咪唑啉类缓蚀剂的研究现状及展望

介绍了咪唑啉类缓蚀剂的制备,研究了影响产物收率的几个主要因素并比较了不同咪唑啉衍生物的缓蚀性能,阐述了其缓蚀机理,最后介绍了咪唑啉类缓蚀剂的应用现状及前景。     

油酸咪唑啉类缓蚀剂对不锈钢的缓蚀性能研究

利用静态失重法、Tafel极化曲线研究了油酸咪唑啉类缓蚀剂在不同酸介质中对不锈钢的缓蚀性能,并尝试了油酸咪唑啉缓蚀剂与KI的复配实验。结果表明,油酸咪唑啉类缓蚀剂在10%盐酸中和10%硫酸中对不锈钢有很好的缓蚀作用。在10%盐酸介质中,只需加入0.3%的油酸咪唑啉缓蚀剂,不锈钢材质的缓蚀率就能达到98%;在10%硫酸介质中,缓蚀率在油酸咪唑啉缓蚀剂添加量为0.5%时最大,达到94%。与KI的复配结果表明,咪唑啉与KI之间有一定的缓蚀协同效应,复合使用可以达到降低成本和保持高缓蚀率的作用。     

咪唑啉型缓蚀剂合成方法的研究现状

简要概述了咪唑啉型缓蚀剂的基本结构及其缓蚀机理 ,并对咪唑啉型缓蚀剂的结构对该类缓蚀剂的缓蚀性能的影响进行了初步的概括 ,主要介绍了国内关于咪唑啉型缓蚀剂常见的几种合成方法以及其定性分析方法 ,系统的阐述了各种反应条件诸如温度、压力等对咪唑啉系列缓蚀剂的合成反应的影响。同时 ,也对国内咪唑啉类系列化合物合成的研究现状进行了简要的概括和总结     

水溶性咪唑啉类缓蚀剂的合成及性能研究

针对油田注水开发过程中存在的腐蚀问题,合成了水溶性的咪唑啉类缓蚀剂LRX,利用静态挂片法和极化曲线法考察了其缓蚀性能。结果表明,在苯甲酸与二乙烯三胺的摩尔比为1∶1.4,咪唑啉中间体与氯乙酸的摩尔比1∶1.5,季铵化温度控制在60℃,反应时间4 h时,合成的咪唑啉类缓蚀剂LRX为阳极型缓蚀剂,对20#钢的缓蚀率达85%;合成的咪唑啉类缓蚀剂LRX与阻垢剂HEDP复配后,在缓蚀和阻CaCO3垢性能方面具有良好的协同效应。     

硬脂酸咪唑啉缓蚀剂对常见金属在10%盐酸中的缓蚀性能

使用静态失重法研究了硬脂酸咪唑啉缓蚀剂在10%盐酸中对常见金属(20碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜)的缓蚀行为。结果表明,针对20碳钢材质,只需加入0.3%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂,其在10%盐酸中的缓蚀率就达到93%;针对不锈钢材质,硬脂酸咪唑啉缓蚀剂0.2%的加入量即可使其在10%盐酸中的缓蚀率达到94%;针对黄铜材质,添加0.4%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂可以使其在10%盐酸中的缓蚀率达到85%;同样地,在10%盐酸溶液中,添加0.4%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂可以使紫铜材质的缓蚀率达到87%。硬脂酸咪唑啉类缓蚀剂在10%盐酸中对20碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜均有优良的缓蚀性能。     

硬脂酸咪唑啉缓蚀剂对常见金属在10%盐酸中的缓蚀性能

使用静态失重法研究了硬脂酸咪唑啉缓蚀剂在10%盐酸中对常见金属(20碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜)的缓蚀行为。结果表明,针对20碳钢材质,只需加入0.3%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂,其在10%盐酸中的缓蚀率就达到93%;针对不锈钢材质,硬脂酸咪唑啉缓蚀剂0.2%的加入量即可使其在10%盐酸中的缓蚀率达到94%;针对黄铜材质,添加0.4%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂可以使其在10%盐酸中的缓蚀率达到85%;同样地,在10%盐酸溶液中,添加0.4%的硬脂酸咪唑啉缓蚀剂可以使紫铜材质的缓蚀率达到87%。硬脂酸咪唑啉类缓蚀剂在10%盐酸中对20碳钢、不锈钢、黄铜、紫铜均有优良的缓蚀性能。     

环烷酸基咪唑啉类缓蚀剂的合成及缓蚀性能评价

以不同酸值环烷酸与有机多胺为原料,制备一系列单环和双环环烷基咪唑啉和。利用静态失重法考查了环烷酸基咪唑啉结构以及咪唑啉环数对缓蚀剂性能的影响。缓蚀剂性能评价结果表明:环烷酸与二乙烯三胺为原料摩尔比为1∶1.1时合成的单环环烷基咪唑啉缓蚀剂添加量为4 mg.L-1时缓蚀率可达98%以上;酸值较低的粗环烷酸、减蒸的环烷酸与二乙烯三胺原料摩尔比为1∶1.1合成的咪唑啉类缓蚀剂具有较高的缓蚀效果,因此减少了缓蚀剂原料加工程序、降低了成本。     

咪唑啉及其衍生物的缓蚀作用

概述了咪唑啉型缓蚀剂研究的发展和缓蚀剂缓蚀机理研究方法的发展,重点讨论了咪唑啉及其衍生物的结构特点、缓蚀作用的电化学特征、在金属表面的吸附特征、咪唑啉及其衍生物的分子结构与其缓蚀作用的关系,探讨了查明咪唑啉及其衍生物的缓蚀机理对设计新型的缓蚀剂分子,进一步开发高效低毒的缓蚀剂品种的意义.     

咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的研究

制备了1种咪唑啉季铵盐型缓蚀剂。通过红外光谱对自制咪唑啉季铵盐进行表征,并用挂片失重法测定了该缓蚀剂的缓蚀性能。试验结果表明：咪唑啉季铵盐同时含有酰胺和咪唑啉环结构;当缓蚀剂的加入量为1.0%（质量分数）时,缓蚀效果最好;在80 ℃条件下,符合缓蚀剂评价指标的三级标准（大于95.31%~97.07%）,发挥缓蚀作用;缓蚀时间10 h,缓蚀率还维持在88.0%以上。     

咪唑啉类缓蚀剂性能的评价及其机理研究

针对陕北某天然气气井腐蚀现象日益严重以及天然气中H2S,CO2等酸性组分质量浓度不断增大等一系列亟待解决的生产实际问题,首先利用质量损失法对4种常用的咪唑啉类缓蚀剂进行了缓蚀效果评价,然后通过量子化学计算和分子动力学模拟的方法对其缓蚀行为和作用机理进行了初步研究。结果表明:咪唑啉类缓蚀剂对金属的缓蚀作用,主要由于其分子中的咪唑环及极性基团的作用;发生吸附时,咪唑环优先吸附于金属表面,有利于咪唑啉分子在金属表面形成稳定的保护膜。同时憎水支链的自由移动与伸展,能够在远离金属表面的地方形成一层致密的疏水层,阻碍了腐蚀介质与金属基体的接触,有效地增强了咪唑啉分子的缓蚀效果。缓蚀剂缓蚀性能的理论评价结果与实验结果相吻合。     

硫代氨基咪唑啉盐缓蚀剂的合成及性能研究

针对油气田阳离子型咪唑啉类缓蚀剂与阴离子型阻垢剂配伍性较差的问题,以有机酸和三乙烯四胺为反应原料合成了咪唑啉,在n(咪唑啉)∶n(CS_2)∶n(NaOH)为1∶1∶1、乙醇为溶剂、温度为60℃条件下反应2 h,得到水溶性的阴离子缓蚀剂,并考察了该缓蚀剂的缓蚀性能及其与阻垢剂的配伍性。研究结果表明,在含盐25%、温度60℃、压力为0.5 MPa的腐蚀介质中,该缓蚀剂加药质量浓度为50 mg/L时,24 h内对A3碳钢的缓蚀率92%,与阴离子阻垢剂的配伍性良好。     

天然气集输缓蚀剂的研究进展

石油天然气中普遍含有H2O、H2S、CO2等腐蚀性物质,在集输、储运过程中常对管线设施造成严重的腐蚀破坏,添加缓蚀剂是应用最普遍且经济特效的腐蚀抑制措施。本文概述了天然气缓蚀剂开发的历史,指出油溶性、挥发性和良好水分散性是天然气缓蚀剂的基本要素,抗H2S、CO2腐蚀的缓蚀剂是理想的天然气集输缓蚀剂。传统的磷酸酯与烷基胺的反应产物、多胺类以及咪唑啉与硫脲的复配物等都有良好的应用效果,其中改性咪唑啉类油溶性缓蚀剂具有优异的抗H2S、CO2腐蚀特性和良好的发展前景。     

环烷基咪唑啉衍生物在硫酸介质中的缓蚀性能研究

介绍了环烷基咪唑啉衍生物(NID)的合成,并探讨了其在硫酸介质中的缓蚀性。结果表明,在5%H2SO4溶液中,在50℃,投加剂量为0.1%时,合成的环烷基咪唑啉衍生物对碳钢片缓蚀率达93%以上。因此,所合成的环烷基咪唑啉衍生物是一种优异高效的酸洗缓蚀剂。     

一种油田注水缓蚀剂的合成及性能评价

合成缓蚀剂的最佳工艺条件为：油酸与二乙烯三胺的摩尔比为1：1．2,咪唑啉中间体的合成时间8h,环化温度为220℃,中间体与季铵化试剂DMS的摩尔比为1：1。采用静态失重法,对在最佳工艺条件下合成的咪唑啉季铵盐进行缓蚀性能评价。结果表明,当咪唑啉季铵盐缓蚀剂加量为1000mg／L时,就能达到很好的缓蚀性能;并且缓蚀剂的用量为500mg／L时,24h腐蚀速率为0．019mm／a,80℃时腐蚀速度为0．0214mm／a,将咪唑啉季铵盐以500mg／L与十二烷基硫酸钠（SDS）300mg／L、碘化钾（KI）1500mg／L、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）200mg／L复配。其缓蚀率最高可达77．16％。     

吗啉类缓蚀剂的合成及其应用研究

以吗啉、二正丁胺、三聚甲醛等为原料合成了一种新型的吗啉衍生物,并将该吗啉衍生物与其它物质进行复配,并用静态失重法,研究了吗啉衍生物及其复配物对CO2腐蚀的缓蚀效果试验表明,该吗啉衍生物与咪唑啉衍生物、硫脲及丙炔醇复配后对抑制CO2的腐蚀有良好的效果,气相中的缓蚀效率可达93.6%,液相中的缓蚀效率为96.9%.     

吗啉衍生物抑制CO_2腐蚀性能的研究

用静态失重法研究了吗啉衍生物及其复配物对CO2腐蚀的缓蚀效果。试验表明,该吗啉衍生物与咪唑啉衍生物、硫脲及丙炔醇复配后对抑制CO2的腐蚀有良好的效果,气相中的缓蚀效率可达93.6%,液相中的缓蚀效率为96.9%。     

一种非离子型缓蚀剂的合成及其性能研究

介绍了一种适用于海上油田水处理的非离子型缓蚀剂。考察了温度、二氧化碳压力、缓蚀剂浓度、硫化氢浓度和盐含量对该缓蚀剂缓蚀效果的影响,并与几种常规阳离子型咪唑啉缓蚀剂的缓蚀效果进行了对比。现场使用表明,当该缓蚀剂投加量为35 mg/L时,挂片腐蚀率在0.009 mm/a以内,缓蚀效果优异。同时,该缓蚀剂的使用可以解决与阴离子型清水剂和絮凝剂作用互相抵消的问题,在海上油田具有广泛的应用前景。     

一种新型抗高温酸化缓蚀剂的制备与性能评价

硫脲、多乙烯多胺、油酸按照质量比0.2∶1∶2,通过缩合脱水反应合成出了一种油酸硫脲基咪唑啉,并复配表面活性剂、吡啶、醛、炔醇等,得到一种新型抗高温酸化缓蚀剂LX-1,对缓蚀剂的缓蚀性能、相容性、抗温性能进行评价。结果表明,缓蚀剂的缓蚀性能良好,LX-1加量为0.6%时,缓蚀率达到95%,腐蚀速率达0.015 mm/a;与地层离子及各种化学剂相容性好;能抗高温90℃,盐酸浓度20%时,腐蚀速率0.023 mm/a,缓蚀率89.0%。     

两种高效低成本咪唑啉类缓蚀剂的研制

为了缓解油田设备因腐蚀引起的问题,实验通过有机合成方法,用苯甲酸(油酸)和三乙烯四胺及氯化苄合成得到咪唑啉季铵盐缓蚀剂,经过油酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂与苯甲酸咪唑啉季铵盐缓蚀剂的复配后,通过静态失重法进行评价。结果表明这类缓蚀剂的最佳加药浓度为30 mg·L-1,此时两种酸类咪唑啉季铵盐含量比为2∶3时的缓蚀效率可以达到97.4%;主剂(苯甲酸∶油酸=2∶3)与硫脲、乌洛托品、乙酰苯胺按比例10∶5∶2∶1复配缓蚀效率可以达到98.4%,符合油田生产需求。