季铵盐咪唑啉缓蚀剂及其性能的研究

为了解决金属材料被液体腐蚀的问题,本文以硬脂酸、二乙烯三胺、硼酸、氯化苄为原料,合成了一种新型季铵盐咪唑啉缓蚀剂。研究了酸胺的物质的量的比、催化剂用量、季铵化试剂用量、环化时间和季铵化时间对所制备目标产物的缓蚀性能的影响,得到了最优制备条件:硬脂酸∶二乙烯三胺=1∶1.2,硼酸用量为酸胺质量和的1.0%,环化反应时间为3h,季铵化试剂用量为硬脂酸质量的1.0%,季铵化反应时长为3h。经红外光谱分析(IR),所合成产物的官能团结构与目标产物一致。当缓蚀剂的加量为1.0%(质量分数),在恒温为60℃且盐酸浓度为15%时,经4h酸化后,缓蚀效率最高可达96.5%。     

水溶性咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能评

采用硬脂酸、壬酸、二乙烯三胺和羟乙基乙二胺为原料,合成了四种咪唑啉母体,以丙烯酸甲酯为烷基化试剂、氯乙酸钠为季胺化试剂分别合成新型的咪唑啉缓蚀剂。采用红外光谱对产物进行分析表征,考察咪唑啉缓蚀剂的溶解度及水溶液的稳定性,用静态失重法和电化学法研究了缓蚀剂与有机胺类复配后在HCl腐蚀介质中的缓蚀性能。结果表明,合成的咪唑啉季铵盐水溶性良好,复配后在HCl体系中缓蚀率达到85%以上,且是以阴极型为主的复合型缓蚀剂。     

水溶性咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能评价

以油酸和二乙烯三胺或三乙烯四胺为反应原料,首先进行酰胺化合成酰胺,再通过酰胺环化反应得到咪唑啉中间体,最后用亚磷酸二甲酯将油溶性的中间体进行转化得到水溶性的咪唑啉季铵盐缓蚀剂。考察了咪唑啉中间体与季铵化试剂的物质的量比、季铵化温度和反应时间等对合成产品缓蚀性能的影响。用失重法测出合成的水溶性咪唑啉季铵盐缓蚀剂在模拟油田水腐蚀介质中对碳钢的缓蚀率90%。     

一种油田注水缓蚀剂的合成及性能评价

合成缓蚀剂的最佳工艺条件为：油酸与二乙烯三胺的摩尔比为1：1．2,咪唑啉中间体的合成时间8h,环化温度为220℃,中间体与季铵化试剂DMS的摩尔比为1：1。采用静态失重法,对在最佳工艺条件下合成的咪唑啉季铵盐进行缓蚀性能评价。结果表明,当咪唑啉季铵盐缓蚀剂加量为1000mg／L时,就能达到很好的缓蚀性能;并且缓蚀剂的用量为500mg／L时,24h腐蚀速率为0．019mm／a,80℃时腐蚀速度为0．0214mm／a,将咪唑啉季铵盐以500mg／L与十二烷基硫酸钠（SDS）300mg／L、碘化钾（KI）1500mg／L、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）200mg／L复配。其缓蚀率最高可达77．16％。     

咪唑啉类缓蚀剂合成及缓蚀性能评价

合成了一种具有较好耐温和耐酸性能的咪唑啉季铵盐缓蚀剂,其最佳合成条件为:油酸、二乙烯三胺最佳配比为1∶1.2,酰化温度为160℃,酰化时间为3 h,环化温度为220℃,环化时间为4 h,季铵化试剂氯化苄,咪唑啉中间体与氯化苄的最佳摩尔比为1∶1.2,季铵化反应温度为60℃,季铵化反应时间为3 h。当缓蚀剂的加量为0.5%(质量分数),酸化温度为80℃,酸化时间为4 h,酸液浓度为15%时,缓蚀率可以达到99.1%以上。     

新型高效盐水介质缓蚀剂的合成及性能

针对高矿化度地层水对钻采设备的腐蚀,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,自制了咪唑啉季铵盐缓蚀剂;利用静态失重法考察了该缓蚀剂加量、盐浓度、温度、pH、复配剂种类及用量等因素对缓蚀剂性能的影响,以及该缓蚀剂的稳定性、乳化倾向性、溶解分散性。研究结果表明,该缓蚀剂具有稳定性高,乳化倾向小,溶解分散性好,抗温抗盐性能强等特点;缓蚀剂加量为500 mg/L时,在盐水中对A3钢的缓蚀效果明显,最佳适宜pH值的范围是6~9。最佳复配剂为无水亚硫酸钠,用量为缓蚀剂质量的30%。     

咪唑啉季铵盐的合成及其缓蚀性能评价

以油酸与二乙烯三胺合成咪唑啉中间体,用亚磷酸二甲酯将咪唑啉中间体季铵化为水溶性季铵盐缓蚀剂。结果表明,咪唑啉季铵盐的最佳合成条件为:咪唑啉中间体与磷酸二甲酯摩尔比为1∶0.8,季铵化温度90℃,季铵化反应时间5 h,溶剂为异丙醇。40×10-6亚磷酸二甲酯改性合成的季铵盐缓蚀剂在1mol/L的HCl溶液中的缓蚀率高达98.3%。     

新型咪唑啉季铵盐缓蚀剂合成工艺研究与性能评价

以油酸和二乙烯三胺为原料,氧化钙为脱水剂,氯化苄为季铵化试剂,合成了新型咪唑啉季铵盐缓蚀剂。合成工艺条件为：油酸0．05mol,二乙烯三胺0．06mol,氧化钙0．1mol,在80℃下酰胺化2h,升温至160℃环化反应6h,加入氯化苄0．06mol,在55℃季铵化反应2．5h。结果表明,与现有甲苯为挟水剂工艺比较,该工艺酰胺化及环化反应温度低,咪唑啉成环性能及缓蚀效果好;N80钢片在25℃下HCl浓度0．5mol／L,缓蚀剂浓度200mg／L的溶液中,缓蚀率高达85．6％。     

咪唑啉缓蚀剂合成工艺优化及吸附性能

以油酸、二乙烯三胺为原料,氧化钙为脱水剂,氯化苄为季铵化试剂,经酰胺化-环化、季铵化合成了新型咪唑啉季铵盐缓蚀剂,并对其吸附过程进行了研究.响应面法优化了油酸与二乙烯三胺摩尔比、环化时间和环化温度等合成关键工艺条件,采用红外光谱和可见光吸收光谱法分析产品结构,以动电位扫描极化曲线法评价缓蚀效果.以0.05mol油酸为基准,氧化钙0.10mol,氯化苄0.06mol,季铵化时间2.5h,季铵化温度55℃条件下,优化结果为:n(油酸):n(二乙烯三胺)为1:1.18,环化温度162.8℃,环化时间5.55h;在50℃缓蚀剂浓度200mg/L、15%盐酸溶液中缓蚀率可达94%;该缓蚀剂的吸附行为符合Langmuir 吸附等温式,为自发放热过程,50℃下吸附平衡常数为1.0277′10⁵L/mol,吉布斯自由能为-41.75kJ/mol,吸附热能为-54.07kJ/mol,熵值为-38.11J/(K·mol),属于以化学吸附为主的过程.与同类合成工艺相比较,环化温度明显降低,产物具有优异的缓蚀性能.     

水溶性咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成

采用油酸、二乙烯三胺为原料,氯化苄为季铵化试剂合成水溶性咪唑啉季铵盐缓蚀剂。探究了合成产品的较佳工艺条件。采用红外光谱对合成产物进行表征;通过静态挂片失重法测定了产品的缓蚀性能;实验结果表明产品最佳合成工艺条件:油酸56.49 g (0.2 mol)、二乙烯三胺24.76 g (0.24mol)、二甲苯75 mL。酰胺化反应温度160℃,反应时间6 h;环化反应温度控制在220℃,环化反应时间4 h;咪唑啉中间体与氯化苄摩尔比为1∶1.5,季铵化反应温度70℃,反应时间为3 h。产物水溶性良好,在酸性腐蚀介质中,当缓蚀剂的添加量为15 mg·L~(-1)时,对Q235钢的缓蚀率达到89.57%。     

两种高效低成本咪唑啉类缓蚀剂的研制

为了缓解油田设备因腐蚀引起的问题,实验通过有机合成方法,用苯甲酸(油酸)和三乙烯四胺及氯化苄合成得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂,经过油酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂与苯甲酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂的复配后,通过静态失重法进行评价。结果表明这类缓蚀剂的最佳加药浓度为30 mg·L-1,此时两种酸类咪唑啉季铵盐含量比为2∶3时的缓蚀效率可以达到97.4%;主剂(苯甲酸∶油酸=2∶3)与硫脲、乌洛托品、乙酰苯胺按比例10∶5∶2∶1复配缓蚀效率可以达到98.4%,符合油田生产需求。     

咪唑啉季铵盐的缓蚀性能研究

以苯乙酸、三乙烯四胺与氯乙醇为原料合成了咪唑啉季铵盐缓蚀剂,并用红外光谱进行表征。用极化曲线对咪唑啉季铵盐缓蚀剂在不同用量、温度和浸泡时间下的缓释性能进行评价。结果表明：咪唑啉季铵盐缓蚀剂的缓蚀性能并不随用量的不断增加而增强,而是在最佳用量下缓蚀性能最强;随着浸泡体系温度的升高,缓释效率降低;咪唑啉季铵盐缓蚀剂分子在K55钢基体表面达到饱和吸附时,缓释效率最大,随着浸泡时间的增加缓释效率降低。     

水溶性咪唑啉类缓蚀剂的合成及性能研究

针对油田注水开发过程中存在的腐蚀问题,合成了水溶性的咪唑啉类缓蚀剂LRX,利用静态挂片法和极化曲线法考察了其缓蚀性能。结果表明,在苯甲酸与二乙烯三胺的摩尔比为1∶1.4,咪唑啉中间体与氯乙酸的摩尔比1∶1.5,季铵化温度控制在60℃,反应时间4 h时,合成的咪唑啉类缓蚀剂LRX为阳极型缓蚀剂,对20#钢的缓蚀率达85%;合成的咪唑啉类缓蚀剂LRX与阻垢剂HEDP复配后,在缓蚀和阻CaCO3垢性能方面具有良好的协同效应。     

酸性缓蚀剂HS—01合成与评价

本研究以二乙烯三胺和油酸为原料,选择新型催化剂CM-01,以二甲苯为携水剂,合成HS-01酸性咪唑啉缓蚀剂。利用失重法考察了原料配比、合成时间、合成温度、催化剂对缓蚀效果的影响。在研究中发现,原料的配比和合成温度对咪唑啉产率有很大的影响,催化剂对反应时间有很大影响。实验结果表明,在油酸和二乙烯三胺的摩尔比为1：1．1,合成温度为140℃下,咪唑啉的转化率达到98％;研究发现加入一定量催化剂CM-01时,反应速率明显加快,合成时间明显缩短,同时生成的咪唑啉色泽得到明显改善。     

硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂的合成及性能研究

针对油气田阳离子型咪唑啉类缓蚀剂与阴离子型阻垢剂配伍性较差的问题,以有机酸和三乙烯四胺为反应原料合成了咪唑啉,在n(咪唑啉)∶n(CS_2)∶n(NaOH)为1∶1∶1、乙醇为溶剂、温度为60℃条件下反应2 h,得到水溶性的阴离子缓蚀剂,并考察了该缓蚀剂的缓蚀性能及其与阻垢剂的配伍性。研究结果表明,在含盐25%、温度60℃、压力为0.5 MPa的腐蚀介质中,该缓蚀剂加药质量浓度为50 mg/L时,24 h内对A3碳钢的缓蚀率92%,与阴离子阻垢剂的配伍性良好。     

盐类浓度对油酸咪唑啉季铵盐缓蚀率的影响

针对油田污水富含钙、镁、钠等盐类的现状,合成了油酸咪唑啉季铵盐,采用电化学极化法和静态失重法测试了其缓蚀性能,并采用电化学极化法考察了强酸腐蚀介质中氯化钙、氯化镁及氯化钠3种盐的浓度对该缓蚀剂缓蚀率的影响。结果表明:该缓蚀剂是一种以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂;在1mol·L-1 HCl溶液中,当缓蚀剂浓度为5mg·L-1时,N80钢片的腐蚀速率和缓蚀剂的缓蚀率趋于稳定;随着介质中盐类浓度的增大,缓蚀剂的缓蚀率逐渐减小。分析认为,缓蚀率减小的原因可能是由于介质的电导率增大,导致腐蚀速率加快。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂合成及其性能测试

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成是将油酸作为原料,利用咪唑啉季铵盐的中间体转化为咪唑啉季铵盐的水溶性液体。一般来说,可以用亚磷酸二甲酯作为中间体,加入催化剂做出水溶性的季铵盐缓蚀液。经过试验与配比,发现合成咪唑啉季铵盐,最佳的工艺温度为90℃,咪唑啉中间体和磷酸二的配比为10:8,溶剂缓蚀效率达到98.3%。     

一种咪唑啉缓蚀剂的合成及评价

以硬脂酸、羟乙基乙二胺为原料,制备了咪唑啉类缓蚀剂ZW-1,利用失重法和极化曲线法评价了缓蚀剂ZW-1在不同浓度下的缓蚀性能,通过环境扫描电子显微镜扫描腐蚀钢片表面形貌,对其所形成缓蚀膜进行了表征。结果表明,当以饱和CO2及3.0%氯化钠为腐蚀介质,缓蚀剂质量浓度为400 mg/L时,缓蚀率可达到98%。同时极化曲线表明,缓蚀剂ZW-1是一种混合型缓蚀剂。