酸化缓蚀剂含羟基双季铵盐的合成及性能评价

根据季铵化反应原理,以喹啉和1,3-二氯-2-丙醇合成了一种含羟基双季铵盐酸化缓蚀剂(BQ-1)。用红外光谱对其结构进行了表征,采用静态失重法和电化学测试研究了该缓蚀剂在15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明,该缓蚀剂具有明显的腐蚀抑制能力,在15%HCl、90℃下,5mmol/L该缓蚀剂对N80钢片的缓蚀率达96%以上,缓蚀性能优良;此外,该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,在N80钢片表面的吸附作用符合Langmuir等温吸附规律。表面分析试验(SEM和EDS)验证了缓蚀剂分子在N80钢片表面确实形成了一层保护膜。     

曼尼希碱季铵盐酸化缓蚀剂的合成及性能

合成了一种新型的曼尼希碱季铵盐(BMQA)酸化缓蚀剂,通过静态失重法测试了缓蚀剂在不同浓度盐酸中的缓蚀性能。结果表明,90℃下,缓蚀剂BMQA在15%盐酸中加入0.1%,18%盐酸中加入0.2%,28%盐酸中加入0.5%,N80钢的腐蚀速率都能小于4g·m-2·h-1。极化曲线测试表明该缓蚀剂是抑制阳极为主的混合型缓蚀剂,遵循Langmuir吸附等温式,能自发在金属表面进行化学吸附。     

含杂环双季铵盐的合成及其缓蚀性能的研究

以甲硝唑为母体，以环氧氯丙烷为联接剂，合成了一种含有甲硝唑杂环的双季铵盐化合物.利用静态失重法、极化曲线、交流阻抗和扫描电子显微镜等方法对其在模拟油田水中的缓蚀性能进行了研究.结果表明，所合成的双季铵盐化合物易溶于水，并具有良好的缓蚀性能.      

喹啉季铵盐（HQ）缓蚀剂的缓蚀性能及其吸附等温式

在酸性介质中,某些有机缓蚀剂通过物理吸附或化学吸附,形成致密的吸附膜,显示出很好的缓蚀性能.本文主要研究30℃时A3钢在1mol/L H_2SO_4中喹啉季铵盐(HQ)缓蚀剂的缓蚀性能,经计算分析,HQ缓蚀剂的吸附遵循Frumkin等温式.对测得的缓蚀剂浓度(C)及其在金属表面复盖度(θ)的lnC～θ曲,求得θ=.05时((?)lnC)/((?)θ)值和f(与Frumkin等温式中粒子吸附常数a有关,且f=-2a)值,可比较Funmkin等温式和Temkin等温式在不同θ时的异同.     

一种曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成与性能研究

以甲醛、苯乙酮、N-甲基苯胺为原料,经缩合反应生成曼尼希碱,向生成的曼尼希碱中加入氯乙酸进行季铵化反应,最终得到具有优良的酸溶性的曼尼希碱季铵盐。曼尼希碱季铵盐在碳钢表面形成单分子吸附层,每个曼尼希碱季铵盐分子平均取代1.38个水分子。电化学阻抗测试结果显示,膜电阻与电荷传递电阻同时随着曼尼希碱季铵盐浓度的增加而增大。曼尼希碱季铵盐通过降低指前因子及增加腐蚀反应的活化能抑制腐蚀速率。将曼尼希碱季铵盐与丙炔醇复配后,可以用于180℃盐酸或土酸的酸化施工。     

含氮杂环双季铵盐在高温酸性溶液中的缓蚀性能

以喹啉为母体,对二氯苄为卤化剂合成一种含氮杂环双季铵盐,并对其结构进行红外表征;同时利用静态失重法、极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)对其在高温酸性水介质中的缓蚀性能进行了研究.极化曲线表明该双季铵盐缓蚀剂为强烈的阴极型缓蚀剂,EIS表明含N 的杂环分子在低频区表现为明显的吸脱附感抗环,表明在弱阳极极化下季铵盐类缓蚀剂就会发生阳极脱附.失重试验和电化学测试表明其缓蚀性能良好,但进一步性能的提高还需要通过复配来降低其脱附敏感性.     

油田酸化缓蚀剂的研究进展

在石油勘探开发过程中,随着开采的不断深入,开采环境越来越复杂,开采效率越来越低。油气井酸化可以显著提高油气采收率,但同时加剧了设备的腐蚀,为适应这一现状,开发油气井酸化缓蚀剂非常迫切。介绍了国内油田酸化缓蚀剂的研究现状,主要从酸化缓蚀剂的种类、缓蚀机理、发展趋势等方面进行了阐述。对目前缓蚀效果良好并已广泛应用的曼尼希碱、咪唑啉类、季铵盐型缓蚀剂做了重点阐述,从物理吸附、化学吸附、π键吸附三个方面研究了缓蚀剂的吸附机理,并从分子结构出发,分析了这几类常用缓蚀剂的作用机理,同时对以后的研究工作提出了看法和建议。指出了今后酸化缓蚀剂的研究方向,是开发从天然物质中提取,环境友好且耐高温、耐浓酸的复合型长效缓蚀剂。     

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及缓蚀性能

目前,曼尼希碱的合成多在有机溶剂中进行,其中大多有机溶剂对人体有害。以苯乙酮、甲醛、二乙胺为原料,苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂,以水为溶剂合成曼尼希碱酸化缓蚀剂。用失重法和电化学方法考察其浓度及腐蚀液温度对20碳钢缓蚀效果的影响。结果表明:该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,在碳钢表面的吸附为物理吸附;随温度的升高缓蚀率逐渐减小,随浓度的增加缓蚀率先增大后减小;缓蚀剂的添加量为0.7%,温度35~55℃时缓蚀率都在90%以上,能有效抑制盐酸对碳钢的腐蚀。     

含氟高温酸化缓蚀剂的制备及性能研究

目的制备并评测一种能耐高温的油田用酸化缓蚀剂。方法用氟碳咪唑啉季铵盐为主剂制备高温酸化缓蚀剂。在模拟高温酸化条件下,通过失重法、电化学法评测缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。通过热重差热法和表面张力法评测主剂氟碳咪唑啉季铵盐的热稳定性和化学稳定性。结果通过失重法评测,在添加缓蚀剂后,N80钢试片的腐蚀速率远低于行业标准SYT 5405—1996中对缓蚀剂评价的一级指标。通过电化学法评测,添加缓蚀剂后,极化曲线中电极腐蚀电位正移,腐蚀电流减小趋势明显;阻抗图谱中容抗弧的半圆直径显著增大,对应的膜电阻Rp显著增大,抑制了腐蚀反应的电荷传递过程。两者均显示缓蚀剂在盐酸溶液中有良好的缓蚀性能,与失重法试验结果一致。热重差热显示,氟碳咪唑啉季铵盐在220℃开始分解,至400℃基本分解完毕。表面张力评测显示,氟碳咪唑啉季铵盐在10%~25%(质量分数)盐酸溶液中10 h之内的表面活性稳定。结论该含氟高温酸化缓蚀剂在90~140℃下,可使酸化过程中盐酸对N80钢的腐蚀速率明显降低。     

一种新型的咪唑啉类缓蚀剂CPA-1对N80钢在CO2环境下的缓蚀性能评价

目的考察一种新型的咪唑啉类缓蚀剂CPA-1对N80钢在CO_2环境下的缓蚀性能。方法通过失重法、电化学阻抗谱和极化曲线,研究了在不同温度下缓蚀率和缓蚀剂浓度之间的关系,利用扫描电子显微镜和扫描电化学显微镜对表面形貌进行了观察分析,根据等温吸附模型研究了咪唑啉缓蚀剂在N80钢表面的吸附类型。结果失重结果表明,缓蚀剂的缓蚀效率随浓度的增大而升高,当温度为40℃、缓蚀剂质量浓度为250 mg/L时,缓蚀率达到95%;温度升高至80℃时,缓蚀率下降至87%。电化学试验表明,咪唑啉类缓蚀剂对阴极和阳极反应均有抑制作用。表面形貌分析表明,缓蚀剂能有效改善金属表面的腐蚀程度。结论咪唑啉类缓蚀剂CPA-1属于混合型缓蚀剂,对N80钢具有较好的缓蚀性能。缓蚀机理为通过吸附方式在金属表面形成一层吸附膜抑制金属腐蚀,吸附方式遵循Langmuir吸附等温模型,物理吸附和化学吸附均会在金属表面发生。     

一种二酰胺基吡啶季铵盐的合成及其缓蚀性能

利用2,3-吡啶二甲酸为主体和十二烷基胺进行酰化反应,合成了具有多个活性吸附中心的2,3-N-十二烷基-二甲酰胺吡啶衍生物,再进行季胺化反应增加其水溶性,开发出一种二酰胺基吡啶季铵盐缓蚀剂。利用动态高温高压浸泡试验和电化学试验在含二氧化碳模拟油田水中评价了该缓蚀剂对L245NCS钢的缓蚀性能。结果表明:该缓蚀剂是混合型缓蚀剂,在加量为50mg/L时,缓蚀率达到95%以上,同时对点蚀具有良好的抑制效果。     

一种新型高温酸化缓蚀剂的制备及性能评价

目的改善缓蚀剂在高温酸液中的缓蚀性能,满足油田高温井酸化施工的要求。方法在合成一种新型吡啶季铵盐的基础上,添加炔醇、碘化钾等助剂进行复配,得到一种新型高温酸化缓蚀剂HTCI-1。使用HK-1高温高压动态腐蚀仪对其缓蚀性能进行测试,通过电化学测试、SEM、EDS等实验对其缓蚀机理进行分析。结果该酸化缓蚀剂在160℃、16 MPa、20%HCl或者土酸(12%HCl+3%HF)、质量分数3.0%的条件下,使N80试片的腐蚀速率分别为24.53 g/(m~2·h)和23.72 g/(m~2·h),达到了SY/T 5405—1996中的一级指标。结论在高温酸液中,N80钢片腐蚀速率降低,主要是由于缓蚀剂分子吸附到碳钢表面形成了一层致密的疏水性吸附膜,从而降低了侵蚀性离子与钢铁表面接触的几率,腐蚀电极反应过程受到抑制,达到了高温条件下防护金属的目的。     

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...     

HCl介质中二苯乙酮咪唑啉季铵盐对碳钢的缓蚀行为及机制

目的 合成一种二苯乙酮咪唑啉季铵盐(PPLB)化合物,研究其在0.5 mol/L HCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能,探讨其吸附动力学过程及可能的缓蚀机制.方法 以有机胺、硬脂酸、苯乙酮和氯化苄等为原料,经脱水环化、曼尼希反应和季铵化制备季铵盐.通过腐蚀失重、动电位极化曲线测试、电化学阻抗和表面形貌分析等手段,研究了二...     

喹啉季铵盐中氯和溴对其缓蚀性能的影响

以喹啉为母体,以氯化苄、溴化苄为季铵化试剂,制得两种喹啉季铵盐缓蚀剂。采用失重法、电化学方法、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)法考察两种缓蚀剂单独使用以及不同复配条件下的缓蚀性能。结果表明:溴化苄基喹啉(BQB)与增效剂复配后,其缓蚀率可以达到98.73%;在相同条件下BQB的缓蚀性能优于氯化苄基喹啉(BQC)的;两种喹啉季铵盐在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温式,是一个自发、放热的混合吸附过程;BQC的吉布斯吸附自由能和活化能均大于BQB的。     

缓蚀剂MJ对碳钢在硫离子介质中的缓蚀性能

采用极化曲线法研究了缓蚀剂MJ对N80钢在硫离子介质中的缓蚀作用及缓蚀机理。结果表明:20℃下,不添加MJ时,随着硫离子含量的增大,腐蚀速率先增大后减小,硫离子质量浓度为100mg/L时腐蚀速率最大;在硫离子质量浓度为200mg/L的水溶液中加入MJ后,腐蚀速率明显下降,当MJ质量浓度为150mg/L时,缓蚀率可达81.9%,缓蚀效果明显优于市售缓蚀剂;MJ能使碳钢的腐蚀反应活化能升高,腐蚀速率明显下降,同时其在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附规律。