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。     

一种新型双咪唑啉缓蚀剂的研究和应用

介绍了5种不同烃基取代基的N-烷基苯甲酰胺基双咪唑啉缓蚀剂的合成方法,该类缓蚀剂具有多个吸附中心。以渤海某油田生产污水为水样开展该类缓蚀剂的腐蚀性能评价,结果表明同条件下,与油胺发生取代反应生成的N-2-[2-(十八-9-烯基)]苯甲酰胺基双咪唑啉缓蚀剂性能最好。在渤海某油田开展N-2-[2-(十八-9-烯基)]苯甲酰胺基双咪唑啉缓蚀剂的现场试验,以线性极化电阻(LPR)监测腐蚀速率,结果表明该油田污水系统腐蚀速率降低47%。该缓蚀剂的长期应用效果采用腐蚀挂片方式监测,结果表明斜板除油器和双介质滤器出口挂片的腐蚀速率较应用原缓蚀剂时分别降低39%和64%,均达到低于0.076 mm/a的控制标准。     

改性咪唑啉缓蚀剂的合成与评价

以油酸、二乙烯三胺为原料合成了咪唑啉,并对其进行水溶性改性得到了咪唑啉型缓蚀剂。应用极化曲线、静态挂片等测试方法评价了该缓蚀剂的缓蚀性能及缓蚀机理。实验结果表明：该缓蚀剂对A3碳钢在饱和二氧化碳模拟盐水体系中的腐蚀具有明显的抑制作用,加量5mg／l,缓蚀率可达95％以上,适用于抑制高矿化度、含二氧化碳油田水的腐蚀。     

一种油田用咪唑啉缓蚀剂缓蚀效果评价

为了评价某区块油田在用的一种咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能,对J55钢在模拟工况环境中进行了腐蚀速率测试试验。通过失重法计算均匀腐蚀速率,采用EDS、XRD、SEM技术分析其腐蚀产物组分和微观形貌,用金相显微镜测量点蚀坑深度并计算点蚀速率。结果显示,该区块以CO2腐蚀为主,腐蚀产物含有FeCO3;在添加不同浓度咪唑啉衍生物类缓蚀剂时,试样表面均以均匀腐蚀为主,但表面有不同程度的点蚀坑。失重法计算结果表明,在模拟工况腐蚀条件下,该缓蚀剂对J55钢具有良好的缓蚀效果,缓蚀率随着缓蚀剂浓度增大而提高;当缓蚀剂浓度为120 mg/L时缓蚀率最高,J55钢的均匀腐蚀速率仅为0.028 1 mm/a,试样表面未见明显点蚀,该浓度下咪唑啉缓蚀剂具有最佳的缓蚀效果。     

咪唑啉类缓蚀剂腐蚀抑制作用

CO2-H2S腐蚀一直是石油工业的一个棘手问题和研究热点。CO2-H2S腐蚀引起的设备和管道腐蚀失效,造成了巨大的经济损失以及严重的社会后果,所以开展抑制CO2-H2S腐蚀的研究具有深远的经济和社会效应。而咪唑啉类缓蚀剂具有优良的缓蚀性能,随着缓蚀剂质量浓度增加,缓蚀率增加,当N-烷基苯并咪唑啉阳离子缓蚀剂质量浓度为50 mg/L时,缓蚀率达到97.15%。近年,针对CO2-H2S腐蚀问题,采用咪唑啉缓蚀剂处理的研究较多,通过金属与酸性介质接触在其表面形成单分子吸附膜,从而降低其电位达到缓蚀的目的。文中对新型咪唑啉类缓蚀剂(季铵盐、酰胺基、硫脲基、苯并和膦酰胺味唑啉类缓蚀剂)的缓蚀机理以及研究现状作了详尽的概述。     

新型咪唑啉缓蚀剂的合成及性能评价

以油酸和二乙烯三胺为原料,硫酸二甲酯为季铵化试剂,二甲苯为携水剂,合成了一种新型咪唑啉缓蚀剂。考察了合成条件对目标产物缓蚀性能的影响,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1：1．2,第一步反应温度220℃、反应时间8h;第一步反应中间体与硫酸二甲酯摩尔比1：1．5,第二步反应温度50℃、反应时间3h。利用静态挂片失重法,测定了该缓蚀剂及其与无水亚硫酸钠复配体系在人工模拟盐水中对A3钢的缓蚀效果,并评价了该缓蚀剂的各项性能。结果表明,该缓蚀剂稳定性高、乳化倾向小、溶解分散性好、能有效阻止盐水介质中的腐蚀,与无水亚硫酸钠的复配体系对A3钢具有较强的缓蚀能力。     

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。     

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     

咪唑啉型低温焦化缓蚀剂性能研究

开发了咪唑啉型低温焦化缓蚀剂QSTS-001,考察了其抗腐蚀性能。结果表明:油酸咪唑啉在季铵盐化后缓蚀率好于油酸缓蚀剂,且缓蚀剂的水溶性大幅度提高;加入丁炔二醇复配后制成缓蚀剂QSTS-001,其缓蚀率进一步提高,丁炔二醇最佳添加质量分数为2.0%～2.5%;当QSTS-001缓蚀剂质量浓度为90～110 mg/L时,缓蚀率可达到91%;随着温度的升高,QSTS-001缓蚀剂的缓蚀率虽有所下降,但变化的幅度不大,缓蚀率均在80%以上。     

酸化用咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成与复配研究

以油酸、二乙烯三胺及季铵化试剂为主要原料,二甲苯为携水剂,采用室内溶剂法合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂。将合成的咪唑啉季铵盐缓蚀剂分别与亚硫酸钠、异丙醇、硫脲、丙三醇、OP-10进行复配,结果表明,亚硫酸钠、丙三醇、异丙醇、硫脲分别与咪唑啉季铵盐缓蚀剂的协同效果并不理想,而OP-10与咪唑啉季铵盐缓蚀剂的协同效果较好。OP-10与咪唑啉缓蚀剂的复配比为1∶5时,缓蚀率可提高0.3%。     

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。     

咪唑啉衍生物缓蚀剂的研制及其性能评价

以脂肪酸和胺为原料,合成了一系列咪唑啉衍生物缓蚀剂,优选出两种与丁炔二醇缓蚀剂复配后,在70℃、15％的盐酸中,腐蚀速率小于4 g/(m2·h),达到了石油行业标准。研制的复配缓蚀剂与IS-129缓蚀剂相比具有缓蚀效果好、用量少、价格便宜等优点。     

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。     

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％。     

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。     

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。