高温酸化缓蚀剂YSH-05的研制

以脂肪胺、芳香酮和甲醛为主要原料,室内合成了母体缓蚀剂MNX,与四种增效剂(PA、XI、YCl和ZCl)进行了复配,制备出了高温酸化缓蚀剂YSH-05。用静态失重法对其缓蚀性能进行了评价,并对其缓蚀机理进行了探讨。在15%的盐酸、氢氟酸和土酸中,90℃下钢片的腐蚀速率为1-4 g/(m2.h),缓蚀率均大于99%,耐温可达150℃,具有良好的缓蚀性能。     

一种二酰胺基吡啶季铵盐的合成及其缓蚀性能

利用2,3-吡啶二甲酸为主体和十二烷基胺进行酰化反应,合成了具有多个活性吸附中心的2,3-N-十二烷基-二甲酰胺吡啶衍生物,再进行季胺化反应增加其水溶性,开发出一种二酰胺基吡啶季铵盐缓蚀剂。利用动态高温高压浸泡试验和电化学试验在含二氧化碳模拟油田水中评价了该缓蚀剂对L245NCS钢的缓蚀性能。结果表明:该缓蚀剂是混合型缓蚀剂,在加量为50mg/L时,缓蚀率达到95%以上,同时对点蚀具有良好的抑制效果。     

酸化缓蚀剂含羟基双季铵盐的合成及性能评价

根据季铵化反应原理,以喹啉和1,3-二氯-2-丙醇合成了一种含羟基双季铵盐酸化缓蚀剂(BQ-1)。用红外光谱对其结构进行了表征,采用静态失重法和电化学测试研究了该缓蚀剂在15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明,该缓蚀剂具有明显的腐蚀抑制能力,在15%HCl、90℃下,5mmol/L该缓蚀剂对N80钢片的缓蚀率达96%以上,缓蚀性能优良;此外,该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,在N80钢片表面的吸附作用符合Langmuir等温吸附规律。表面分析试验(SEM和EDS)验证了缓蚀剂分子在N80钢片表面确实形成了一层保护膜。     

90℃下C0_2-H_20介质中气/液双效缓蚀剂的研制

本文设计合成了一种成膜型的氮杂环的季胺盐缓蚀剂9912-1,用挂片失重法测试了其在90℃下,C02饱和的3%NaCl水溶液中对碳钢的缓蚀性能,探讨了缓蚀剂用量对缓蚀率的影响,以及在气-液两相中该缓蚀剂与复配物的协同效应,得出效果良好的气/液双效缓蚀剂,在气、液相中的缓蚀率分别达到93.89%利95.68%。     

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。     

一种新型高温酸化缓蚀剂的制备及性能评价

目的改善缓蚀剂在高温酸液中的缓蚀性能,满足油田高温井酸化施工的要求。方法在合成一种新型吡啶季铵盐的基础上,添加炔醇、碘化钾等助剂进行复配,得到一种新型高温酸化缓蚀剂HTCI-1。使用HK-1高温高压动态腐蚀仪对其缓蚀性能进行测试,通过电化学测试、SEM、EDS等实验对其缓蚀机理进行分析。结果该酸化缓蚀剂在160℃、16 MPa、20%HCl或者土酸(12%HCl+3%HF)、质量分数3.0%的条件下,使N80试片的腐蚀速率分别为24.53 g/(m~2·h)和23.72 g/(m~2·h),达到了SY/T 5405—1996中的一级指标。结论在高温酸液中,N80钢片腐蚀速率降低,主要是由于缓蚀剂分子吸附到碳钢表面形成了一层致密的疏水性吸附膜,从而降低了侵蚀性离子与钢铁表面接触的几率,腐蚀电极反应过程受到抑制,达到了高温条件下防护金属的目的。     

一种增强型曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及其性能

以乙二胺、多聚甲醛和苯乙酮为原料经曼尼希反应合成了乙二胺双曼尼希碱盐酸盐,并合成了2-苯甲酰基-3-羟基-1-丙烯(BAA)和3-羟基苯丙酮,使用核磁共振氢谱分别对其结构进行了表征。三者复配得到增强型酸化缓蚀剂,采用静态失重法,电化学方法和SEM观察等研究了复配缓蚀剂在15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明:在90℃、15%HCl溶液中加入0.1%复配缓蚀剂,N80钢片的腐蚀速率为2.316 2g·m~(-2)·h~(-1),即达到一级标准(SY/T 5405-1996)。此外,该缓蚀剂是一种混合型缓蚀剂,在N80钢片表面的吸附作用符合Langmuir等温吸附规律。表面分析试验(SEM和EDS)验证了缓蚀剂分子在N80钢片表面形成了一层保护膜。     

缓蚀剂9912-1在CO_2H_2O介质中缓蚀性能的研究

设计合成了一种成膜型的氮杂环的季胺盐缓蚀剂 9912 1。测试了其在 90℃下二氧化碳饱和的 3%NaCl水溶液中对碳钢的缓蚀性能 ,探讨了缓蚀剂用量与缓蚀率的关系 ,及其与复配物的协同效应 ,从中得出了较佳的缓蚀配方。实验结果表明 ,此种缓蚀剂对碳钢有良好的缓蚀效果 ,可作为中高温条件下CO2 环境中的缓蚀剂。     

曼尼希碱季铵盐酸化缓蚀剂的合成及性能

合成了一种新型的曼尼希碱季铵盐(BMQA)酸化缓蚀剂,通过静态失重法测试了缓蚀剂在不同浓度盐酸中的缓蚀性能。结果表明,90℃下,缓蚀剂BMQA在15%盐酸中加入0.1%,18%盐酸中加入0.2%,28%盐酸中加入0.5%,N80钢的腐蚀速率都能小于4g·m-2·h-1。极化曲线测试表明该缓蚀剂是抑制阳极为主的混合型缓蚀剂,遵循Langmuir吸附等温式,能自发在金属表面进行化学吸附。     

喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂的合成与性能评价

以喹啉和双卤代烃为原料经季铵化反应合成了三种喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂:溴化1,4-二喹啉丁烷(Q-4-Q)、溴化1,6-二喹啉己烷(Q-6-Q)和溴化1,8-二喹啉辛烷(Q-8-Q),采用核磁共振氢谱对其结构进行表征。采用失重法,电化学方法和SEM等方法研究了三种产物在15%HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能。结果表明,Q-8-Q的缓蚀性能最佳;双季铵盐Q-8-Q与肉桂醛(CA)最佳复配比为cQ-8-Q∶cCA=1∶1。在15%HCl,90℃条件下,6mmol/L该复配缓蚀剂对N80钢片的缓蚀率达99.79%,缓蚀性能优良;缓蚀剂分子在N80钢片表面形成一层保护膜;该复配缓蚀剂能有效抑制酸液对N80钢表面的腐蚀,是一种以抑制阴极反应为主、属"负催化效应"作用机理的混合型缓蚀剂。     

塔河油田单井注采交替缓蚀剂的筛选与复配研究

目的有效治理注采交替工况对井下管柱造成的严重腐蚀,促进缓蚀剂技术在塔河油田的广泛应用。方法采用红外光谱法验证了四种有机缓蚀剂的主要成分,测试了缓蚀剂的理化性能,采用失重法评价了缓蚀剂在塔河油田井下注采交替工况的缓蚀效率,并利用电化学方法研究了两种缓蚀剂的复配性能。结果四种缓蚀剂的有效成分分别为油酸酰胺、芳香酮曼尼希碱、油酸咪唑啉和苄基喹啉盐,理化性能测试全部通过。其中,芳香酮曼尼希碱和油酸咪唑啉在井下注采交替工况下具有良好的缓蚀性能,缓蚀效率分别达到73%和67%。油酸咪唑啉和芳香酮曼尼希碱的复配能进一步提升缓蚀效率,当芳香酮曼尼希碱和油酸咪唑啉的质量比为1:3时,复配缓蚀剂的缓蚀效率能达到90%。结论芳香酮曼尼希碱-油酸咪唑啉复配型缓蚀剂是一种适用于塔河油田注采交替工况的缓蚀剂。     

SO2-4 ,PO3 4- 对曼尼希碱酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响

目的：研究废酸液中介质离子对曼尼希碱酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响,以解决碳钢在酸液中的腐蚀问题。方法采用静态失重法、极化曲线、扫描电镜及能谱分析法,研究SO2-4,PO3-4对曼尼希碱型酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响,并探究其作用机理。结果在10%(质量分数)盐酸、0.1%(质量分数)曼尼希碱的缓蚀介质中,随SO2-4质量分数的增大,腐蚀电流密度由2.81μA/cm2增加至7.32μA/cm2,腐蚀速率显著增大,缓蚀效果变弱;随PO3-4质量分数的增加,腐蚀电流密度由2.81μA/cm2减小至2.41μA/cm2,腐蚀速率减小,缓蚀效果变强。结论 SO2-4会通过钢铁表面已经形成的吸附膜上的细孔和缺陷渗入膜内,使膜发生开裂,从而侵蚀和破坏已经形成的吸附膜,抑制缓蚀剂的缓蚀效果;PO3-4与腐蚀产物Fe3+络合并在钢材表面形成一层致密的保护层,使缓蚀剂形成的吸附膜更加致密,阻止腐蚀性介质与金属表面接触,同时增加对离子或溶解氧的扩散阻力,提高缓蚀剂的缓蚀效果。     

一种低毒酸化缓蚀剂的研制

以水杨酰肼、甲醛、苯乙酮为原料，合成了一种Mannich碱，结合对N-80钢片在盐酸中的缓蚀效果对其合成条件进行了优化，并对其与无机增效剂的协同作用进行了研究。经复配得到了未见报道的不含炔醇的复合酸化缓蚀剂。实验结果表明，该Mannich碱复配物在盐酸溶液中分散性好，具有优良的缓蚀性能。     

曼尼希碱与硫脲在气井采出水腐蚀体系中的缓蚀协同作用

目的寻找新型缓蚀剂,以解决碳钢在气井采出水中的腐蚀问题。方法以N80钢在80℃气井采出水中的腐蚀为研究对象,通过极化曲线和电化学阻抗谱,研究曼尼希碱与硫脲进行复配的缓蚀效果,并探讨缓蚀协同作用机理。结果硫脲是一种混合型缓蚀剂,对N80钢的阴极过程和阳极过程都有强烈的抑制作用;曼尼希碱是一种以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。二者复配后,对N80钢在气井采出水中的腐蚀表现出优异的缓蚀协同效应,当曼尼希碱添加量为0.75%,硫脲的质量浓度为2.5 mg/L时,缓蚀效果最好。结论曼尼希碱与硫脲二者复配使用时,在N80钢表面可能形成一种双层结构的吸附膜,内层以硫脲为主,外层以曼妮希碱为主。     

两种曼尼希碱缓蚀剂的缓蚀性能

采用甲醛/苯甲醛、苯乙酮和水合肼为原料分别合成了AJ和BJ两种曼尼希碱缓蚀剂。通过静态挂片失重法、电化学测试法等方法研究了在15%HCl(质量分数)溶液中,这两种缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能。结果表明:在15%的HCl溶液中,AJ和BJ缓蚀剂对N80钢具有良好的缓蚀作用,且BJ缓蚀剂的缓蚀效果要优于AJ缓蚀剂的;两种缓蚀剂均为阳极型缓蚀剂,都能自发吸附在N80钢表面,其行为均符合Langmuir吸附等温式。     

点蚀管道剩余强度评价的协同评估综合影响因子

参照API 579-1/ASME-FFS-1-2007、ASME B31G系列以及DNV-RP-F101评价准则,研究了流变应力与鼓胀系数对点蚀油气管道剩余强度评价的影响,分析比较了三种准则的保守性。ASME B31G系列评价准则保守性最高,DNV-RP-F101评价准则保守性最低,API579-1/ASME-FFS-1-2007评价准则保守性介于两者之间。基于点蚀管道服役真实工况的多目标规划模型,提出一个协同评估综合影响因子,以线性加权和法寻求最优解,为评估人员选择合理可靠的评价准则提供辅助作用,为安全评价提供新思路。     

一种曼尼希碱在酸性介质中对碳钢缓蚀行为的研究

采用动电位扫描极化曲线和交流阻抗法,研究了自制曼尼希碱缓蚀剂ZD-1在5%H2SO,溶液中对Q235钢的缓蚀作用及缓蚀机理,并计算得出相应的热力学数据.研究表明:ZD-1是一种缓蚀效果显著、以阴极控制为主的混合型缓蚀剂,它在Q235钢表面发生了化学吸附,吸附过程为放热过程,吸附行为服从El-Awadv动力学模型.     

缓蚀阻垢剂的筛选及工业应用

针对现场循环冷却水的水质情况，研究了一种适用于循环冷却水的缓蚀阻垢剂配方，通过正交试验筛选出了一组最佳的浓度，使用该配方的缓蚀率达到82．56％。经静态阻垢试验和缓蚀评定试验分析，结果表明该配方有良好的缓蚀阻垢性能。当药剂配方浓度达50mg／L时，其缓蚀率和阻垢率均达到90％以上。在现场循环冷却水系统的应用中，对改善循环水水质也有很好的效果。     

缓蚀剂分子结构与抗硫性能及其缓蚀机理研究

用饱和H₂S/CO₂失重法、高压H₂S/CO₂动态失重法、原子力显微镜（AFM）、环境扫描电镜（SEM）和X射线能量色散光谱（EDX）研究了咪唑啉衍生物、曼尼希碱、吡啶季铵盐、喹啉季铵盐和新稠杂环季铵盐5种不同分子结构缓蚀剂对N80钢的抗硫性能。结果表明5种缓蚀剂对N80钢的抗硫性能均随缓蚀剂浓度的增加而增强,各缓蚀剂的抗硫性能优劣顺序为：新稠杂环季铵盐>喹啉季铵盐>吡啶季铵盐>咪唑啉衍生物>曼尼希碱。静电吸附作用较强、空间位阻效应较小且中心吸附原子的电子云密度较大的缓蚀剂抗硫效果更好,其缓蚀机理主要是有效抑制CO₂/Cl^-腐蚀且促使试片表面生成致密的硫化物保护膜。