咪唑啉季铵盐缓蚀剂的复配机理

通过电化学测试确定咪唑啉季铵盐(IM)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP)两种缓蚀剂的最佳复配比,利用X射线光电子能谱(XPS)分析高温高压CO_2腐蚀条件下缓蚀剂在L245钢表面的吸附特性,结合分子动力学计算研究了复配缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明:复配后IM缓蚀剂分子在金属表面吸附量增加,同时OP分子的吸附提高了IM缓蚀剂分子在金属表面的吸附覆盖程度,形成致密的保护膜,阻碍溶液中腐蚀性介质对金属表面的侵蚀,有效保护基体减缓腐蚀,从而使得IM和OP复配后的缓蚀率明显升高;IM与OP复配后缓蚀剂分子在Fe(001)表面的吸附强度增大,说明缓蚀剂分子的缓蚀性能本质上是由缓蚀剂分子与金属表面的电子转移行为所决定的。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀行为的研究

本文以复合固体酸作催化剂,以油酸、二乙烯三胺、氯化苄为主要原料合成了咪唑啉季铵盐。用静态失重法、动电位极化曲线法、电化学阻抗法研究其在15%盐酸溶液中对A3钢的缓蚀性能。实验结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增加而增加但随着温度的升高而减小。缓蚀剂浓度为10g/L时,用静态失重法测其在60℃15%盐酸溶液中的缓蚀效率为99.18%,当缓蚀剂与KI复配时,两者产生良好的协同效应:缓蚀剂与KI质量比为5:1的时候,缓蚀效率为99.7%。该缓蚀剂在A3钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温模型。动电位极化曲线测试表明该缓蚀剂是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。     

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。     

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。     

咪唑啉季铵盐对Q235钢在盐酸溶液中的缓蚀性能

合成了苯乙酸咪唑啉季铵盐(PAIPI)和萘乙酸咪唑啉季铵盐(NAIPI),通过失重法、电化学方法研究了两者在1 mol/L HCl中对Q235钢的缓蚀性能,并探讨了其在Q235钢表面的吸附行为.结果表明,两者在1 mol/LHCl中对Q235钢均为阳极型缓蚀剂,其中NAIPI对Q235钢的缓蚀性能优于PAIPI;两者在Q235钢表面均是单层吸附,属于物理吸附.     

油田酸化液中咪唑啉及其季铵盐的缓蚀作用

采用静态挂片法对合成的两种咪唑啉及其季铵盐的缓蚀性能进行了研究,结果表明,环烷基咪唑啉(NI)、月桂酸咪唑啉(YUC)在60℃15%盐酸、9%的土酸中对N80钢有较好的缓蚀效果;随着咪唑啉季铵盐(NIAS)与硫脲基咪唑啉季铵盐(SUDEI)加量的增大,缓蚀率增大;随盐酸或土酸浓度增加,缓蚀率降低;NIAS的缓蚀效率随温度的升高显著下降,而SUDEI的缓蚀效率受温度影响不显著。NIAS、SUDEI对A3钢的缓蚀效果比对N80钢的缓蚀效果好。在酸性介质中,SUDEI对N80钢的缓蚀效果优于NIAS,在60℃9%土酸中,SUDEI加量为0.1%时,对N80的缓蚀率达到98.50%,腐蚀速率为1.39g/m~2·h,能满足中国石油天然气行业标准要求,而NIAS则不能。     

双咪唑啉季铵盐的合成与缓蚀性能研究

利用两步法合成了双咪唑啉季铵盐化合物，通过失重法研究了该化合物在1g／L HCl 0．16g／L H2S 1g／L NaCl溶液和10％的盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能，讨论了用量、温度、时间对缓蚀性能的影响，并通过极化曲线和扫描电镜研究了该化合物的缓蚀机理。结果表明，该化合物在HCl-H2S-NaCl-H2O和10％的盐酸腐蚀环境中对碳钢具有良好的缓蚀作用，是一种以阳极控制为主的混合型缓蚀剂。     

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．     

咪唑啉类缓蚀剂缓蚀协同效应的研究现状及展望

咪唑啉类缓蚀剂是油气田现用最普遍的缓蚀剂。而单一的咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀效果并不理想,且成本较高。利用咪唑啉与其他物质间的协同效应增强其缓蚀性能的研究成为咪唑啉类缓蚀剂研究领域中的热点和重点。本文从六个方面对目前咪唑啉类缓蚀剂体系中的协同效应做了综述,对咪唑啉与不同物质间的协同机理进行了探讨,并对咪唑啉类缓蚀剂协同效应的研究方向进行了展望。     

咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀机理的研究

以棕榈酸、二乙烯三胺、马来酸酐为原料合成了一种咪唑啉型缓蚀剂YQ-01,与YQ-02复配后得到能有效抑制二氧化碳腐蚀的缓蚀体系YQ-03。应用静态挂片失重法、电化学极化曲线、X射线光电子能谱分析研究了YQ-03抑制二氧化碳腐蚀的电化学特征,分析了腐蚀前、后及加入缓蚀体系YQ-03后A3钢的表面产物,探讨了YQ-03的缓蚀机理。结果表明,由主剂YQ-01和助剂YQ-02组成的复配缓蚀体系有良好的协同作用,腐蚀产物膜有3层,能有效抑制饱和CO2的高矿化度盐水对A3钢的腐蚀。     

三苯环咪唑啉季铵盐的合成与缓蚀性能

利用两步法合成了三苯环咪唑啉季铵盐缓蚀剂(简称Q ATI)，并对其结构进行了表征，通过腐蚀失重法、电化学测定等方法对其在HCl、H2SO4 酸洗液中对碳钢的缓蚀效果进行测定.结果表明，三苯环咪唑啉季铵盐缓蚀性能优异.同时探 讨了其缓蚀机理.     

一种咪唑啉缓蚀剂对油田用P110钢CO2腐蚀的缓蚀行为

采用失重法和电化学法测试了不同浓度的一种油田用咪唑啉缓蚀剂在模拟油田现场环境中的缓蚀率。结果表明,该缓蚀剂为混合抑制型缓蚀剂,以阳极抑制为主,质量浓度在200mg.L-1时缓蚀率趋于稳定,最高缓蚀率可达97.6%。电化学阻抗测试表明,在不加缓蚀剂的电化学阻抗谱中具有三个时间常数,随着缓蚀剂浓度的增加,表层膜的的覆盖率θ越来越大,高频区的感抗弧消失,只有高频区和低频区的容抗弧两个时间常数。     

多环咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀作用

以月桂酸、四乙烯五胺、癸二酸等为原料合成双环和四环咪唑啉衍生物缓蚀剂。通过失重法和电化学法评价缓蚀剂在模拟地层水(饱和CO2)环境中对L360钢的缓蚀作用。采用扫描电镜和能谱仪,观察并分析了缓蚀剂在钢表面的腐蚀形貌。结果表明:四环月桂酸咪唑啉缓蚀剂(LAI)比双环月桂酸咪唑啉缓蚀剂(SAI)的缓蚀效果好,加入量为400mg/L时达到最高缓蚀率。SAI和LAI都属于混合型缓蚀剂,缓蚀剂遵循Langmuir等温吸附,属于化学吸附。结合SEM和EDS分析可知,SAI和LAI可以在钢的表面形成一层吸附膜,以抑制金属的腐蚀。     

应用EFM和CMAS评价缓蚀剂对P110钢的缓蚀效果

针对P110钢在模拟油田采出水中发生的严重腐蚀情况,采用一种双季铵盐类复配缓蚀剂对其进行腐蚀防护.通过失重挂片法,电化学频率调制技术和耦合多电极技术评价该缓蚀剂的缓蚀性能.结果表明,该缓蚀剂能够有效地抑制P110钢的腐蚀,在60 ℃,当复配缓蚀剂的浓度为150 mg/L时,缓蚀率达到95.31%,在90 ℃时虽然缓蚀率不高,但是能够有效的抑制局部腐蚀.电化学频率调制技术 (EFM) 和耦合多电极矩阵传感器(CMAS) 均能够用于监测金属的腐蚀情况,评价缓蚀剂的缓蚀性能.通过EFM校验因子能够清楚地表明该缓蚀剂对局部腐蚀的抑制效果,而通过CMAS表明,缓蚀剂在金属表面上的吸附能够有效地消除金属表面上存在的阴极点和阳极点,从而抑制金属的局部腐蚀.     

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。     

硫脲基咪唑啉季铵盐缓蚀剂对X80管线钢腐蚀的影响

考察硫脲基咪唑啉季铵盐(IM-S1)缓蚀剂对X80管线钢在3种不同pH的模拟油田水溶液中的缓蚀性能.采用电化学极化曲线、电化学阻抗分析、SVET、表面形貌分析等方法,研究缓蚀剂在不同pH、不同温度的模拟油田水溶液对X80管线钢的缓蚀性能.极化曲线测试显示,pH7.2环境中的腐蚀电流密度最小,其次是pH10.5,在pH3...     

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。     

咪唑啉类缓蚀剂研究和应用的进展

    综述了由于自然条件(如潮湿空气、酸雨等)、工业酸洗、油气井酸化等原因,不同腐蚀介质的腐蚀机理,咪唑啉类化合物作为一类新型、低毒、高效的水基缓蚀剂,它的应用很好的抑制和减缓了金属腐蚀;概述了咪唑啉类缓蚀剂在不同腐蚀环境下的缓蚀效果以及咪唑啉类缓蚀剂在模拟腐蚀介质体系的应用新进展.     

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。