盐酸介质中复配缓蚀剂对N80钢缓蚀效果分析研究

针对N80钢在盐酸溶液中的腐蚀,利用曼尼希碱与钨酸钠复配缓蚀剂作为盐酸溶液中N80钢的缓蚀剂,通过X射线光电子能谱、电化学实验分析研究了N80钢在不同配比缓蚀剂中的缓蚀行为。研究结果表明,曼尼希碱与钨酸钠缓蚀剂复配使用后,随着配比的增大,腐蚀电流密度逐渐减小,容抗弧半径逐渐增大,当曼尼希碱与钨酸钠缓蚀剂浓度均为0.000 2mol/L(配比为1∶1)时,缓蚀效率最高。微观分析表明,缓蚀剂复配后Fe2p结合能均大于单独使用两种缓蚀剂时的结合能,表明复配后钨酸钠缓蚀剂在N80钢表面形成的沉淀膜可以有效弥补N80钢在曼尼希碱吸附膜中的空隙,两者结合形成了致密的膜层,有效提高了缓蚀效率。     

新型苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究

以苄叉丙酮、苯甲醛、氨基硫脲为原料合成曼尼希碱缓蚀剂,采用静态失重法、极化曲线法、电化学阻抗谱法(EIS)等方法研究了其在盐酸介质中对N80钢的缓蚀行为。结果表明:在60℃、10%HCl溶液中加入1%缓蚀剂,N80钢的腐蚀速率为0.7471 g/(m²·h);极化曲线表明该缓蚀剂为混合型缓蚀剂;缓蚀剂在钢表面的吸附遵循Langmuir的吸附等温线模型;分子动力学模拟结果表明,缓蚀剂分子可以平行地吸附在金属表面,有效地将金属表面和腐蚀介质隔开,从而起到缓蚀作用。     

苄叉丙酮曼尼希碱的合成及其缓蚀性能研究

以甲醛、水合肼、苄叉丙酮等为原料,制备苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂。用红外光谱仪对其结构进行表征,并使用静态失重法评价其在质量分数为15%盐酸中对N80钢片的缓蚀性能,同时采用电化学方法研究了苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂的缓蚀机理。结果表明:在15%盐酸中,当缓蚀剂在酸液介质中质量分数为0.1%时,N80钢片腐蚀速率为0.433 8 g/(m~2·h),具有优异的缓蚀性能;该苄叉丙酮曼尼希碱缓蚀剂属于阴极型缓蚀剂,且吸附行为可以用Langmuir吸附等温式表述;该缓蚀剂可以稳定吸附在N80碳钢表面,从而起到缓蚀作用。     

咪唑啉缓蚀剂在1 mol/L盐酸中对20#碳钢的缓蚀作用

采用腐蚀失重法评价了咪唑啉在1 mol/L盐酸中对20#碳钢的缓蚀性能.结果表明,缓蚀率随着缓蚀剂质量浓度的增加而增加.当缓蚀剂质量浓度达到60 m g/L时,缓蚀率随着咪唑啉的质量浓度增加变化不明显,其最大缓蚀率为97.5％.咪唑啉在20#碳钢的表面吸附是一个自发的放热过程,吸附过程符合朗格缪尔等温吸附,其吸附吉布斯自由能变化在-40～-20 kJ/mol,表明咪唑啉缓蚀剂在20#碳钢表面的吸附过程同时存在化学吸附和物理吸附.     

咪唑啉类缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

在一定条件下合成的多种咪唑啉和咪唑啉季铵盐缓蚀剂,对N80钢在12％的盐酸中有较好的缓蚀作用,其中合成的咪唑啉季铵盐的缓蚀性能更为优异。脂肪酸-乙二胺咪唑啉季铵盐在投加量为0.3％时,在12％盐酸(60℃,4小时)酸液中N80钢腐蚀速率已降为3.91g／m~2·h。该产品与缓蚀剂K复配后,缓蚀性能得到进一步提高,可以满足油田酸化作业要求。     

1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-氧杂丙烷对N80钢的缓蚀性能

以1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-氧杂丙烷为N80油管钢缓蚀剂,采用热重分析（TGA）方法考察其热稳定性,通过电化学工作站测定Tafel极化曲线,评价1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-氧杂丙烷在饱和CO2环境中的投加量与缓蚀率之间的关系,并探讨其缓蚀机理。结果表明：1,3-双(2-苯并咪唑基)-2-氧杂丙烷的热稳定性良好;将其作为油管钢缓蚀剂,缓蚀率高,当缓蚀剂浓度为1 mmol/L时,缓蚀率可达87.84 %。通过Langmuir吸附等温线可以看出,该缓蚀剂通过物理化学作用在金属表面吸附成膜,从而对金属起缓蚀作用。     

盐酸介质中O,O′-二(环戊基)二硫代磷酸二乙胺对碳钢的缓蚀性能研究

为研究O,O′-二(环戊基)二硫代磷酸二乙胺(DEDCDP)在盐酸介质中对碳钢的缓蚀性能,采用电化学方法、失重法和金相显微镜等手段测试了相关参数和图谱。结果表明:在1.0mol/L HCl中DEDCDP对碳钢具有良好的缓蚀性能,DEDCDP为混合型缓蚀剂,作用机理为几何覆盖效应;DEDCDP分子在碳钢表面的吸附过程为自发过程,且吸附规律符合Langmuir吸附等温方程。     

咪唑改性聚丙烯酸酯的合成及性能评价

以丙烯酸羟乙酯、环氧氯丙烷和咪唑为原料,通过环氧氯丙烷的开环反应和亲核取代反应制得丙烯酸-2-(2-羟基-3-氯丙氧基)乙酯(A),再以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为复合引发剂,采用水溶液自由基聚合法合成了一种咪唑改性聚丙烯酸酯聚合物(AA)。将AA用于油田废水的除油,考察了聚合物AA添加量、温度以及pH值对除油效果的影响,同时采用静态挂片失重法、电化学法及SEM考察其对N80钢的缓蚀性能。结果表明,在AA添加量为30mg/L、反应温度40℃、pH=10条件下,含油废水的除油率达到95.3%,比聚丙烯酰胺(PAM)的除油效果好。当AA添加量为0.9%时,在90℃盐酸质量分数20%的介质中,N80钢的缓蚀率为96.2%,说明该聚合物在酸性介质中可以在N80钢表面形成完整致密的吸附膜,具有良好的缓蚀性能,是一种以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

双咪唑啉季铵盐的合成及缓蚀抑菌性能研究

合成了氯化1, 2-二(N-苯基-N-氨乙基咪唑啉)乙烷(PIM-2-IMP)双咪唑啉季铵盐缓蚀剂。采用静态失重法和电化学方法评价了PIM-2-IMP对N 80钢在5%HCl溶液中的缓蚀性能,采用绝迹稀释法考察了PIM-2-IMP对胜利油田坨六污水中硫酸盐还原菌(SRB)的抑菌性能。结果表明:PIM-2-IMP缓蚀剂是一种混合抑制性缓蚀剂,缓蚀效率随缓蚀剂浓度的增大而增大。在30℃下,缓蚀剂浓度为1 mmol/L时,缓蚀效率可达到92.67%。当污水中硫酸盐还原菌的浓度在1×(10~4～10~5)个/mL时,杀菌剂的浓度小于40 mg/L,小于油田标准要求的70 mg/L。     

曼尼希碱缓蚀剂XJ合成及其对N80钢的缓蚀性能

采用甲醛、苯乙酮、芳香肼为原料合成XJ系列曼尼希碱,通过正交实验得出最优合成条件为:反应温度70℃,甲醛/芳香肼摩尔比2.9:1、苯乙酮/芳香肼摩尔比3.2:1、pH值4、反应时间6h。通过静态失重法和电化学方法评价了曼尼希碱缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。静态失重法表明,N80钢试片在加有1%XJ-3的15%盐酸中的腐蚀速率为0.256g/m~2·h,远低于SY/T 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》中的一级标准。电化学测试结果表明,该缓蚀剂是以抑制阳极腐蚀过程为主的混合型缓蚀剂,交流阻抗测试进一步证实了XJ系列缓蚀剂的缓蚀效果。该缓蚀剂在N80钢表面上的吸附行为服从Langmiur吸附等温式。图5表2参6