桐油酸咪唑啉衍生物的合成及其缓蚀性能

桐油能自干成膜但水溶性差,在缓蚀剂中的应用有局限性。为此,以桐油为原料合成了桐油酸,将其与二乙烯三胺反应后,产物再与甲基丙烯酸甲酯反应制成桐油酸咪唑啉衍生物,利用红外光谱分析了合成产物的分子结构,利用失重法和动电位极化曲线考察了合成产物在盐酸溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:合成的桐油酸咪唑啉衍生物为以阴极抑制为主的混合型缓蚀剂,能有效抑制N80钢在盐酸介质中的腐蚀;随着桐油酸咪唑啉衍生物浓度的增大以及腐蚀介质温度和浓度的降低,N80钢的腐蚀速率下降,缓蚀效率上升。     

盐酸溶液中N-烷基苯并咪唑阳离子对碳钢的缓蚀性能

目前,国内外有关N-长链烷基苯并咪唑对钢缓蚀作用的研究鲜见报道,苯并咪唑无毒,环境友好,可替代苯并三氮唑,利用价值大.合成了一系列不同链长的N-烷基苯并咪唑阳离子(NBIC),并研究了其对碳钢的缓蚀性能和作用机理.通过失重法、极化曲线法、扫描电镜分析以及对吸附热的计算等考察了40℃下N-烷基苯并咪唑阳离子在1.0 mol/L HCl中对碳钢的缓蚀作用.NBIC在较低浓度(20 mg/L)下就表现出优异的性能,以N-正十二基苯并咪唑阳离子(N12BIC)效果最好.随着浓度的增加,缓蚀效率增加,当N12BIC浓度为50 mg/L时,缓蚀率达到97.15%.吸附热数据表明在碳钢表面的吸附行为既包含化学吸附又有物理吸附.极化曲线测试表明,NBIC是一种以抑制阴极反应为主的混合型缓蚀剂.     

ZS曼尼希碱缓蚀剂的制备与性能

为了解决在油气田酸化过程中酸液对地面管路及井筒管壁造成严重腐蚀的问题,合成了一种新型的噻唑类曼尼希碱缓蚀剂来保护金属。通过静态失重法、电化学方法和分子动力学模拟方法研究了该缓蚀剂在15%盐酸腐蚀介质中对N80钢的缓蚀性能。静态失重法表明:在加入1.0%(质量分数)优选配方合成的缓蚀剂ZS的腐蚀介质中N80钢的腐蚀速率为0.412 9 g/(m~2·h),远优于SY 5405-1996中的一级标准。电化学测试表明:该缓蚀剂是以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,其在N80钢表面上的吸附行为服从Langmuir吸附等温式,说明缓蚀剂ZS在N80钢上形成了单分子层吸附。分子动力学模拟结果表明:在介质中缓蚀剂分子可以稳定地吸附在金属表面,并有效地将金属表面和腐蚀介质隔开,从而起到缓蚀作用。     

一种Mannich型酸化缓蚀剂制备及作用机理研究

合成了一种Mannich化合物作为酸化缓蚀剂主剂,通过正交实验考察了其与分散剂、增效剂等的缓蚀协同作用,最终得到一种高温酸化缓蚀剂MMPD;通过电化学、吸附热力学及表面分析对其作用机理进行研究并构建吸附模型。结果显示,在140℃,20%盐酸介质中,当缓蚀剂MMPD加量为3%时,N80钢的腐蚀速率降至28.78g/(m~2·h),优于一级品标准;其属同时抑制阴阳极的混合型缓蚀剂。     

饱和CO_2油田水中咪唑啉季铵盐在N80钢表面的吸附与其缓蚀性能关系

为了探讨在含饱和CO2油田水中咪唑啉季铵盐在N80钢表面的吸附与其缓蚀性能的关系,以苯甲酸、二乙烯三胺和氯乙酸钠为原料,合成一种咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用红外光谱对合成物结构进行了表征,采用静态失重法、电化学法和形貌观察法研究了其在含饱和CO2模拟油田水中对N80钢的缓蚀性能及吸附行为。结果表明:在模拟油田水中,咪唑啉季铵盐浓度、温度、时间对N80钢缓蚀性能影响显著;咪唑啉季铵盐能在金属表面形成牢固的单分子吸附膜,阻碍腐蚀介质与金属接触;该缓蚀剂属于混合型缓蚀剂,低浓度以阴极控制为主,高浓度以阳极控制为主;该缓蚀剂主要通过在金属表面吸附成膜,改变金属的界面状态而起缓蚀作用,且随着其浓度的提高,缓蚀性能增强。     

抗CO2腐蚀的气-液双相缓蚀剂的研究

在油气开发中，CO2对钢铁管道的腐蚀是影响安全生产的主要问题，采用有机缓蚀刺来控制CO2腐蚀是一种操作简便、行之有效的方法。以吗啉衍生物与咪唑啉衍生物、硫脲及丙炔醇进行复配得到一种抗CO2腐蚀的气．液双相缓蚀剂。采用静态挂片失重法，研究吗啉衍生物及其复配物对抑制CO2对N80钢腐蚀的效果。试验表明，该吗啉衍生物与咪唑啉衍生物、硫脲及丙炔醇复配后对抑制CO2的腐蚀有很好的效果。在实验条件下，该缓蚀剂的加入量为500mg／L时，气相中的缓蚀效率为93．6％．液相中的缓蚀效率为96．9％，是一种高效气-液双相缓蚀剂。     

环保型酸化缓蚀剂MCA-Ⅰ的研制及性能评价

为获得低毒或无毒、对环境友好且缓蚀效果优良的高效缓蚀剂,以曼尼希碱、共轭烯醇化合物等为原料,研制出了一种不合丙炔醇的环保型酸化缓蚀剂MCA-Ⅰ,采用静态失重法、电化学法对其缓蚀性能进行了评价,并优选了缓蚀剂配方.结果表明:当曼尼希碱、共轭烯醇和增效剂在缓蚀剂中的质量分数分别为12.0％,2.5％,1.5％时,缓蚀剂缓蚀性能最佳;MCA-Ⅰ浓度为1.0％时,N80钢片在90℃,20.0％盐酸中的腐蚀速率降低到1.076 5g/(m2-h),缓蚀率为99.8％;酸化缓蚀剂MCA-Ⅰ可使腐蚀原电池的电流密度显著降低,极化电阻明显增大,属于以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂.     

环保型酸化缓蚀剂MCA-I的研制及性能评价

为获得低毒或无毒、对环境友好且缓蚀效果优良的高效缓蚀剂,以曼尼希碱、共轭烯醇化合物等为原料,研制出了一种不含丙炔醇的环保型酸化缓蚀剂MCA-I,采用静态失重法、电化学法对其缓蚀性能进行了评价,并优选了缓蚀剂配方。结果表明:当曼尼希碱、共轭烯醇和增效剂在缓蚀剂中的质量分数分别为12.0%,2.5%,1.5%时,缓蚀剂缓蚀性能最佳;MCA-I浓度为1.0%时,N80钢片在90℃,20.0%盐酸中的腐蚀速率降低到1.076 5 g/(m~2·h),缓蚀率为99.8%;酸化缓蚀剂MCA-I可使腐蚀原电池的电流密度显著降低,极化电阻明显增大,属于以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂。     

松香咪唑啉的合成及其缓蚀性能研究

以松香、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、羟乙基乙二胺等为原料,合成了具有不同结构和官能团的咪唑啉化合物,并进一步季铵化得到其衍生物.采用失重法评价了合成的系列松香衍生物在CO2、H2S、HCl、混合盐水等四种不同腐蚀介质中对N-80、A3钢的缓蚀性能.结果表明,合成产物对不同的钢均具有良好的缓蚀性能,而且在不同的腐蚀介质中不同产物对不同钢的缓蚀效果不同.在盐酸及含饱和H2S的盐溶液中,季铵盐类的缓蚀性能最好,咪唑啉类次之,酰胺类最差;而在混合盐及含饱和CO2的NaCl溶液中,咪唑啉类的缓蚀性能最好且缓蚀性能随着原料胺分子量的增大而降低.     

炔醇类酸化缓蚀剂的合成及其对X70钢在盐酸中的缓蚀性能

为了减少油气田在酸化过程中造成的金属腐蚀,合成了3种炔醇类酸化缓蚀剂溴化-N-辛/癸/十二烷基-4-(4-羟基-2-炔)吡啶(P-8,P-10及P-12),通过1H NMR谱,13C NMR谱和GC-MS谱验证其结构,并用失重法、极化曲线法、交流阻抗法评价了该类缓蚀剂在20％ HCl中对X70钢的缓蚀性能.结果表明:该类缓蚀剂对X70钢在60℃,20％ HCl中具有较强的缓蚀作用,缓蚀率随缓蚀剂烷基链长和浓度的增加而增加,即P-8 ＜P-10＜P-12,当P-12的浓度为9×10-5 mol/L时,缓蚀率达99％;该类缓蚀剂属以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂.     

2种新型含硫曼尼希碱在盐酸中对N80钢的缓蚀性能研究

油井酸化是增加输油流动的重要技术,但酸液会对石油管线造成严重的腐蚀,造成严重的经济损失和安全隐患.为了防止金属在酸性介质中的腐蚀,以甲醛/苯甲醛、苯乙酮和氨基硫脲为基本原料合成了2种含硫曼尼希碱缓蚀剂(HA和HB),采用失重测试、电化学测试对二者在10％盐酸中对N80钢的缓蚀性能进行研究,运用分子动力学模拟从理论上探讨了HA和HB缓蚀剂分子在Fe(001)晶面上的吸附行为.结果 表明:2种缓蚀剂分子对N80钢都具有良好的缓蚀效果且HB缓蚀剂的缓蚀效果优于HA;2种缓蚀剂在N80钢表面的吸附均符合Langmuir吸附等温模型;2种缓蚀剂均为混合抑制型缓蚀剂.     

新型肉桂基咪唑啉缓蚀剂的合成及其对盐酸介质中Q235钢的缓蚀性能

目前,有关用肉桂酸和有机胺合成咪唑啉衍生物及其合成产物的缓蚀性能与机理研究未见介绍。利用肉桂酸和二乙烯三胺脱水反应生成咪唑啉衍生物,采用失重法、电化学方法、量子化学计算研究了合成缓蚀剂对Q235钢的缓蚀性能和机理。结果表明,新型肉桂基咪唑啉的缓蚀率随缓蚀剂浓度的增大而升高,＂-31mol／LHCl中缓蚀剂浓度为800m...     

聚合型咪唑啉缓蚀剂的合成与性能

为提高咪唑啉缓蚀剂的水溶性及缓蚀效率,以己二酸与二乙烯三胺为原料合成了带酰胺和咪唑啉基团的聚合型缓蚀剂PIM,以羟乙基乙二胺为原料合成了常见的非聚合型缓蚀剂UPIM;采用红外光谱和质谱测试了2种缓蚀剂的结构及分子量;采用交流阻抗法分析了2种缓蚀剂在N80钢表面的吸附性质,并拟合了表面覆盖率和时间的关系曲线;采用Tafel极化曲线法测试了不同浓度缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能.结果表明:N80钢在含50mg/LHM的0.5 mol/L H2SO4溶液中浸泡6 min后,覆盖率达到85.02％,高于UPIM;当0.5 mol/L H2SO4溶液中聚合型缓蚀剂PIM浓度为400 mg/L时,缓蚀率最高可达96.7％,明显高于缓蚀剂UPIM的;经过较长时间腐蚀后,聚合型缓蚀剂PIM在金属表面的吸附稳定性优于UPIM的.     

饱和CO2环境下噻唑衍生物的缓蚀性能和电化学特征

在油气田的CO2腐蚀控制中,添加缓蚀剂是一种简单、经济而又行之有效的办法.合成了一种噻唑衍生物缓蚀剂,利用腐蚀失重法和电化学方法对其在饱和CO2环境下的缓蚀效果进行了评价,对其电化学特征进行了表征,并初步探讨了其在饱和CO2环境下的缓蚀机理.结果表明,该噻唑衍生物对饱和CO,条件下N80钢的腐蚀有较好的抑制作用,在试验条件下,该缓蚀剂的加入量为500mg/L时,液相及气相缓蚀率分别为86.9%和89.6%;噻唑衍生物主要依靠分子中的S,N原子与N80钢表面直接发生吸附,从而起到缓蚀作用.     

曼尼希碱/钨酸钠复配对N80钢缓蚀的协同作用

采用电化学方法和扫描电镜研究曼尼希碱与钨酸钠在盐酸溶液中对N80钢的缓蚀作用,探讨其在N80钢表面的吸附行为,并且从腐蚀热力学和动力学角度分析复合缓蚀剂分子的缓蚀机理。结果表明:曼尼希碱加入盐酸溶液中后,增大了电荷转移电阻,降低了金属表面的腐蚀速率;它与钨酸钠复配后,金属表面的饱和吸附量增加,N80钢在盐酸溶液中的抗腐蚀性能显著增加,表现出了良好的协同效应。当曼尼希碱和钨酸钠摩尔比为1∶1.5时,缓蚀效率可达99.65%。该缓蚀剂在N80钢表面的吸附服从Langmuir吸附模型,属于以化学吸附为主的吸附,且此过程为吸热反应。     

合成烟酸衍生物对Q235钢在盐酸介质中的缓蚀性能

烟酸衍生物可有效防止盐酸中H+对钢铁的腐蚀,且无毒、环保,以往对其缓蚀性能研究不多。以烟酸、氯化亚砜和十二胺合成了一种烟酸衍生物,加入至6 mol/L盐酸中用作盐酸酸洗液缓蚀剂,利用失重法和电化学方法就其对Q235钢的缓蚀性能进行了研究。结果表明:在80℃时,缓蚀剂浓度在1 g/L以下缓蚀率可达90%以上;合成的烟酸衍生物对阴极有明显的抑制作用,属于阴极型缓蚀剂。     

盐酸介质中咪唑啉缓蚀剂的性能

开发咪唑啉型缓蚀剂及其衍生物,探讨其腐蚀机理对于金属的腐蚀防护意义重大.为此,用月桂酸和二乙烯三胺合成了咪唑啉型缓蚀剂,通过静态失重法、线性扫描极化曲线法考察了其在5%HCl溶液中的缓蚀电化学性能及与KI的协同作用.结果表明:该缓蚀剂对A3碳钢的腐蚀具有明显的抑制作用,浓度为30 mg/L时缓蚀率达到99.0%;可以有效抑制腐蚀过程中的阳极反应;与Ⅺ有良好的缓蚀协同作用,10mg/L缓蚀剂与10 mg/L KI复配可以使缓蚀率达到99.2%,并且能将腐蚀速率控制在0.6 g/(m2·h)以下.     

曼尼希碱1-苯基-3-吗啉基-1-丙酮的合成及其对N80钢的缓蚀吸附行为

目前,国内对曼尼希碱类缓蚀剂的研究主要侧重于应用,而对理论方面的报道较少.以苯乙酮、吗啉和甲醛为原料,在pH =2 ～3条件下合成了曼尼希碱类酸化缓蚀剂1-苯基-3-吗啉基-1-丙酮(MOPP),采用元素分析仪,红外光谱仪分析MOPP的元素组成及结构;采用静态腐蚀失重法和电化学极化曲线法研究了MOPP在15％盐酸中对N80钢片的缓蚀性能,探讨了MOPP对N80钢片的吸附行为,并对吸附热力学和动力学参数进行了计算.结果表明:MOPP具有较高的缓蚀性能,能同时抑制N80钢的阴、阳极腐蚀反应过程,缓蚀效率随着浓度的增加而增加,随着温度的增加而降低;MOPP在N80钢片表面上主要发生化学吸附,且吸附过程是一个自发、放热、混乱程度减小的过程,吸附规律服从Langmuir吸附等温式.     

烷基三唑类缓蚀剂的合成及对N80碳钢的缓蚀性能

目前,对引入长链烷基的三唑类缓蚀剂在盐酸中对金属缓蚀性能的研究尚存在着较大的空白。合成并探讨了烷基三唑类缓蚀剂对碳钢的缓蚀作用机理,采用失重法和电化学法测试评价了3种不同碳链长度的三唑类缓蚀剂对N80碳钢在盐酸中的缓蚀性能,采用扫描电镜(SEM)观察了其缓蚀前后的表面形貌。结果表明:3种缓蚀剂均能有效抑制盐酸对N80碳钢的腐蚀,为阴极抑制型缓蚀剂,在N80碳钢表面的吸附服从Langmuir等温吸附模型;在较低温度下,缓蚀剂碳链越长,缓蚀性能越好;缓蚀剂分子中吸附基团的比例随着碳链的增长而降低,随着温度的增加,缓蚀剂分子热运动加剧,吸附能力降低,碳链较短的缓蚀剂高温条件下能达到更高的缓蚀率。     

水溶性环烷基咪唑啉甜菜碱的合成及其对碳钢的缓蚀性能

目前,对水溶性环烷基咪唑啉甜菜碱的合成和应用研究不够,用环烷酸、三乙烯四胺、氯乙酸钠等原料合成后作碳钢缓蚀剂,用静态挂片失重法和电化学方法,研究了其在HCl,HCl-H2S水相体系中的缓蚀性能。结果表明：水溶性环烷基咪唑啉甜菜碱在1000mg／LHCl腐蚀体系中为以抑制阳极过程为主的阴阳极混合型缓蚀剂,在HCl,HCl...