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.     

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。     

2-氨乙基十七烯基咪唑啉缓蚀性能评价

实验以二乙烯三胺和油酸为原料,经升温脱水合成咪唑啉缓蚀剂。以正交试验法和静态失重法研究了以油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为携水剂合成咪唑啉缓蚀剂时在模拟采出水中其反应物配比、合成温度、合成反应时间对咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响。经红外光谱、咪唑啉缓蚀性能实验表明,其最佳合成反应条件为:n(油酸):n(二乙烯三胺)=1.0:1.0、合成温度为170℃,反应时间为8 h,此时缓蚀效率最佳达95%;实验室评价结果表明:该种缓蚀剂的最佳使用温度为50℃,当质量浓度为250 mg/L时缓蚀率可达96%;腐蚀试片腐蚀形貌分析可知,该种缓蚀剂能抑制点蚀;通过添加不同浓度缓蚀剂电化学曲线实验表明,该种缓蚀剂为混合型缓蚀剂。     

酸化用双环咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成与性能评价试验

以己二酸、二乙烯三胺为原料合成了双环咪唑啉缓蚀剂JUC,并对其季铵化后得到了适于酸化用的双环咪唑啉季铵盐缓蚀剂JUCI;采用静态挂片失重法对合成的缓蚀剂在酸化条件下的缓蚀性能及与非离子表面活性剂SA-1复配后的缓蚀性能进行了评价研究.结果表明,合成的JUC和JUCI缓蚀剂对N80钢(油管用)在盐酸和土酸体系溶液中有较好的缓蚀作用;JUC和JUCI缓蚀剂中加入少量SA-1后,可增加缓蚀效果;双环咪唑啉季铵盐JUCI缓蚀剂比双环咪唑啉JUC缓蚀剂的缓蚀效果好.     

油酸咪唑啉缓蚀剂合成条件的优选设计

以油酸和二乙烯三胺为原料合成了油酸咪唑啉,考察了原料配比、反应温度、反应时间以及催化剂对油酸咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响。确定最佳合成条件为：油酸和二乙烯三胺摩尔比为1：1．2,反应温度为180℃,反应时间为8h,催化剂为活性氧化铝,合成的油酸咪唑啉产品的缓蚀率达到89．3％。     

炼油厂湿硫化氢腐蚀介质缓蚀剂的研究

研究了一种可用于炼油装置的湿硫化氢防护的咪唑啉类缓蚀剂,并对其缓蚀效果作了评价。在有机酸和有机胺摩尔比为1:(1.1～1.5),140～240℃,分散剂A存在条件下,合成出了理想的湿硫化氢的缓蚀剂。当缓蚀剂用量为20 mg/L时,缓蚀率为95%,为炼油装置的湿硫化氢的腐蚀防护提供参考。     

油田用咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

以油酸、二乙烯三胺及季铵化试剂为主要原料,合成了适用于油田的眯唑啉季铵盐缓蚀剂。确定了该缓蚀剂的最佳合成条件：油酸和二乙烯三胺摩尔比为1：1．2,酰胺化反应温度160℃、反应时间1．5h,环化反应温度220℃、反应时间6．5h,季铵化试剂为硫酸二甲酯,其与咪唑啉中间体摩尔比为1：1,季铵化反应温度50℃、反应时间2．5h。性能评价表明,该咪唑啉季铵盐缓蚀剂在模拟油田现场盐水中具有良好的缓蚀性,当与OP-10、SDS、K1分别复配时,均显示良好的协同效应,并且具有较好的水溶性。     

硫脲基咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能

咪唑啉类缓蚀剂因低毒、环保、高效,被广泛应用在油田防腐中.为解决咪唑啉类缓蚀剂在高温、高矿化度下成膜性差、缓蚀效果不佳的问题,以价格低廉的油酸、二乙烯三胺、二氯甲烷为原料合成咪唑啉季铵盐,再接以硫脲基合成了硫脲基咪唑啉季铵盐S-WM,在90℃下采用电化学和失重法在油田模拟水中评价S-WM的缓蚀性能.研究表明,缓蚀剂S-...     

油酸咪唑啉缓蚀剂HS11对20钢在减黏顶水介质中缓蚀性能评价

针对加工高酸高硫原油对常减压蒸馏塔顶冷凝冷却系统和流出线管线（材质为20钢）腐蚀严重,以油酸与二乙烯三胺合成了油酸咪唑啉缓蚀剂HS11,并与咪唑啉缓蚀剂JC-CR1138、咪唑啉高温缓蚀剂GW01进行复配,采用挂片失重法评价其对20钢在减黏顶水介质中的缓蚀性能.结果表明,HS11缓蚀剂能达到理想的缓蚀效果,最佳用量为2...     

油溶性非离子咪唑啉的开发与性能评价

为满足海上天然气管线集输及腐蚀防护要求,解决在用的水溶性阳离子咪唑啉9H长期加注后在高温条件下或后续处理工况下缓蚀剂的有效成分经常析出而造成海管堵塞等问题,先以油酸、二乙烯三胺、二甲苯为原材料合成了中间体油酸咪唑啉,再通过中间体与环氧丙烷、环氧乙烷在设定温度下反应及复配得到了非离子咪唑啉缓蚀剂。采用动态挂片失重法、SEM和电化学、光学分析等方法研究了缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀机理。研究结果表明:以油酸二乙烯三胺咪唑啉与环氧丙烷、环氧乙烷质量比为1∶0.1∶0.05合成的产物与5%的硫脲复配得了缓蚀剂HS-006,药剂加注浓度为20 mg/L时,在温度95℃、硫化氢加注浓度50 mg/L、CO_2分压0.4 MPa、N2总压1.0 MPa的腐蚀环境下,HS-006对X65碳钢的缓蚀率可达95.03%,缓蚀效果优于现场在用药剂9H。该药剂主要抑制试片的阴极反应,且具有良好的成膜性。     

白云母和高岭土作聚四氟乙烯润滑脂添加剂的摩擦学性能

制备了油酸改性的白云母和高岭土，并将其用作聚四氟乙烯润滑脂添加剂；利用红外光谱（IR）表征改性前后白云母和高岭土；用体积电阻率测定仪、扫描电子显微镜（SEM）、载流往复式摩擦磨损试验机测试了添加白云母或高岭土的聚四氟乙烯润滑脂的体积电阻率、摩擦表面形貌、摩擦磨损性能。结果表明：油酸改性白云母的减摩性能最优，而油酸改性高岭土的抗磨性能最佳；载流条件下，油酸改性高岭土添加剂的润滑和绝缘综合性能最优，同时具有最大的接触电阻。     

Synthesis and Surface Active Properties of Novel Nonionic Aryl Oleic Diethanolamide Surfactants

A series of novel aryl oleic diethanolamide (AOD) surfactants with different hydrophobic groups were synthesized. An aromatic ring introduced to a long alkyl chain had a significant effect on reducing water surface tension. The critical micelle concentration (CMC) and the surface tension (γ_cmc) at the CMC were investigated. The CMC was 4.56 × 10^-8 mol/L to 5.83 × 10^-6 mol/L for AOD1:1 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:1) and corresponding γ_cmc was 36.4 mN/m to 39.3 mN/m. The CMC of AOD1:2 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:2) were in 1.21 × 10^-7-9.98 × 10^-6 mol/L and γ_cmc were in 31.6-34.4 mN/m.     

强酸性ZSM-5分子筛催化剂合成油酸高碳醇酯

以强酸性ＺＳＭ－５分子筛催化剂合成油酸高碳醇酯,讨论了催化剂对反应的影响,随醇碳原子数增加催化剂催化活性相应减小,得出了油酸高碳醇酯最佳反应条件,催化剂用量为油酸重量１０％,反应温度１７０～１７５℃,油酸与高碳醇的摩尔比为１．２：１,酯收率９０％左右。     

变黏酸稠化剂甜菜碱的合成及性能评价

以油酸和3-二甲氨基丙胺为反应物,在一定条件下通过缩合和季铵化反应合成了十八烷基酰胺丙基甜菜碱( BET-18).分别考察了反应物配比、温度及时间对缩合反应的影响,并评价了甜菜碱在不同质量分数(或pH值)盐酸体系中的增黏性能.实验结果表明,缩合反应的最佳反应条件为:3-二甲基氨基丙胺与油酸的物质的量比为1.08:1.0、反应温度为160℃、反应时间为8h;当BET- 18加量为5％ (m/m)时,能使模拟酸岩反应的酸液体系表现出2次增黏的过程;在温度为80℃、剪切速率为170 s-1的条件下,pH值为3～4的BET-18残酸黏度能达到280 mPa·s.根据BET- 18清洁变黏酸液体系的变黏特性,可将其应用到碳酸岩盐基质酸化及酸压增产措施中.     

油酸乙二醇单酯在基础油与水界面上形成吸附膜的研究

以油酸和乙二醇为原料，在酸性催化剂作用下，用硼酸间接酯化法合成了润滑油油性油酸乙二醇单酯，用界面张力仪测定了单酯含量的矿物油的界面张力。用量小二乘法求得油中油酸乙二醇单脂的浓度与油对水界面张力关系的回归方程。依据所求的回归方程和Ｇｉｂｂｓ公式计算出油酸乙二醇单脂在油与水界面上形成吸附膜时的最低浓度。     

Synthesis and Surface Active Properties of Novel Nonionic Aryl Oleic Diethanolamide Surfactants

Abstract

A series of novel aryl oleic diethanolamide (AOD) surfactants with different hydrophobic groups were synthesized. An aromatic ring introduced to a long alkyl chain had a significant effect on reducing water surface tension. The critical micelle concentration (CMC) and the surface tension (γ _cmc ) at the CMC were investigated. The CMC was 4.56 × 10^?8 mol/L to 5.83 × 10^?6 mol/L for AOD1:1 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:1) and corresponding γ _cmc was 36.4 mN/m to 39.3 mN/m. The CMC of AOD1:2 (molar ratio of aryl oleic acid: diethanolamide = 1:2) were in 1.21 × 10^?7–9.98 × 10^?6 mol/L and γ _cmc were in 31.6–34.4 mN/m.     

TPA/SnO2固体酸催化油酸甲酯化反应研究

采用等体积浸渍法制备了不同磷钨酸（TPA）负载量的TPA/SnO2固体酸催化剂,用XRD、BET 和Hammett指示剂法进行表征,研究其在甲醇与油酸酯化反应中的催化性能,考察催化剂焙烧温度、TPA负载量、醇油比、反应时间和催化剂用量等因素对油酸转化率的影响。XRD和BET表征结果表明：TPA负载量较低（质量分数5%~30%）时,TPA均匀分散在SnO2表面;TPA负载量（w）高于30%时,TPA在SnO2表面发生聚结。当催化剂焙烧温度为450℃时,少量TPA在SnO2表面聚结;当焙烧温度为500℃时,TPA在SnO2表面均匀分散;当焙烧温度达550 ℃时,TPA分解成WO3。催化剂比表面积随着焙烧温度的增大而减小;随着TPA负载量的增大,比表面积呈先增大后减小的趋势,负载量（w）为15%时比表面积最大。酯化反应结果表明,30-TPA/SnO2(500)催化剂在油酸与甲醇的酯化反应中具有良好的催化活性。在n(甲醇)/n(油酸)=12、m(催化剂)/m(油酸)=0.08、反应温度68℃、反应时间6 h的条件下,油酸转化率可达90%以上。该反应符合准二级反应动力学方程,表观活化能为69.06 kJ/mol,指前因子为4.30×1010 L/(mol?h)。     

摩擦改进剂减摩作用的分子模拟研究

采用分子动力学（MD）和基于密度泛函理论（DFT）的量子化学方法,以油酸、油酸酰胺和二十四烷基环己烷为模型化合物,研究了3种分子与Fe〖DK〗(110)表面的物理/化学吸附作用和分子内聚能,分析了温度对吸附膜稳定性的影响。结果表明,油酸和油酸酰胺与Fe〖DK〗(110)表面通过范德华作用发生物理吸附,分子内通过范德华作用、静电作用和氢键作用结合,物理吸附能远大于分子内聚能,使它们能形成稳定的吸附膜。油酸和油酸酰胺的吸附能和内聚能均比环烷烃分子的高,因此在不同温度下能够形成更稳定的吸附膜。同时,酸和酰胺分子中的OC=O通过向Fe〖DK〗(110)表面提供电子发生化学吸附作用,而烃分子不会发生化学吸附,使油酸和油酸酰胺形成的吸附膜更加稳定。温度升高,分子的动能增加,不利于吸附过程的发生,会使吸附膜的稳定性下降,减摩作用减弱;同一温度下,环烷烃的动能比油酸和油酸酰胺的大,这也是油酸和油酸酰胺形成的吸附膜更加稳定的一个原因。     

油酸对轮古常压渣油胶体流变性的影响

在轮古常压渣油（简称轮古常渣）中加入一定量的油酸,采用Rheostress300型流变仪测定油酸对轮古常压渣油流变特性曲线、黏-温曲线以及触变曲线等流变性质的影响,并采用柱色谱法、饱和蒸气压渗透法（简称VPO法）、流变性参数法、Zeta电位法和小角X光散射法（SAXS法）分析了油酸对轮古常渣沥青质的含量、数均相对分子质量、缔合度和胶粒大小的影响,从而揭示油酸对轮古常渣胶体流变性影响的机理。结果表明,油酸能使轮古常渣沥青质的含量和数均相对分子质量降低,并使沥青质缔合度和胶粒平均半径减小,从而有效地改善轮古常渣的流动性能,使其黏度减小,触变程度降低,并在较低温度下呈牛顿流体状态流动。