三嗪巯基化合物缓蚀作用的研究

采用失重法，电化学法和ＸＰＳ电子能谱法，对自制的５种三嗪巯基化合物，在中性的水介质中，对Ａ３钢的缓蚀研究中，发现这类化合物在Ａ３钢的表面上能形成配合膜，且当疏基化合物的浓度为５００ｐｐｍ和温度为５０℃时缓蚀率达９４％以上。     

影响HPAM对A3钢缓蚀能力的因素

采用动、静态挂片失重法及pH、氧含量和粘度测量等多种试验方法,分别研究了部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）的浓度、溶液的温度、HPAM的分子量及溶液的矿化度等因素改变时,HPAM对A3钢在水中缓蚀能力大小的变化。结果表明,随着HPAM浓度增加,其对A3的缓蚀率随浓度增加而迅速增加;当HPAM浓度达到一定范围后,其对A3钢的缓蚀率随浓度增加变化不大;随着温度的升高,HPAM对A3钢的缓蚀率下降;随HPAM分子量的减少,HPAM对A3钢在模拟水中的缓蚀作用增强。溶液中阴离子相同的情况下,HPAM在含Ca^ 溶液中的缓蚀作用大于含Na^＋的溶液。     

咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究

以棕榈酸、二乙烯三胺为原料合成咪唑啉，并对其进行水溶性改性制备了咪唑啉型缓蚀剂YG-1，与助剂硫脲复配得到复配缓蚀体系YG-2。应用静态挂片失重法、电化学法评价了该复配缓蚀体系YG-2的缓蚀性能，研究了缓蚀机理，并用扫描电镜分析了腐蚀前后及加入复配缓蚀体系YG-2后A3钢的表面形貌。研究结果表明，在30℃下加入复配缓蚀体系YG-2能有效地抑制饱和CO2的高矿化度盐水对A3钢的腐蚀，其使用浓度为20mg／L时，缓蚀率达到98．5％，腐蚀速率仅为0．009mm／a，远好于我国石油天然气行业标准规定的指标。     

A3钢腐蚀试片在缓蚀剂中的缓蚀行为研究

以A3钢为腐蚀对象,采用常压静态腐蚀失重法研究了有机类、无机类缓蚀剂对A3钢的缓蚀作用。结果表明,有机类缓蚀剂的缓蚀效果优于无机类缓蚀剂,添加丙炔醇、有机胺等增效剂后,可以显著提高缓蚀剂的缓蚀性能。     

二乙醇胺在酸洗介质中对碳钢的缓蚀性能研究

借助静态质量损失法研究二乙醇胺作为缓蚀剂在质量分数分别为3%的氢氟酸、盐酸、硫酸和硝酸中对Q235A钢和20号碳钢的缓蚀性能,确定了二乙醇胺在上述酸介质中的最佳量。结果表明,二乙醇胺在质量分数分别为3%的氢氟酸、盐酸和硫酸介质中对Q235A钢和20号碳钢均有较好的缓蚀作用,缓蚀率均在80%以上。     

一种新型咪唑啉复配缓蚀剂对A3钢在饱和CO2盐水溶液中的缓蚀性能

以棕榈酸、二乙烯三胺、马来酸酐为原料合成了一种新型咪唑啉缓蚀剂2-十五烷基-1（马来酰胺）-乙基-咪唑啉，其与助剂硫脲复配得到复配缓蚀剂YQ。采用静态挂片失重法、电化学评价法考察了YQ的缓蚀性能。结果表明，YQ能有效抑制饱和CO2盐水对A3钢的腐蚀。采用X射线光电子能谱及扫描电镜分析了腐蚀前、后及加入复配缓蚀剂YQ后A3钢的表面形貌及表面产物，探讨了YQ的缓蚀机理。结果证明，复配缓蚀剂YQ在A3钢表面形成了3层腐蚀产物膜，有效地抑制了饱和CO2盐水对A3钢的腐蚀。     

曼尼希碱的缓蚀行为和缓蚀机理

以酮类、甲醛和有机胺为原料合成了曼尼希碱 ,用失重法评价了产物在 1 5%盐酸中对 A3钢片的缓蚀性能。研究表明 ,曼尼希碱与铁原子 (离子 )络合吸附成膜 ,通过覆盖效应起到缓蚀作用。在介质温度为 90℃ ,腐蚀时间 4 h,缓蚀剂加量 1 %的腐蚀试验中 ,用苯乙酮合成产物的缓蚀效果优于用丙酮合成的产物 ,以环己胺、苄胺和乙二胺与苯乙酮合成产物的缓蚀效果最佳 ,腐蚀速度小于 3 .0 g/m2 · h     

天然桐油基咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能研究

以天然桐油为原料,采用溶剂法合成天然桐油基咪唑啉季铵盐。利用极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜等手段对天然桐油基咪唑啉季铵盐的缓蚀性能进行了研究。当缓蚀剂的浓度为2.0 g/L时,在pH值为3.5的盐酸溶液中最大缓释效率达到86.30%。桐油基咪唑啉季铵盐缓蚀剂在A3钢表面发生物理吸附,并且符合Langmuir吸附模型,对A3钢有较好的缓蚀效果。     

缓蚀剂HC01缓蚀行为研究

加工高酸、高硫原油过程中,减粘顶水对塔顶冷凝系统和材质为20号钢的流出管线腐蚀严重,为了减少腐蚀过程对管线和设备的危害,有必要提出有效的防腐措施。通过失重法和电化学交流阻抗法,对11种顶水介质常用缓蚀剂进行筛选,研究了不同浓度下各缓蚀剂的缓蚀性能,针对缓蚀效果优良的咪唑啉缓蚀剂HC01最佳用量及其在20号钢表面的吸附行为进行了研究。结果表明:缓蚀剂HC01最佳浓度为145.5 mg/L,缓蚀率高达90.26%,在20号钢表面的吸附行为服从Langmuir吸附等温式,属于化学吸附。咪唑啉缓蚀剂HC01在减粘顶水介质中对20号钢的缓蚀效果明显,建议现场应用。     

三种双子季铵盐缓蚀剂对钢片在气田采出水中缓蚀行为的影响

为获得缓蚀性能优良的双子咪唑啉季铵盐缓蚀剂,以3种不同的胺类化合物与环氧氯丙烷和硫脲为原料,合成了3种双子咪唑啉季铵盐缓蚀剂(甲硝唑双子季铵盐G1、不对称咪唑啉季铵盐G2和双咪唑啉季铵盐G3),采用化学浸泡失重法、电化学极化曲线及电化学阻抗谱(EIS)技术研究了3种缓蚀剂对X52钢在某气井采出水(矿化度34330 mg/L)介质中的缓蚀行为,考察了缓蚀剂浓度对缓蚀效率的影响,分析了双子季铵盐缓蚀剂作用机理。结果表明,缓蚀剂G1和G2为非对称结构,缓蚀剂G3为对称结构。3种缓蚀剂均表现出优异的缓蚀性能。在76℃下,随着3种缓蚀剂浓度的增加,X52钢的腐蚀速率显著降低,缓蚀效率增加。3种缓蚀剂缓蚀能力从强到弱的顺序为G3G2G1。3种缓蚀剂在X52钢表面的吸附缓蚀作用均满足Langmuir等温吸附曲线,吸附作用为物理吸附和化学吸附协同作用的混合型吸附模式。3种双子季铵盐缓蚀剂均为阳极抑制为主的混合型缓蚀剂,其在X52钢表面的成膜作用对双电层的影响较大。由于3种缓蚀剂分子结构及对称性的差异,影响了吸附过程中X52钢表面的覆盖度,导致了三者成膜行为和缓蚀性能的不同。图12表2参23     

咪唑啉膦酰胺盐酸盐在油田水中的缓蚀性能研究

采用静态挂片失重法和电化学方法,研究了合成的环烷基咪唑啉膦酰胺盐酸盐(NIPH)在模拟油田水中对A3钢的缓蚀作用,并探讨了其缓蚀机理.实验结果表明:(1)NIPH在矿化度31.2 g/L的模拟油田水中对A3钢具有较好的缓蚀效果,其缓蚀效果受溶液pH值影响较大.在显酸性的模拟油田水中,NIPH的缓蚀率远高于原模拟油田水中的缓蚀率;当溶液pH为5左右时,NIPH的缓蚀效果最好,且此时水中基本无沉积物,在80℃、24 h条件下,投加量为30 mg/L时,缓蚀率可达到92.43%,A3钢腐蚀率仅为0.0249 mm/a,远好于我国石油天然气行业标准对污水腐蚀率的要求.(2)NIPH缓蚀剂具有较宽的适用温度范围(30～95℃),50℃左右时缓蚀效果最好.温度较低时,NIPH缓蚀剂以物理吸附为主;温度较高时则以配位键化学吸附为主;80℃时吉布斯吸附自由能ΔG0为38.2 kJ/mol.按电化学机理,NIPH属于阴极型为主的缓蚀剂.图1表5参8.     

咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

为了解决油田污水引起的设备管道严重腐蚀问题,在油田污水处理过程中投加缓蚀剂是一种经济实用的方法。以桐油、松香为主要原料,二甲苯为携水剂,与二乙烯三胺经过两步脱水合成咪唑啉中间体,并利用氯乙酸对其进行季铵化合成咪唑啉季铵盐。对咪唑啉季铵盐合成过程的主要影响因素进行分析,确定较好的合成工艺:桐油/松香混合物与二乙烯三胺的摩尔比为1∶1.3,在140℃左右回流,逐步升温至220℃,回流8 h,氯乙酸与咪唑啉中间体的摩尔比为1∶1,携水剂用量为总投料量的25%,此条件下产物的产率超过90%。采用合成的咪唑啉季铵盐在5%氯化钠溶液中对A3钢的缓蚀性能进行评价,结果表明,合成的咪唑啉季铵盐对A3钢具有良好的缓蚀作用,当咪唑啉缓蚀剂使用浓度为150×10~(-6)时,A3钢在45℃的5%氯化钠腐蚀溶液中的缓蚀效率可超过90%。     

1-(2-苯基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉对Q235钢的缓蚀吸附作用

 合成了新型化合物1-(2-苯基-硫脲乙基)-2-十五烷基-咪唑啉(PSIM),采用失重法和电化学极化曲线方法就其在 H₂S/CO₂共存的3%NaCl 溶液中对 Q235钢的缓蚀性能进行了研究,探讨了其在 Q235钢表面的吸附行为。结果表明,PSIM 具有较高的抗 H₂S、CO₂腐蚀的性能,能同时抑制 Q235钢的阴、阳极腐蚀反应过程,缓蚀效率随着其浓度的增加而提高,随着温度的升高而降低,并且具有较好的耐高温性能。PSIM 在 Q235钢表面上的吸附过程为自发、放热过程,吸附行为服从 Langmuir 吸附等温式,属于以化学吸附为主的混合吸附。同时采用量子化学方法计算了 PSIM 的电子结构参数,分析了 PSIM 的分子结构与其缓蚀性能之间的关系。     

两种双吡啶盐在盐酸中对A3钢的缓蚀性能

用静态失重法测定了两种gemini型化合物溴化1,4-二(α-癸基吡啶)丁烷(Gp3)和1,6-二(α-癸基吡啶)己烷(Gp4)在含有1.0g/LNaCl的10%盐酸中对A3钢的缓蚀性能。25℃时Gp3在加量10mg/L时的缓蚀率即高达99.85%,加量逐步增加到500mg/L时大体上维持此高缓蚀率。90℃时,在加量20,200,800mg/L时的缓蚀率,Gp3分别为63.17%,90.62%,89.91%,Gp4分别为75.80%,92.97%,93.37%,而四川广汉油田目前使用的缓蚀剂WD-11分别为10.57%,36.95%,88.87%。两种双吡啶盐是成膜型缓蚀剂,在盐酸中对A3碳钢的缓蚀效率高而用量低。表1参7。     

氯化钾钻井液缓蚀剂的研究

钻井液添加剂的成分比较复杂,会对井下钻具钢造成不可估计的腐蚀,甚至使钻具钢因腐蚀而报废。针对这一问题,笔者主要通过失重法、电化学实验及电镜扫描等途径,对氯化钾钻井液体系中缓蚀剂进行筛选,并对其腐蚀机理进行了研究。研究结果表明,0.7%含硅化合物+0.7%二乙烯三胺+0.1%三乙烯四胺复配时,缓蚀效果最好,缓蚀率达到90.36%;电化学实验和电镜扫描实验表明,该复配缓蚀剂产生的腐蚀电流较小,具有降低点蚀敏感性,抑制点蚀发生的效果。研究结果表明,该缓蚀剂可用于钾盐钻井液中钻具钢的防腐。      

石榴皮提取物在油田水处理中的应用研究

结合陕西丰富的林果资源,开展石榴皮提取物在油田采出水处理中的应用研究。采用失重法和动电位极化曲线研究了石榴皮提取物在1mol/L HCl溶液中对A3钢的缓蚀作用和对油田细菌的杀菌作用。结果显示石榴皮的提取物有较好的缓蚀作用,极化曲线表明其为混合抑制型缓蚀剂;对硫酸盐还原菌也有较好的杀菌作用,而对于腐生菌和铁细菌的杀菌作用较弱。     

一种N-H酸曼尼希碱在盐酸中对N80 钢的缓蚀行为

采用失重法、电化学测试研究了1-苯胺甲基苯并咪唑(BMP)在盐酸介质中对N80钢的缓蚀行为。结果表明,在5 mol/L的盐酸中,BMP对N80钢有明显的缓蚀作用,当BMP浓度为2 mmol/L时,缓蚀效率可达88%(333K)。腐蚀反应的活化能随着BMP浓度的提高而增大。在303~333K范围内,BMP在N80钢表面的吸附行为遵Langmuir吸附等温式。吸附能均低于-35kJ/mol。同时采用分子动力学模拟对BMP的缓蚀作用做了进一步分析。     

Gemini表面活性剂的缓蚀性研究

通过失重法和电化学测试方法研究了在50℃时饱和H2S／CO2介质中季铵盐类12-s-12（s=2,3,4,5和6）型Gemini表面活性剂对Crl3钢的吸附缓蚀性能及其机理。结果表明：50℃时Gemini表面活性剂在饱和H2S／CO2介质中对Crl3钢具有较好的缓蚀效果,其中12—6-12型Gemini表面活性剂的缓蚀性能最佳,缓蚀率能达到90％以上。研究得出间隔基变化对表面活性剂缓蚀性能的影响规律．用电化学极化曲线法和交流阻抗谱图讨论了这种规律的作用机理。12-s-12型Gemini表面活性剂为阴极型缓蚀剂。     

新型噻二唑酰胺类缓蚀剂的合成及其对不锈钢的缓蚀性能

以5-甲基-2-巯基-1,3,4-噻二唑、乙二醇胺为原料,合成了三种新型噻二唑酰胺类缓蚀剂,采用失重法及电化学技术测试了目标产物在酸性介质中对不锈钢试片缓蚀性能的影响.实验结果表明:在酸性介质中对不锈钢的缓蚀效率都随浓度的增加而增加,当用量达到40×106 mol/L时,其缓蚀效果达到最佳,其中C3的缓蚀效果最大,达到...     

新型咪唑啉缓蚀剂的合成及性能评价

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,合成了一种新型咪唑啉缓蚀剂。考察了合成条件对目标产物缓蚀性能的影响,确定了该缓蚀剂的最佳合成条件：油酸和二乙烯三胺摩尔比1：1．2,第一步反应温度220℃、反应时间8h;第一步反应中间体与硫酸二甲酯摩尔比1：1．5,第二步反应温度50℃、反应时间3h。利用静态挂片失重法,测定了该缓蚀剂及其与无水亚硫酸钠复配体系在人工模拟盐水中对A3钢的缓蚀效果,并评价了该缓蚀剂的各项性能。结果表明,该缓蚀剂稳定性高、乳化倾向小、溶解分散性好、能有效阻止盐水介质中的腐蚀,与无水亚硫酸钠的复配体系对A3钢具有较强的缓蚀能力。