缓蚀剂9912-1在CO_2H_2O介质中缓蚀性能的研究

设计合成了一种成膜型的氮杂环的季胺盐缓蚀剂 9912 1。测试了其在 90℃下二氧化碳饱和的 3%NaCl水溶液中对碳钢的缓蚀性能 ,探讨了缓蚀剂用量与缓蚀率的关系 ,及其与复配物的协同效应 ,从中得出了较佳的缓蚀配方。实验结果表明 ,此种缓蚀剂对碳钢有良好的缓蚀效果 ,可作为中高温条件下CO2 环境中的缓蚀剂。     

90℃下CO2-H2O介质中气/液双效缓蚀剂的研制

本文设计合成了一种成膜型的氮杂环的季胺盐缓蚀剂9912-l，用挂片失重法测试了其在90℃下，CO2饱和的3％NaCl水溶液中对碳钢的缓蚀性能，探讨了缓蚀剂用量对缓蚀率的影响，以及在气-液两相中该缓蚀剂与复配物的协同效应，得出效果良好的气／液双效缓蚀剂，在气、液相中的缓蚀率分别达到93．89％利95．68％。     

咪唑啉酰胺在HCl/NH_4Cl-H_2O和H_2S/NH_4HS-H_2O体系中对碳钢的缓蚀性能

采用失重法、电化学测试法,并结合扫描电镜和原子力显微镜观察,研究了在50℃条件下,N-(2-辛基-2咪唑啉)三亚乙基四酰胺(咪唑啉酰胺)分别在HCl/NH_4Cl-H_2O和H2S/NH_4HS-H_2O体系中对碳钢的缓蚀性能。结果表明:N-(2-辛基-2咪唑啉)三亚乙基四酰胺加量为15mg/L时,缓蚀率接近90%,缓蚀效果明显;该缓蚀剂为抑制阳极型缓蚀剂,溶液中加入缓蚀剂后,碳钢试样形成较长的钝化区间,交流阻抗半径大,腐蚀电流明显减小。形貌观察显示N-(2-辛基-2咪唑啉)三亚乙基四酰胺能够在碳钢表面形成致密的保护膜。     

金属缓蚀剂Langmuir—Blodgett膜及缓蚀机理的研究

应用Ｌａｎｇｍｕｉｒ－ｂｌｏｄｇｅｔｔ（ＬＢ）技术研究了硬脂酸和十六烷基三甲基溴化胺等金属缓蚀剂在碳钢电极上的取向，单分子膜覆盖层数及分子结构及其缓蚀作用的影响，在实验技术上实现了对缓蚀剂表面膜在分子规模上的控制，文中讨论了这两种缓蚀剂的缓蚀机理。     

月桂酸和硫脲在饱和CO_2和SRB共存污水中缓蚀行为的研究

通过电化学方法、腐蚀失重法、超景深三维立体显微镜和菌量测定等方法,研究了常用缓蚀剂(月桂酸、硫脲)在含有硫酸盐还原菌(SRB)的饱和CO2产出水中的缓蚀行为。结果表明:在无菌饱和CO2介质中,月桂酸、硫脲对碳钢的最大缓蚀率分别为:98.6%和94.6%,且二者均是主要控制阴极抑制型缓蚀剂。在含SRB饱和CO2介质中,月桂酸和硫脲的缓蚀性能下降,缓蚀率分别只有62.9%和53.5%,且碳钢试片表面出现大量腐蚀坑。菌量测定结果表明,月桂酸和硫脲能够促进SRB生长,且SRB代谢产物阻碍月桂酸和硫脲在碳钢金属表面吸附,因此,这两种缓蚀剂均不适用于含有SRB的工况环境中。     

双咪唑啉在CO2/O2环境中的缓蚀行为及其与巯基乙醇的复配性能

目的 探究双咪唑啉(PMA)在CO2/O2环境中对碳钢的缓蚀作用及其与2-巯基乙醇(MAT)复配时的缓蚀性能和机理。方法 采用红外光谱对合成的PMA进行表征,运用失重法、电化学测试技术(阻抗谱和极化曲线)和表面形貌分析等手段评价PMA的缓蚀性能,同时探究PMA与MAT复配后的协同缓蚀作用。通过量子化学计算和分子动力学模拟,分析PMA与MAT分子的吸附活性位点和吸附能力。结果 失重实验结果表明,CO2/O2环境中添加100 mg/L PMA时,缓蚀率可达66.47%。随MAT浓度的增加,缓蚀效率逐渐提高,当MAT的质量浓度为40 mg/L时,缓蚀率达到最高值(70.38%)。电化学测试结果表明,PMA和MAT复配后,碳钢的腐蚀电位随缓蚀剂浓度的升高而升高,阳极反应受到明显抑制。扫描电镜观察到加入复配缓蚀剂后,碳钢表面光滑,腐蚀深度减小。理论计算结果表明,PMA的活性位点在咪唑啉环上,而MAT的活性位点在硫原子上,二者复配后自由体积分数减小,因此缓蚀效率提高。结论 由于PMA在碳钢表面有较强的吸附能力,因此在CO2/O2环境下的缓蚀效果较好,PMA与MAT表现出较好的协同作用,二者复配后,能够更有效地抑制碳钢在CO2/O2环境中的腐蚀。缓蚀机理为PMA在碳钢表面形成一层保护膜,MAT的加入使保护膜更加致密。     

90℃下C0_2-H_20介质中气/液双效缓蚀剂的研制

本文设计合成了一种成膜型的氮杂环的季胺盐缓蚀剂9912-1,用挂片失重法测试了其在90℃下,C02饱和的3%NaCl水溶液中对碳钢的缓蚀性能,探讨了缓蚀剂用量对缓蚀率的影响,以及在气-液两相中该缓蚀剂与复配物的协同效应,得出效果良好的气/液双效缓蚀剂,在气、液相中的缓蚀率分别达到93.89%利95.68%。     

硫酸介质中丙氨酸复合缓蚀剂的研究

目的研究丙氨酸和碘化钾共同存在于硫酸溶液中,对碳钢的协同缓蚀作用。方法采用极化曲线、交流阻抗谱、扫描电镜、X射线光电子能谱(XPS)以及El-Awady动力学模型,对丙氨酸、丙氨酸与碘化钾复配缓蚀剂对碳钢在硫酸介质中的缓蚀性能和吸附机理进行探究。结果在10%的硫酸体系中,对碳钢的缓蚀性能随着缓蚀剂浓度增大而增强。单独使用丙氨酸作为缓蚀剂,丙氨酸分子在碳钢表面呈单分子层吸附,缓蚀效率最高仅达到29%,缓蚀效果不明显。经过丙氨酸与碘化钾复配后,缓蚀效果显著提高,当丙氨酸质量浓度为300 mg/L,碘化钾质量浓度为250 mg/L时,缓蚀效率达到92%以上。XPS谱图表明,缓蚀剂主要是通过分子中的N原子与碳钢表面Fe原子形成共价键,吸附在碳钢的表面,与KI复配后,I-吸附在碳钢表面,并部分氧化,形成I_3~-。El-Awady动力学模型研究说明该复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂,且在碳钢表面自发形成多分子层吸附膜。结论在10%的硫酸溶液中,丙氨酸分子通过物理吸附或化学吸附作用,吸附在碳钢表面,减缓腐蚀反应发生。碘化钾添加后,发挥连接缓蚀剂分子和碳钢表面的桥梁作用,从而协助丙氨酸吸附到碳钢表面,提高丙氨酸在碳钢表面的覆盖率,在提高缓蚀效率的同时,减少了丙氨酸的使用量,有效地抑制了钢材的腐蚀。     

AVMHT缓蚀剂在H2S-HCl-H2O体系中的缓蚀性能

研究了合成的4-(3-甲氧基-4-羟基苯)-5-巯基-3-庚基-1,2,4-三唑(AVMHT)缓蚀剂在H2S-HCl-H2O体系中对碳钢的缓蚀作用,分析了其缓蚀作用机理。考察了H2S浓度、温度、AVMHT的浓度对缓蚀效果的影响。并同工业上常用缓蚀剂BZH-1、SF-121B、SH-A、505等进行了比较,结果表明AVMHT在H2S-HCl-H2O体系中对碳钢有显著的缓蚀作用。     

咪唑啉缓蚀剂在CO_2/H_2S共存体系中的构效关系研究

合成了4种具有不同亲水基的油酸基咪唑啉衍生物。使用接触角测试、原子力力曲线、动态失重实验和分子动力学模拟研究了它们在20#碳钢表面的亲水和疏水性以及在CO2/H2S共存环境中不同流速下对20#碳钢的缓蚀行为。结果表明:静态条件下,侧链含有两个胺基乙撑的咪唑啉的缓蚀效果最好,在缓蚀剂浓度为100 mg/L时,缓蚀率达86.8%;流速为5.5 m/s时,侧链含有3个胺基乙撑的咪唑啉的缓蚀效果最好,在缓蚀剂浓度为100 mg/L时,缓蚀率达73.6%;咪唑啉缓蚀剂的疏水性、粘附力和吸附能均随胺基乙撑数的增多而逐渐增强。     

低碳钢在富含H2S乙醇胺溶液中的腐蚀及缓蚀剂抑制

利用失重、腐蚀电化学方法和表面分析技术研究了碳钢在富含H2S的乙醇胺(MEA)溶液中的腐蚀行为，以及添加缓蚀剂后对其电化学行为的影响．讨论了IMC—C5缓蚀剂对该体系的缓蚀作用机理．结果表明，脱硫系统中吸收了硫化氢的乙醇胺溶液对碳钢的腐蚀十分严重，IMC—C5缓蚀剂能有效控制碳钢在该体系中的腐蚀．其缓蚀作用主要来自于吸附缓蚀剂分子对腐蚀阳极过程的抑制，为阳极吸附型缓蚀剂．     

咪唑啉与硫脲在CO2腐蚀体系中的缓蚀协同作用机理

采用极化曲线和电化学阻抗技术(EIS)研究了油酸基咪唑啉季铵盐(OIMQ)与硫脲(TU)对Q235碳钢在CO2饱和盐水溶液中的缓蚀协同效应。结果表明,TU对碳钢腐蚀的阴极过程和阳极过程都有强烈的抑制作用,而OIMQ是一种以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂。二者复配使用,可以有效降低使用浓度,表现出优异的缓蚀协同效应。OIMQ与TU在碳钢表面形成了一层双层结构的缓蚀剂吸附膜,TU可能主要存在于膜的底部,而OIMQ主要存在于膜的顶部,这种结构的缓蚀剂膜一方面阻止了腐蚀性离子的渗透,另一方面也限制了TU分子的脱附。     

一种低磷阻垢缓蚀剂的缓蚀性能

用旋转挂片失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱等测试方法,研究了低磷1~#阻垢缓蚀剂对碳钢和黄铜的缓蚀性能。研究结果表明：该阻垢缓蚀剂在试验用模拟水条件下,对碳钢和黄铜均有明显缓蚀作用,且其缓蚀效果与传统水质稳定剂SPC-405相当。     

SL-2B缓蚀剂的电化学行为研究

采用动电位极化法和交流阻抗法对ＳＬ－２Ｂ缓蚀剂在油田采用水中的缓蚀机理进行了研究,结果表明ＳＬ－２Ｂ缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,在一定浓度范围内,对Ｑ２３５钢的缓蚀作用机理为几何覆盖效应。     

2-(4-吡啶基)苯并咪唑对碳钢的缓蚀行为

采用失重法、极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)等方法对2-(4-吡啶基)苯并咪唑(PBI)在盐酸体系中对碳钢的缓蚀行为进行了研究。结果表明,PBI对碳钢的腐蚀具有优良的抑制作用,其缓蚀效率随着缓蚀剂浓度的增大而升高,随着温度升高和盐酸浓度增大而下降。PBI能够自发吸附在碳钢表面,其吸附遵循Langmuir吸附等温式。     

双苯并咪唑化合物对碳钢在H2SO4溶液中的缓蚀作用

通过腐蚀失重法、电化学法和扫描电镜等方法研究了双苯并咪唑化合物(BBB)对碳钢在0.25 mol/LH2SO4溶液中的缓蚀行为.结果表明,双苯并咪唑化合物缓蚀性能优异,缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而升高,且为同时抑制碳钢腐蚀阴阳极过程的混合型缓蚀剂.在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温吸附规律.     

植物型缓蚀剂的研制及应用

用直接浸泡--回流法从绿茶茶叶和米糠中提取了两种缓蚀剂TL和BR。利用失重法研究了缓蚀剂TL和BR浓度、介质酸度和腐蚀时间对碳钢的缓蚀作用的影响，以及TL、BR分别与六次甲基四胺(CN)复配后的缓蚀效果，并探讨了TL、BR的缓蚀机理。失重试验和极化曲线测试结果表明：缓蚀剂TL和BR对碳钢具有良好的缓蚀作用，属于阴极型缓蚀剂。     

原油与高压CO_2共存条件下咪唑啉缓蚀剂的作用行为研究

采用动态失重挂片、高温高压电化学测试、接触角测试及扫描电镜等手段,在80℃、2.5 MPaCO_2条件下模拟饱和CO_2油田采出水,研究原油与高压CO_2共存条件下咪唑啉缓蚀剂对N80钢的缓蚀作用。结果表明:在含有咪唑啉缓蚀剂的腐蚀介质中加入原油后,电极的开路电位有所增加,电极的电荷传递电阻显著变大,碳钢对水的润湿性明显降低,缓蚀剂在金属表面覆盖更完整,原油显著增强了咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能。     

K2L-SAMs对碳钢在饱和CO2油田水中的缓蚀行为与量子化学研究

利用邻氧乙酸苯甲醛缩对氨基苯磺酸钾盐席夫碱(K2L)缓蚀剂在20#碳钢表面制备自组装单分子膜(SAMs),并通过电化学方法研究缓蚀剂自组装膜的最佳组装时间;采用电化学测试技术和表面分析技术研究K2L-SAMs对碳钢在饱和CO2油田水介质中的缓蚀行为;采用密度泛函理论分析缓蚀剂分子的前线轨道、Mulliken电荷和分子静电势。结果表明:缓蚀剂在碳钢表面自组装3 h后,可以形成稳定、致密的缓蚀膜;在碳钢表面形成的K2L-SAMs能有效抑制碳钢的阴极还原过程,最高缓蚀效率达87.55%;K2L的吸附行为符合Langmuir吸附等温式,吸附机理为典型的化学吸附。量子化学计算结果表明:羧基是K2L分子的主要吸附活性区域,能与碳钢表面铁原子作用形成稳定的配位键。     

Na2MoO4-有机膦A复合缓蚀剂对55%LiBr溶液中碳钢的缓蚀行为

采用失重法、电化学测试技术、原子力显微镜和电子探针显微分析等方法考察了Na₂MoO₄-有机膦A复合缓蚀剂对55%LiBr+0.07 mol/L LiOH溶液中碳钢的缓蚀性能。结果表明,240 ℃下碳钢在添加800 mg/L Na₂MoO₄-有机膦A复合缓蚀剂的55%LiBr+0.07 mol/L LiOH溶液中的腐蚀速率为43.2 μma^-1。在沸腾的55%LiBr+0.07 mol/L LiOH溶液中添加该缓蚀剂后,碳钢的钝化电位区间拓宽,钝化电流密度降低,反应电阻R_t值显著增加,缓蚀效率可达94.4%。该缓蚀剂能使碳钢表面形成显微结构为孤岛状的膜层,主要成分为Fe和Mo的氧化物。