喹啉型季铵盐缓蚀性能评价

本文采用季铵化试剂与喹啉反应,合成了6种季铵盐型缓蚀剂.通过失重法对它们的缓蚀性能进行了评价,分析了缓蚀剂浓度、腐蚀温度对缓蚀性能的影响,并通过Tafel曲线争EIS谱研究了这些缓蚀剂的缓蚀机理.实验结果表明,6种合成缓释剂的缓蚀效果按从小到大顺序排列为:1,3-二氯化喹啉-2-羟基丙烷＜环氧丙烷基氯化喹啉＜1,2-二溴化喹啉乙烷＜烯丙基氯化喹啉＜(4-乙烯基)-苄基氯化喹啉＜苄基氯化喹啉;当苄基氯化喹啉质量分数为0.1％时,腐蚀电流密度由空白时的222.80μA/cm2降为17.28μA/cm2,缓蚀效率迭92.24％;随缓蚀剂浓度增加,缓蚀效果增强;随温度增加,缓蚀效果减弱.合成缓蚀剂的缓蚀机理均属于“负催化效应”,均为以抑制阳极反应为主的混合型缓蚀剂.对于季铵盐型缓蚀剂,缓蚀剂分子的空间位阻越小,分子中能与Fe原子形成配位键的基团越多,且形成配位键的基团亲水性越差,则缓蚀性能越好.图6表3参7     

喹啉季铵盐与有机胺复配缓蚀剂的酸化缓蚀机理研究

笔者以喹啉季铵盐和有机胺为原料复配的缓蚀剂，能耐高温，耐浓盐酸，酸化缓蚀性能优良。文中应用电化学极化曲线法和吸附理论对这种缓蚀剂的缓蚀要进行了讨论，认为该缓蚀剂属于混合型缓蚀剂，它对金属腐蚀的阴，阳极过程同时起抑制作用。其原因是盐酸中的Ｃｌ－与该缓蚀剂中的有机阳离子以交错吸附方式吸附于金属铁表面，表面吸附力大，吸附膜稳定性强，缓蚀作用高。实验表明该缓蚀剂的缓蚀效率可达９２．４％以上。另外，缓蚀增效     

喹啉季铵盐与金属阳离子作为盐酸酸化缓蚀剂的协同作用

季铵盐类缓蚀剂与金属阳离子的协同缓蚀作用广泛应用于高温酸化缓蚀剂领域,开展相关研究对于诠释高温酸化缓蚀剂多组分协同作用机理具有重要意义。合成了喹啉季铵盐缓蚀剂,研究了不同浓度的Sb2O3,CuI及NiSO4与喹啉季铵盐在20%盐酸,140℃环境中对N80钢的协同作用效果。结果表明,最优化的缓蚀剂配方为2%(质量分数)喹啉季铵盐+0.5%(质量分数)Sb2O3。针对这一最优化配方,通过表面SEM,EDS及XRD分析,研究了两种缓蚀剂组分之间的协同缓蚀作用机理。研究结果表明,喹啉季铵盐与锑化物协同作用形成复合膜是缓蚀的主要原因。增效剂Sb2O3在固液界面还原为单质Sb,沉积于金属表面,与酸化缓蚀剂主剂(成膜物质,喹啉季铵盐)共同形成复合膜,达到缓蚀作用。     

喹啉季铵盐二聚体吲哚嗪衍生物的合成与酸化缓蚀性能

开发新型、高效酸化缓蚀剂是油气井酸化技术的研究重点之一。氯化苄基喹啉（BQC）是一种常用的酸化缓蚀剂，其二聚体衍生物BQD具有更高效的缓蚀性能。而BQD实际上是由其前体物质BQC经分子间1，3-偶极环加成反应而得到的一种二聚体吲哚嗪衍生物。参照1，3-偶极环加成反应条件，分别由溴化苯甲酰甲基喹啉季铵盐（PaQBr）及溴化乙酸乙酯基喹啉季铵盐（EAQBr）成功地合成了溴化苯甲酰甲基喹啉二聚体吲哚嗪衍生物（Di-PaQBr）和溴化乙酸乙酯基喹啉二聚体吲哚嗪衍生物（Di-EAQBr），通过增强前体季铵盐中α-H的活性提高了衍生物的产率。采用高分辨质谱（HRMS）以及核磁共振（NMR）等技术确认了两种二聚体吲哚嗪衍生物的结构，并由此证实了由两分子喹啉季铵盐经1，3-偶极环加成反应得到二聚体吲哚嗪衍生物的反应机理。通过静态失重法对比考察了两种喹啉季铵盐与相应二聚体吲哚嗪衍生物的缓蚀性能。衍生物在90℃、15%盐酸中对N80钢的缓蚀性能均明显优于相应前体物喹啉季铵盐，说明当杂环碱季铵盐转化为其二聚体吲哚嗪衍生物后，缓蚀性能可得到显著提高。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及复配性能研究

介绍了以月桂酸、二乙烯三胺、氯化苄为原料,合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂JAY的方法,采用正交试验法考察了咪唑啉季铵盐缓蚀剂JAY与硫脲、OP-10、乌洛托品及碘化钾的质量比分别在盐酸和土酸介质中对N80挂片腐蚀速率的影响。结果表明,盐酸介质中,当硫脲与JAY质量比0．025,OP-10与JAY质量比0．025,乌洛托品与JAY质量比0．015,碘化钾与JAY质量比0．030时,复配缓蚀剂缓蚀效果最好;土酸介质中,当硫脲与JAY质量比0．015,OP-10与JAY质量比0．015,乌洛托品与JAY质量比0．025,碘化钾与JAY质量比0．020时,复配缓蚀剂缓蚀效果最好。     

一种曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成与缓蚀性能评价

通过调节酮醛胺的摩尔配比、反应时间、反应温度和反应的pH值,得到缓蚀效果最优的一组曼尼希碱中间体,然后用氯化苄对其进行季铵化得到曼尼希碱季铵盐。挂片失重法测定结果表明,在90℃下,20%的盐酸中对N80钢片有较好的缓蚀效果。电化学极化曲线显示,该曼尼希碱缓蚀剂为混合型缓蚀剂,但主要以抑制阳极过程为主,与KI复配后具有协同效应。     

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

以苯乙酮、醛、硫脲等为原料合成曼尼希碱,曼尼希碱再与氯化苄进行季铵化反应,合成了曼尼希碱季铵盐缓蚀剂.通过正交试验确定了季铵化反应最佳条件,即曼尼希碱与氯化苄摩尔比1.5,反应温度50℃,反应时间2h.考察了缓蚀剂用量、腐蚀介质盐酸含量及腐蚀温度对曼尼希碱季铵盐缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,在缓蚀剂用量1.0％,腐蚀介质盐酸含量15％、腐蚀温度40℃,腐蚀时间4h及常压条件下,N80钢片的腐蚀速率为0.9 904 g/m2·h,表明曼尼希碱季铵盐缓蚀剂具有优异的缓蚀性能.     

定量核磁共振氢谱法测定苄基喹啉季铵盐产品中二聚体的含量

目的 苄基喹啉季铵盐(BQC)是一种常用的酸化缓蚀剂,其合成中的副产物苄基喹啉季铵盐二聚体(BQD)被发现对金属腐蚀具有更高效的缓蚀作用。为了明确合成产物中BQD的有效含量,建立了测定BQD含量的定量核磁共振氢谱法。方法 通过合成并提纯得到了BQD,使用元素分析、质谱、核磁、红外等手段对其结构进行表征;以氘代氯仿作溶剂,选择化学位移在δ 12附近的BQD单峰和化学位移在δ 5附近的内标物二溴甲烷的单峰作为定量峰,根据两峰的面积之比,计算得到产物中BQD的有效含量。结果 合成产物中BQD质量分数为11.6%,与加入BQD纯品的比对实验结论基本一致。结论 建立的核磁共振氢谱内标法是一种简便、快捷、结果可靠的BQD含量检测方法。     

咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

采用硬脂酸、苯甲酸、月桂酸、二乙烯三胺和三乙烯四胺为原料,合成了多种咪唑啉及咪唑啉季铵盐缓蚀剂,对N80钢在的盐酸中有较好的缓蚀作用,其中合成的咪唑啉季按盐的缓蚀性能更为优异。咪唑啉季铵盐类型缓蚀剂MBT在投加量为0.5%时,在12%HCl(60℃,4h)酸液中,N80钢腐蚀速率为0.692g/(m2.h)。该产品与缓蚀剂复配后得到了缓蚀剂SE-1,缓蚀性能得到进一步提高,加量为2%时,在土酸(150℃,4h)介质中,N80钢片在的腐蚀速率为15.91g/(m2·h)。并用动电位扫描技术,对咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能进行了极化行为研究。     

季铵盐缓蚀剂的合成及性能评价

探讨了原料配比对合成产物的缓蚀性能的影响,氮杂环化合物与氯化苄以摩尔比1.0:1.1反应合成的产物(NC)具有较好的缓蚀效果。NC与醛、表面活性剂以质量比4.0:1.0:0.5混合的复配缓蚀剂(HS)的缓蚀效果更佳。80℃下,HS在土酸中加量1.5％时,N-80挂片的腐蚀速率为3.24g/m~2·h;在2号酸样(12％ HCl 3％ HF 3％CH_3COOH)中加量1.0％时的腐蚀速率为1.96 g/m~2·h。因此,HS是较好的酸化缓蚀剂。还探讨了溶液中Fe~(3 )对缓蚀效果的影响,Fe~(3 )含量越高,缓蚀效果越差。     

新型曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成与性能评价

在曼尼希碱合成的基础上,通过与氯化苄反应制备曼尼希碱季铵盐。通过正交试验,得到了最佳制备条件:反应温度80℃,反应时间6 h,苯胺与氯化苄物质的量比为0.9。评价试验结果表明,曼尼希碱季铵盐具有优异的缓蚀性能。     

酰胺咪唑啉季铵盐合成及其缓蚀性能

以高纯环烷酸为原料合成了系列酰胺咪唑啉季铵盐水溶性缓蚀剂,探讨了其咪唑啉环N₍₁₎原子上取代基与缓蚀性能之间的关系。采用取代基电子效应法和碳钢挂片失重法,从理论与实验两方面探讨了酰胺咪唑啉季铵盐对碳钢的缓蚀性能。利用数理统计方法得出,其缓蚀效率(η)与基团极化效应参数(PEI_x)和-C=C-键效应指示变量D之间符合定量线性关系η = a + b PEI_x + c D(a,b,c为常数),相关系数R≥0.996。该研究成果,能为离子型缓蚀剂分子设计提供一种简便易行的新方法,为找到具有更佳缓蚀性能的新型咪唑啉缓蚀剂提供参考。     

新型缓蚀杀菌剂双季铵盐在油田中的应用

从双季铵盐的结构、合成以及由其特殊结构所带来的奇特界面吸附(气/液、固/液界面吸附)特性和化学性质,阐述了新型缓蚀杀菌剂双季铵盐的缓蚀、杀菌机理和作为油田注水缓蚀杀菌剂的研究现状,同时论述了其在油田其它领域(如:驱油,含油污水浮选等)中的应用前景。     

一种季铵盐型双子表面活性剂的合成

以N,N-二甲基乙醇胺和溴代烷为原料,在一定溶剂中进行季铵化反应后,再与2,4-甲苯二异氰酸酯（TDI）进行加成反应,合成了一种季铵盐型双子表面活性剂甲苯-2,4-二氨基甲酸（N-二甲基烷基胺基乙酯）。研究了溴代烷烷基长度、溶剂类型、反应时间、反应温度等因素对产物表面张力和收率的影响,并考察了其与十二烷基磺酸钠的复配性能。确定了最佳合成工艺条件：使用丙酮溶剂,选用溴代十四烷,第二步加成反应时间7h、反应温度40℃。在此条件下,产物具有较高的表面活性和收率,复配性能和稳定性优良。     

季铵盐催化合成丙酸丁酯

以季铵盐为催化剂,以丙酸酐与丁醇为原料,制备丙酸丁酯。考察了醇酐摩尔比、反应时间和温度、相转移催化剂的种类及用量对合成丙酸丁酯的影响。确定了合成丙酸丁酯的最佳条件：醇酐摩尔比1：1．2,反应时间40min,反应温度20－30℃,季铵盐与丙酸酐摩尔比0．04：1。     

显色反应法检测双子季铵盐缓蚀剂残余浓度

利用显色反应法检测油田用双子季铵盐缓蚀剂的残余浓度,以百里香酚蓝为显色剂,经过反复实验确定了最佳显色剂用量为0.4%、NH₄Cl-NH₃缓冲溶液用量为10 mL、显色时间为60 min,得到甲硝唑改性不对称双子季铵盐（季铵盐-01）吸光度与浓度标准曲线用于测定缓蚀剂浓度。同时,还研究了干扰离子、聚丙烯酰胺、含油量对检测结果的影响。该测试方法可靠准确性高,其平均加标回收率达到98.6%,可在油田现场进行推广。当Ca²⁺<4000 mg/L,Mg²⁺<1800 mg/L,Fe³⁺<1.5 mg/L时,该检测方法的误差<5%。当PAM（相对分子质量50万）浓度小于200 mg/L时,吸光度与缓蚀剂浓度仍能呈线性关系。污水中原油对检测结果的影响较大。