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。     

高温高压二氧化碳介质中改性咪唑啉的缓蚀行为

利用脂肪酸与多胺合成咪唑啉,对咪唑啉进行改性得到一种新型含硫磷的咪唑啉类缓蚀剂HGY-T。通过高温高压动态测试和电化学方法研究了HGY-T在温度为80℃,CO2分压为1MPa高矿化度的模拟油田水中的缓蚀性能。结果表明,在高温高压二氧化碳介质中,50mg/L的缓蚀剂就有很好的缓蚀性能,腐蚀速率低于0.076mm/a,缓蚀率达到95%。该缓蚀剂为阳极型缓蚀剂,遵循Frumkin吸附等温式。     

咪唑啉类化合物在HCl溶液中对碳钢的缓蚀机理分析

目的 研究咪唑啉（IM）及咪唑啉基脲（IU）在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能。方法 采用静态失重法、电化学测试技术、表面形貌及官能团分析、热力学等温方程等方法,研究缓蚀剂在不同温度的盐酸溶液中对Q235碳钢的缓蚀性能和吸附规律。结果 在静态失重试验中,室温下,随着IM、IU缓蚀剂的加入,碳钢的腐蚀速率从12.54 mg/(cm2?h)分别降低到5.132、0.145 mg/(cm2?h),IM、IU的缓蚀率分别为59.1%和98.9%。随着温度的升高,缓蚀效率略有下降。极化曲线试验表明,增加两种缓蚀剂的浓度,腐蚀电位负移,阳极电流密度下降明显。交流阻抗的测试显示,随着两种缓蚀剂浓度的增大,拟合参数Rct增大、Cdl减小,证明缓蚀剂在金属表面取代了水,并吸附成膜。研究等温吸附模型发现,两种缓蚀剂分子在碳钢表面的吸附符合Langmuir等温吸附方程,且根据SEM及XPS分析,证明缓蚀剂分子通过N原子与金属形成共价键,在金属表面吸附成膜。结论 咪唑啉和咪唑啉基脲对碳钢均具有缓蚀效果,且咪唑啉基脲的缓蚀效果更优异。两种缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂,且以抑制阴极腐蚀反应速率为主。两种咪唑啉化合物在碳钢表面的吸附过程为自发放热过程,其吸附规律遵循Langmuir吸附等温模型,属于单分子层吸附。     

CO2饱和NaCl溶液中松香基咪唑啉季铵盐的缓蚀吸附行为

以松香和二乙烯三胺为原料合成了松香基咪唑啉,并采用氯乙酸钠对合成产物进行季铵化改性,得到水溶性松香基咪唑啉季铵盐.通过失重法和电化学方法测试了该季铵盐在60℃的CO2饱和3%NaCl溶液中对Q235钢的缓蚀性能.结果表明,水溶性松香基咪唑啉季铵盐对Q235钢有很好的缓蚀作用,150 mg/L用量时缓蚀率超过90%.该缓蚀剂是一种以阳极抑制为主的缓蚀剂,遵循Langmuir吸附等温式,在钢表面发生自发吸附,存在较强的吸附作用力.     

肉桂酸咪唑啉化合物对N80钢在盐酸介质中缓蚀性能的研究

目的研究肉桂酸咪唑啉缓蚀剂在酸性介质中对N80钢的缓蚀性能。方法以肉桂酸和羟乙基乙二胺为原料,氧化铝为催化剂,采用溶剂法合成了肉桂酸咪唑啉化合物,利用紫外光谱和红外光谱等分析了产物的分子结构,利用静态失重法、动电位极化和交流阻抗等方法研究了咪唑啉缓蚀剂在盐酸介质中对N80钢的缓蚀性能,并对其缓蚀机理进行了初步探讨。结果静态失重法结果表明,缓蚀效率与缓蚀剂的质量浓度有关,当产物的质量浓度达到400 mg/L时,缓蚀效率趋于平稳,可达86.9%。腐蚀速率随着温度的增加而增加,温度在30~50℃时,咪唑啉具有良好的缓蚀效率。极化曲线研究结果表明,该缓蚀剂是控制阳极反应为主的混合型缓蚀剂,作用类型是几何覆盖效应。交流阻抗研究结果表明,该缓蚀剂对碳钢在盐酸介质中的腐蚀有明显的抑制作用,缓蚀效率随着缓蚀剂的质量浓度的增大而增大。结论肉桂酸咪唑啉是一种有效的缓蚀剂,能够明显抑制N80钢在盐酸介质中的腐蚀。     

一种油田型缓蚀剂的合成与性能测试

以油酸、二乙烯三胺为原料,二甲苯为携水剂合成烷基咪唑啉类缓蚀剂,并与氯化苄进行季铵化反应.在5%HCl介质中,采用静态失重法及电化学法对所合成的咪唑啉缓蚀剂与有机化合物的协同缓蚀作用及对A3钢在模拟油田回注水中的缓蚀性能进行了研究.结果表明,咪唑啉类缓蚀剂与非离子表面活性剂和肉桂醛有明显的协同作用,其最佳质量复配比为10:1:1,为一种以阳极为主的混合型缓蚀剂,该油田型缓蚀剂在静态条件下对A3钢的缓蚀率可达99.3%.     

H2S水溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究——Ⅶ.H2S溶液中咪唑啉衍生物对碳钢腐蚀电极过程的影响

利用电化学测试技术，在H2S溶液中分别研究了14种咪唑啉衍生物浓度的变化对其缓蚀性能以及碳钢腐蚀电化学过程的影响，并对其缓蚀作用过程、缓蚀类型进行了分析探讨。结果表明，随药剂浓度升高，体系的自腐蚀电流和电极表面电容迅速减少，极化电阻增大，表明缓蚀剂分子在电极表面的吸附随药剂浓度的增加而增加，屏蔽效应增强；咪唑啉分子结构中憎水支链的长短对其缓蚀作用类型有重要影响，随支链中碳原子增加，化合物的缓蚀作用类型逐渐由阴极型向阳极型转变；按其对电极过程作用性质的不同，所研究的14种咪唑啉衍生物可分为阳极阴极缓蚀剂两组，其缓蚀作用主要是由于咪唑啉分子在电极表面的化学吸附所至。     

一种复合型咪唑啉缓蚀剂

以油酸和二乙烯三胺为原料合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂后,在50℃、5%的盐酸溶液中用静态失重法对咪唑啉季铵盐与阴离子表面活性剂和无机阴离子进行研究,得到了一个与咪唑啉季铵盐有最佳复配效果的复配体,咪唑啉季铵盐与I-复配比为1∶1(质量比)时,缓蚀剂的缓蚀效果最佳。在不同时间和不同温度下对复合型缓蚀剂的缓蚀效率进行了测量。这种缓蚀剂对A3钢的缓蚀率达到99%以上,比单独用咪唑啉季铵盐缓蚀效率提高了0.7%。     

咪唑啉类缓蚀剂OED的性能研究

本文探讨了咪唑啉类缓蚀剂OED对碳钢在盐酸中腐蚀行为的影响，通过失重法及电化学方法得到了OED影响的规律。研究结果表明，OED随浓度的升高，缓蚀作用逐渐明显，溶液温度升高，缓蚀作用下降，I^-的加入促进缓蚀效果；通过电化学极化曲线，得出OED属于混合控制型缓蚀剂。     

咪唑啉和季铵盐类缓蚀剂对P110S钢的缓蚀作用和机理研究

采用失重法、极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和扫描电镜(SEM)研究了咪唑啉和季铵盐缓蚀剂在H_2S/CO_2环境中对P110S钢的缓蚀作用和缓蚀机理。结果表明,咪唑啉缓蚀剂和季铵盐缓蚀剂均为阳极型缓蚀剂;在120℃,H_2S分压为0.55 MPa、CO_2分压为0.80 MPa的环境中,两种缓蚀剂均有一定的缓蚀作用,能有效抑制P110S钢的腐蚀;添加浓度为200 mg·L~(-1)时,咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效率可达87.23%。     

混合酸咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

本文采用二乙烯三胺、环烷酸(85%)、油酸为原料,通过咪唑啉季铵化反应,合成一种油田用缓蚀剂。采用红外光谱扫描,通过特征峰的分析,验证合成产物确为咪唑啉季铵盐。通过挂片失重实验,测试了混合酸配比、不同反应温度下所得到药剂的缓蚀性能,确定反应的最佳工艺条件;通过电化学研究了该药剂的增效剂、最佳加药浓度及缓蚀机理。结果表明:在环烷酸:油酸=1:0.6、季铵化反应温度为100~110℃的工艺条件下,所得混合酸缓蚀剂的缓蚀效果最佳;该缓蚀剂与硫脲、丙炔醇等具有增效作用。依据电化学弱极化曲线,该缓蚀剂为抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

氯离子与咪唑啉复配缓蚀剂的合成与应用

利用油酸和二乙烯三胺为原料合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂后,在50℃、5%的盐酸介质中用静态失重法对咪唑啉季铵盐与阴离子表面活性剂和无机阴离子的研究,得到了一个与咪唑啉季铵盐有最佳复配效果的复配体,咪唑啉季铵盐与I-复配比为1:1(质量比)时,缓蚀剂的缓蚀效果最佳.在不同时间和不同温度下对复合型缓蚀剂的缓蚀效率进行了研究.结果表明,新型缓蚀剂对A3钢的缓蚀率达到99%以上,与单独用咪唑啉季铵盐相比,其缓蚀效率提高了0.7%左右.     

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。     

油酸基咪唑啉缓蚀剂的合成与缓蚀性能

以油酸和二乙烯三胺为主要原料,合成了一种咪唑啉缓蚀剂。采用傅立叶红外变换光谱仪（FTIR）测量产品的红外光谱,分析官能团,推断分子结构;采用失重法、Tafel曲线外延法、电化学阻抗技术等对合成的缓蚀剂在模拟气田水环境中的缓蚀性能及缓蚀机理进行了研究。结果表明,合成缓蚀剂的红外光谱中含有较强的咪唑啉特征吸收峰,其氮原子上存在孤对电子,可与金属原子配位结合形成牢固的化学吸附层。缓蚀剂对Q235试样在模拟气田水环境中具有较强的缓蚀作用,当浓度仅为100mg·L^-1时缓蚀率即可达到85%左右,并随缓蚀剂浓度增大而增大。缓蚀剂分子在金属表面吸附并成膜,阻止侵蚀性的离子在金属表面吸附和氧原子的扩散,从而起到保护金属的作用,缓蚀剂为阳极型缓蚀剂。     

模拟CO2驱油环境下温度对J55油管钢腐蚀行为的影响

利用高压反应釜模拟CO2驱油环境对不同温度下J55油管钢的腐蚀行为及两种咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀性能进行了研究,计算了腐蚀速率及缓蚀率,分析了腐蚀产物膜的表面特征,分析了试验产出水的离子含量变化。结果表明,J55油管钢的腐蚀速率随温度升高而不断增大,咪唑啉类缓蚀剂对CO2腐蚀缓蚀率高,且改性咪唑啉的缓蚀效果明显更佳,缓蚀剂作用下ΣFe含量比空白试验条件下小得多,而HCO3-离子浓度比其在相同条件空白试验的稍低,缓蚀剂对CO2溶解有一定抑制作用。     

邻菲罗啉及其衍生物在1mol/L盐酸中的缓蚀性能研究

目的 制备高效、经济的邻菲罗啉衍生物缓蚀剂。方法 采用失重法、极化曲线、电化学阻抗法研究邻菲罗啉（PHEN）及其衍生物2-苯基-1H-咪唑[4,5-f]-1.10邻菲罗啉（PIPH）在不同浓度、不同温度下,在盐酸溶液中对低碳钢的缓蚀性能。采用扫描电镜（SEM）观测了未添加和添加不同缓蚀剂时低碳钢表面的腐蚀形貌。利用量子化学计算初步探讨了PHEN和PIPH分子结构与缓蚀效能的关系。结果 PHEN和PIPH的缓蚀效率均随着浓度的增加而增加,随着温度的升高而降低,在相同条件下,PIPH的缓蚀性能好于PHEN。30 ℃、缓蚀剂浓度为1 mmol/L时,PHEN和PIPH的缓蚀效率最高,分别为97.4%和99.5%。缓蚀剂在低碳钢表面遵循Langmiur吸附, 分别为?21.44和?24.28 kJ/mol。电化学测试结果显示,二者均为以阳极抑制为主的混合型缓蚀剂。扫描电镜结果显示,缓蚀剂有效抑制了盐酸对低碳钢的腐蚀。结论 PHEN和PIPH这两种缓蚀剂在1 mol/L盐酸介质中均表现出良好的缓蚀性能,且含有多氮吸附中心的PIPH缓蚀效果明显好于PHEN。     

咪唑啉类缓蚀剂在模拟再生塔顶介质中的应用

通过红外光谱、腐蚀失重及电化学测试等方法,探讨了以油酸和二乙烯三胺合成咪唑啉类缓蚀剂时二者配比对缓蚀剂缓蚀性能和稳定性的影响,并找到了最佳配比;在模拟胺液再生塔塔顶介质条件下对缓蚀剂缓蚀性能进行了评价,经复配后的咪唑啉缓蚀剂在该环境中具有良好的缓蚀性能.     

咪唑啉类缓蚀剂缓蚀协同效应的研究现状及展望

咪唑啉类缓蚀剂是油气田现用最普遍的缓蚀剂。而单一的咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀效果并不理想,且成本较高。利用咪唑啉与其他物质间的协同效应增强其缓蚀性能的研究成为咪唑啉类缓蚀剂研究领域中的热点和重点。本文从六个方面对目前咪唑啉类缓蚀剂体系中的协同效应做了综述,对咪唑啉与不同物质间的协同机理进行了探讨,并对咪唑啉类缓蚀剂协同效应的研究方向进行了展望。     

一种咪唑啉缓蚀剂对油田用P110钢CO2腐蚀的缓蚀行为

采用失重法和电化学法测试了不同浓度的一种油田用咪唑啉缓蚀剂在模拟油田现场环境中的缓蚀率。结果表明,该缓蚀剂为混合抑制型缓蚀剂,以阳极抑制为主,质量浓度在200mg.L-1时缓蚀率趋于稳定,最高缓蚀率可达97.6%。电化学阻抗测试表明,在不加缓蚀剂的电化学阻抗谱中具有三个时间常数,随着缓蚀剂浓度的增加,表层膜的的覆盖率θ越来越大,高频区的感抗弧消失,只有高频区和低频区的容抗弧两个时间常数。     

CO_2环境中咪唑啉缓蚀剂ZC-1对N80钢的缓蚀性能评价

采用失重法和极化曲线测试法评价了咪唑啉型缓蚀剂ZC-1在CO_2环境中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:缓蚀剂ZC-1加量为200mg/L时,对N80钢具有良好的缓蚀效果,缓蚀率可达96%;温度高于60℃,随着CO_2分压的增大和温度的升高,腐蚀速率呈降低趋势;ZC-1是一种以阳极抑制为主的吸附型缓蚀剂,与杀菌剂和破乳剂有很好的配伍性。