咪唑啉季铵盐水溶性缓蚀剂NH-1的合成及其性能研究

以炼油厂副产品粗环烷酸为主要原料与有机胺进行缩合反应 ,合成了环烷基咪唑啉中间体。采用硫酸二甲酯把油溶性的中间体转化为水溶性的环烷基咪唑啉季铵盐缓蚀剂 ,讨论了有机胺种类、胺 /酸摩尔比、溶剂用量等因素对合成产物缓蚀性能的影响 ,并用静态失重法和动电位扫描极化曲线法对其进行了缓蚀性能测试     

双子咪唑啉季铵盐的合成及其缓蚀与清蜡性能研究

以1,4-二溴丁烷为联接剂,油酸、二乙烯三胺为亲水亲油基团的初始原料合成了双子咪唑啉季铵盐DTM.利用红外光谱对产品的结构进行表征,用静态失重法、动电位扫描技术,测定了合成的双子咪唑啉季铵盐在不同加量下在8%盐酸介质中对Q235铜腐蚀的缓蚀效率,用静态溶蜡法测试了其清蜡速率.结果表明:该双子咪唑啉季铵盐在8%盐酸介质中对Q235钢具有较强的缓蚀性能,缓蚀效率可达90.69%,且具有一定的清蜡作用,单一使用DTM的清蜡速率为0.046 g/min,与KBr、异丙醇按体积比为2∶1∶1复配后清蜡速率可达0.115 g/min.     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

采用硬脂酸、苯甲酸、月桂酸、二乙烯三胺和三乙烯四胺为原料,合成了多种咪唑啉及咪唑啉季铵盐缓蚀剂,对N80钢在的盐酸中有较好的缓蚀作用,其中合成的咪唑啉季按盐的缓蚀性能更为优异。咪唑啉季铵盐类型缓蚀剂MBT在投加量为0.5%时,在12%HCl(60℃,4h)酸液中,N80钢腐蚀速率为0.692g/(m2.h)。该产品与缓蚀剂复配后得到了缓蚀剂SE-1,缓蚀性能得到进一步提高,加量为2%时,在土酸(150℃,4h)介质中,N80钢片在的腐蚀速率为15.91g/(m2·h)。并用动电位扫描技术,对咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能进行了极化行为研究。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及复配性能研究

介绍了以月桂酸、二乙烯三胺、氯化苄为原料,合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂JAY的方法,采用正交试验法考察了咪唑啉季铵盐缓蚀剂JAY与硫脲、OP-10、乌洛托品及碘化钾的质量比分别在盐酸和土酸介质中对N80挂片腐蚀速率的影响。结果表明,盐酸介质中,当硫脲与JAY质量比0．025,OP-10与JAY质量比0．025,乌洛托品与JAY质量比0．015,碘化钾与JAY质量比0．030时,复配缓蚀剂缓蚀效果最好;土酸介质中,当硫脲与JAY质量比0．015,OP-10与JAY质量比0．015,乌洛托品与JAY质量比0．025,碘化钾与JAY质量比0．020时,复配缓蚀剂缓蚀效果最好。     

酰胺咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能对比研究

采用二乙烯三胺、苯甲酸、油酸为原料，合成两种咪唑啉酰胺，加入氯化苄进行季铵化反应，合成两种酰胺咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱扫描，通过对特征峰的分析，验证了合成产物为酰胺咪唑啉季铵盐。通过挂片质量损失试验，测试了两种咪唑啉酰胺季铵盐药剂的缓蚀性能；通过电化学研究了这两种缓蚀剂复配增效剂后随加药浓度变化腐蚀速率及缓蚀率的变化规律。结果表明：油酸酰胺苯甲酸咪唑啉季铵盐缓蚀效果优于苯甲酸酰胺油酸咪唑啉季铵盐；硫脲、丙炔醇对该油酸酰胺苯甲酸咪唑啉季铵盐的缓蚀性能具有增效作用。     

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。     

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。     

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%。     

改性咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

以油酸,多胺,氯化苄和苯甲酸为原料,在咪唑啉分子结构中引入苯环及O,N杂原子,增加与Fe原子配位吸附的新位点,最终复配得到一种新型咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱对合成产物进行表征,结果表明苯甲酰基成功引入咪唑啉分子中。通过静态挂片失重法评价了缓蚀剂的缓蚀性能,结果表明,缓蚀剂MZL-A明显降低了N80钢在模拟矿化水中的腐蚀速率,当缓蚀剂加量为80mg/L时,缓蚀率可达到85%以上。采用电化学方法对缓蚀剂的机理进行研究,结果表明缓蚀剂对电极的阴阳两极均起到了抑制作用,且自腐蚀电位负移,合成的缓蚀剂是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。     

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。     

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。     

咪唑啉类缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

在一定条件下合成的多种咪唑啉和咪唑啉季铵盐缓蚀剂,对N80钢在12％的盐酸中有较好的缓蚀作用,其中合成的咪唑啉季铵盐的缓蚀性能更为优异。脂肪酸-乙二胺咪唑啉季铵盐在投加量为0.3％时,在12％盐酸(60℃,4小时)酸液中N80钢腐蚀速率已降为3.91g／m~2·h。该产品与缓蚀剂K复配后,缓蚀性能得到进一步提高,可以满足油田酸化作业要求。     

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.     

硫代磷酸酯的合成及其缓蚀性能的研究

以正辛醇和P_2S_5原料合成了酸性硫代磷酸辛酯,利用电位滴定、FTIR、SEM等方法测定了硫代磷酸辛酯中单酯和双酯的含量,考察了适宜的反应条件,研究了硫代磷酸辛酯的缓蚀性能。实验结果表明,硫代磷酸辛酯适宜的合成条件为:n(C_8H_(17)OH)):n(P_2S_5)=4:1、反应时间2.5 h、反应温度130℃。在此条件下,硫代磷酸辛酯收率为93.3%;其中,双酯含量为90.2%(w),单酯含量为3.1%(w)。在酸值(KOH)为10 mg/g的白油/环烷酸中,当硫代磷酸辛酯的用量为420μg/g时(基于体系质量),A3钢片的腐蚀速率降至-0.02 mm/a,相应的缓蚀率达100%以上。硫代磷酸辛酯在A3钢片表面形成一层致密的保护膜,抑制了环烷酸对A3钢片的腐蚀。     

咪唑啉型复配缓蚀剂的缓蚀性能

为满足现场缓蚀要求,咪唑啉型缓蚀剂在实际应用中存在用量大、成本高的问题。对咪唑啉型缓蚀剂进行复配能够提高其缓蚀效果,降低使用成本。按现场要求,对缓蚀剂原液进行复配、稀释,并在饱和CO2模拟盐水和高矿化度模拟盐水中进行静态挂片实验。结果表明,复配后的缓蚀剂加药浓度为5.1 mg/L时具有良好的缓蚀效果;当咪唑啉型缓蚀剂、亚硫酸钠、硫脲和水以质量比为30∶2∶3∶65复配时,复配缓蚀剂的效果最好,适用于含有CO2和高矿化度的油田水处理。     

季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

探讨了原料配比对合成产物的缓蚀性能的影响,氮杂环化合物与氯化苄以摩尔比1.0:1.1反应合成的产物(NC)具有较好的缓蚀效果。NC与醛、表面活性剂以质量比4.0:1.0:0.5混合的复配缓蚀剂(HS)的缓蚀效果更佳。80℃下,HS在土酸中加量1.5％时,N-80挂片的腐蚀速率为3.24g/m~2·h;在2号酸样(12％ HCl 3％ HF 3％CH_3COOH)中加量1.0％时的腐蚀速率为1.96 g/m~2·h。因此,HS是较好的酸化缓蚀剂。还探讨了溶液中Fe~(3 )对缓蚀效果的影响,Fe~(3 )含量越高,缓蚀效果越差。     

喹啉季铵盐与金属阳离子作为盐酸酸化缓蚀剂的协同作用

季铵盐类缓蚀剂与金属阳离子的协同缓蚀作用广泛应用于高温酸化缓蚀剂领域,开展相关研究对于诠释高温酸化缓蚀剂多组分协同作用机理具有重要意义。合成了喹啉季铵盐缓蚀剂,研究了不同浓度的Sb2O3,CuI及NiSO4与喹啉季铵盐在20%盐酸,140℃环境中对N80钢的协同作用效果。结果表明,最优化的缓蚀剂配方为2%(质量分数)喹啉季铵盐+0.5%(质量分数)Sb2O3。针对这一最优化配方,通过表面SEM,EDS及XRD分析,研究了两种缓蚀剂组分之间的协同缓蚀作用机理。研究结果表明,喹啉季铵盐与锑化物协同作用形成复合膜是缓蚀的主要原因。增效剂Sb2O3在固液界面还原为单质Sb,沉积于金属表面,与酸化缓蚀剂主剂(成膜物质,喹啉季铵盐)共同形成复合膜,达到缓蚀作用。     

两种金属化合物对喹啉季铵盐缓蚀性能的影响

为了提高喹啉季铵盐对N80钢的缓蚀性能,采用静态失重法和动电位极化曲线法,研究了在90℃、15%HCl溶液中添加Al_2O_3及Al_2O_3+Cu Cl2对喹啉季铵盐缓蚀性能的影响。试验结果显示,160℃温度下合成的喹啉季铵盐缓蚀效果较差,不能满足SY/T 5405—1996中的一级指标要求;Al_2O_3的加入能有效提高喹啉季铵盐对N80钢的缓蚀效果,并且能大大降低喹啉季铵盐的用量;Al_2O_3+CuCl_2和喹啉季铵盐复配后,能更大程度上提高喹啉季铵盐的缓蚀效果,缓蚀性能明显好于Al_2O_3与喹啉季铵盐形成的复配缓蚀剂。结果表明,喹啉季铵盐能与金属离子形成较为稳定的螯合物,螯合物通过化学作用吸附在挂片表面形成一层致密的铜膜,阻止了腐蚀离子向金属表面移动,从而表现出较好的缓蚀效果。