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。     

取代基咪唑啉分子结构与缓蚀性能的实验研究

合成了四个取代基咪唑啉化合物,并进行IR和UV分析.用电 化学和失重法测试了化合物Ⅰ-Ⅳ的缓蚀率,发现四个取代基咪唑啉化合物的缓蚀率依次增 大. 从实验的角度探索了取代基与缓蚀性能的关系.实验结果和理论分析表明：具有P-π共轭体 系的咪唑啉化合物并同时在环上引入供电子基团,特别是具有共轭体系的取代芳烃,能增强 咪唑啉型化合物的缓蚀性能.     

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。     

咪唑啉型缓蚀剂缓蚀机理的理论研究进展

咪唑啉及其衍生物是金属腐蚀缓蚀剂品种之一,相关研究十分活跃．本文从缓蚀剂分子构效关系的量子化学、缓蚀剂-金属界面体系的分子模拟和缓蚀剂分子在不同腐蚀介质中的缓蚀机理等方面的研究结果,综述了国内外有关咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀作用机理及相关分子模拟的研究进展情况,探讨了其发展方向．     

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。     

含咪唑啉磷酸酯的复配缓蚀剂对Q235钢的缓蚀行为研究

将自制咪唑啉磷酸酯盐与KI复配,采用失重法、极化曲线和交流阻抗法研究了该缓蚀剂在1mol/L HCl水溶液中对Q235钢的缓蚀行为,探讨了其在Q235钢表面的吸附行为。结果表明：该缓蚀剂在1mol/L HCl水溶液中对Q235钢为混合偏阴极型缓蚀剂;缓蚀率随缓蚀剂浓度的增大而增加;该缓蚀剂在Q235钢表面的吸附模式遵循Langmuir吸附。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及其性能研究

以苯甲酸、三乙烯四胺为原料合成咪唑啉母体,采用1-氟-3-苯基丙烷对其进行改性来制备咪唑啉季铵盐缓蚀剂,并在油田水介质中进行腐蚀性能的评价。结果表明,红外谱图证明该实验成功地合成了咪唑啉季铵盐缓蚀剂;缓蚀剂用量、腐蚀时间和温度对L80钢在油田水介质中缓蚀率的影响明显;SEM实验表明,缓蚀性能提高的原因为在L80钢表面形成了均匀、致密、具有菱形晶态组织的吸附膜。     

2-甲基咪唑啉在海水及在海洋大气环境下缓蚀性能的研究

2-甲基咪唑啉具有毒性低的特点，是一种适宜的环保型缓蚀剂。本文的目的在于通过电化学法和挂片法检测2-甲基咪唑啉在海水及海洋大气环境下的缓蚀性能，探讨2-甲基咪唑啉的缓蚀性能与其结构之间的关系。并初步研究了分子内复配对缓蚀性能的影响以及以2-甲基咪唑啉为基础的缓蚀剂的发展方向。     

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.     

桐油酸咪唑啉季铵盐的缓蚀性能

以桐油为原料合成了桐油酸,使之先后与二乙烯三胺和氯化苄反应,制备了桐油酸咪唑啉苄基氯季铵盐,对其结构进行了红外表征。利用失重法和动电位极化曲线考察了合成的季铵盐在盐酸溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明,桐油酸咪唑啉季铵盐能有效抑制N80钢在盐酸介质中的腐蚀;随着缓蚀剂浓度的增大,缓蚀效率增加;随着温度升高,腐蚀速率增大,缓蚀效率减小;随着盐酸浓度的增大,N80钢的腐蚀速率增大,缓蚀剂的缓蚀效率变化不明显;该缓蚀剂为阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。     

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.     

不同碳链长度咪唑啉缓蚀剂在CO2驱采油环境中的腐蚀防护作用

目的 合成制备适用于CO2驱油环境中井筒材料的腐蚀防护的咪唑啉缓蚀剂,探究碳链长度对咪唑啉缓蚀剂腐蚀防护性能的影响机制。方法 以辛酸、月桂酸、硬脂酸和二乙烯三胺等为原料,经酰胺化和环化后制备得到3种碳链长度(C7、C11和C17)的咪唑啉缓蚀剂。通过傅里叶变换红外光谱、量子化学计算、失重法、电化学方法以及表面观察技术,对合成缓蚀剂在CO2驱油环境中对井筒材料的腐蚀防护性能进行了评价。结果 红外测试观察到3种链长(C7、C11和C17)的咪唑啉缓蚀剂的特征吸收峰,表明3种链长咪唑啉缓蚀剂成功制备。量子化学计算表明,合成的C17咪唑啉缓蚀剂具有最优的供电子能力和最佳的疏水能力。腐蚀失重和电化学测试结果显示,所合成的3种不同碳链长度的咪唑啉缓蚀剂均对CO2驱腐蚀环境中N80钢具有良好的腐蚀防护作用,随着缓蚀剂浓度的提升,其缓蚀效率逐渐增高。其中含有17个碳链的咪唑啉缓蚀剂(C17)在10 mg/L时缓蚀效率达到了90%以上。拉曼光谱观察到N80钢表面C=N和C—N的吸收峰,表明合成的3种缓蚀剂在N80表面上吸附。SEM结果发现,添加C17咪唑啉的N80表面腐蚀最为轻微,其腐蚀防护效果最优。结论 合成的C17碳链的咪唑啉缓蚀剂具有优异的腐蚀防护效果,随着碳链长度的增加,碳链的推电子能力增强,使得咪唑啉缓蚀剂更容易在N80钢表面吸附,同时长碳链形成的缓蚀剂膜层也具有更好的疏水作用,导致咪唑啉中缓蚀剂越长其缓蚀效果越好。     

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。     

衣康酸改性聚环氧琥珀酸的合成及其阻垢缓蚀性能的研究

目的为了拓宽聚环氧琥珀酸(PESA)的应用范围,合成了衣康酸改性聚环氧琥珀酸衍生物(IA-PESA),拟提高PESA的阻垢缓蚀性能。方法用顺酐合成环氧琥珀酸(ESA)和聚环氧琥珀酸(PESA),再利用ESA与衣康酸(IA)聚合制得IA-PESA,研究了IA-PESA的阻垢和缓蚀等综合性能。用FT-IR对PESA和IA-PESA进行表征。用黏度法测定了PESA和IA-PESA的分子量。结果在静态阻垢实验中,对CaCO_3阻垢率达到90%以上,对CaSO_4阻垢率高达95%,甚至100%。IA-PESA分散Fe(Ⅲ)和稳定Zn~(2+)性能明显好于PESA。在静态失重实验中,当IA-PESA与PESA的用量均为150 mg/L时,加IA-PESA的腐蚀速率明显小于加PESA的腐蚀速率。对钙垢和腐蚀试片的SEM研究表明,IA-PESA使致密度较高、晶格结构规整的CaCO_3和CaSO_4钙垢改变为致密度较低、疏松、形状不规整的晶型结构。IA-PESA使试片未发生均匀腐蚀和点蚀,表面光滑。结论在相同测试条件下,IA-PESA的阻垢、缓蚀、分散Fe(Ⅲ)和稳定锌性能都好于PESA,改变了设备表面钙垢的晶型结构,减少了垢下腐蚀,缓蚀作用明显。     

温度对咪唑啉缓蚀剂成环程度及缓蚀性能的影响

以二乙烯三胺和油酸为原料,在一定反应时间、不同反应温度下合成了系列咪唑啉缓蚀剂。应用红外、紫外分光光度计对合成缓蚀剂进行了分析鉴定,测定了不同反应温度下得到产物的酸值,并用电化学极化曲线法研究了产物的缓蚀性能。结果表明,反应温度越高成环化越高,产物缓蚀性能越好,并且烷基酰胺化和烷基酰胺环化同时进行;极化曲线表明添加该缓蚀剂均可不同程度抑制阴阳极反应,属于混合型缓蚀剂。     

20钢在含甲醇污水中的缓蚀剂选择及其缓蚀性能

为了减缓甲醇回收系统的腐蚀,通过失重法对20钢在含甲醇模拟污水中的缓蚀剂进行了筛选及优化,并通过极化曲线法研究了缓蚀剂的缓蚀性能;通过能谱(EDS)分析和阻垢性能试验研究了缓蚀剂的阻垢性能。结果表明:聚磷酸钠、有机膦A和ZnCl_2以质量比2∶1∶2复配,且该复合缓蚀剂用量为90mg/L时,缓蚀性能最好,缓蚀率达到95.47%;该复合缓蚀剂是抑制电极阳极反应为主的混合型缓蚀剂;含磷缓蚀剂在20钢表面形成膜从而有效地阻挡了腐蚀介质对基体的腐蚀,且该复合缓蚀剂具有较好的阻垢作用,阻垢率达83.33%.