的pH值,得到缓蚀效果最优的一组曼尼希碱中间体,然后用氯化苄对其进行季铵化得到曼尼希碱季铵盐。挂片失重法测定结果表明,在90℃下,20%的盐酸中对N80钢片有较好的缓蚀效果。电化学极化曲线显示,该曼尼希碱缓蚀剂为混合型缓蚀剂,但主要以抑制阳极过程为主,与KI复配后具有协同效应。     

YZ-1酸化缓蚀剂的合成及其性能

以甲醛、丙酮和乙二胺为原料，经过Mannieh反应合成了曼尼希碱酸化缓蚀剂YZ-1。通过正交实验得出最佳合成条件为：反应温度70℃，反应时间4h，酮醛胺摩尔比为2：2：1，HCl加量1．0％。用静态失重法在不同温度、不同加量以及不同酸液类型及酸液浓度下，对其缓蚀性能进行了综合评价。结果表明，缓蚀剂YZ-1在盐酸、氢氟酸和土酸中均有良好的缓蚀效果，其耐温性高达150℃，是一种很好的高温酸化缓蚀剂。     

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.     

碳酸高碳二烷基酯润滑油基础油的合成

在甲醇钠的催化作用下,以异构C16~C20混合醇和碳酸二甲酯为原料合成了碳酸高碳二烷基酯。研究了催化剂用量、原料配比、反应时间及温度等因素对酯交换反应的影响。实验结果表明,较佳的合成工艺条件为:催化剂甲醇钠∶碳酸二甲酯=0.08∶1(摩尔比),异构C16~C20混合醇∶碳酸二甲酯=2.4∶1(摩尔比),反应时间6 h,反应温度170℃。实验室和50 L中试产品收率均大于97%。产品应用于SL 5W-30和SL 5W-40汽油机油中,在低温性能方面表现良好。碳酸高碳(C16~C20)二烷基酯产品结构用红外光谱和质谱进行了表征。     

曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂的合成与性能评价

以苄胺、苯乙酮、甲醛为原料合成了一种曼尼希碱,通过正交实验得到最佳合成条件：苯乙酮、甲醛、苄胺物质的量比1：1．5：1．5,反应时间10h,反应体系pH值2—3,反应温度90℃。最佳条件下合成的曼尼希碱与增效剂丙炔醇、碘化钾以质量比1：0．2：0．5复配,得到曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂。缓蚀性能考察实验结果表明,研制的曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂具有良好的缓蚀效果。在15％的盐酸介质中,90℃下,缓蚀剂用量为1．O％时,钢片腐蚀速率仅为2．987g／（m^2·h）;当温度升高到150℃时,增加缓蚀剂用量到1．5％,腐蚀速率仅为3．646g/（^2·h）;含量低于20％的盐酸介质中,缓蚀剂用量为1．0％时,腐蚀速率低于4g/（m^2·h）。采用红外光谱对合成产物进行了表征。     

胺甲基化反应制备酸化缓蚀剂的研究

以有机酮、有机胺、醛为原料,通过胺甲基化反应合成缓蚀剂,采用在线红外系统监测反应进程,考察不同有机酮、有机胺合成的缓蚀剂的缓蚀性能。试验结果表明,由芳香酮、甲醛、芳香胺合成的胺甲基化产物是一种混合物,其缓蚀性能优异,在腐蚀介质为15%的盐酸溶液、温度90 ℃、时间4 h、缓蚀剂加入量（w）1%的条件下,腐蚀试验的腐蚀速率仅为1.10 g/(m2?h),达到了石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的要求。     

一种酸化缓蚀剂的合成及缓蚀效果评价实验研究

以苯乙酮、甲醛、对苯二胺为原料,通过对反应时间、反应温度、原料配比的筛选,合成了一种酸化缓蚀液剂—曼尼希碱(Mannich)。研究实验表明,该酸化缓蚀剂在酸液中具有良好的溶解分散性和稳定性,能在金属表面形成较为牢固的多分子吸附膜,在常压、90℃温度条件下具有较好的缓蚀性能。该酸化缓蚀剂还可与六次甲基四铵、碘化钾、丙炔醇复配使用,进一步提高缓蚀率,并通过实验确定了酸化缓蚀体系的配方。