肉桂基咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

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1、中国石油大学（华东）硕士学位论文肉桂基咪唑啉缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究姓名：王路遥申请学位级别：硕士专业：化学工程与技术指导教师：史德青；李言涛201205 定确定合成产物中的咪唑啉杂环结构，并采用失重实验、电化学测试、扫描电镜分析、量子化学计算等手段研究了咪哗啉缓蚀剂一．��系列在�盐酸介质中的缓蚀效率以�．�％。电化学实验数据表明，添加缓蚀剂���螅琎��的自腐蚀电位负移，表又增强；���虲��都可以使体系的自腐蚀电位发生移动，表明此两种缓蚀剂的高腐蚀抑制效果。三种缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂。交流阻抗拟合数据显示，三种缓蚀剂在碳钢表面的吸附增大了腐蚀反应的电荷转移电

2、阻，从而抑制了腐蚀作用。扫描电镜分析碳钢表面的腐蚀形貌也可以看出，添加缓蚀剂后金属表面的腐蚀情况大大减轻，并且随着缓蚀剂浓度的增大，金属表面腐蚀程度越轻。吸附行为。三种缓蚀剂在碳钢表面的吸附遵从����等温吸附式，并且彼此之间没有相互作用力，通过计算得到的吉布斯吸附自由能来看，三者的吸附类型为物理吸附和成正相关关系，与最低空轨道能量����筛合喙毓叵担�攵�咧��������成负相关关系。 ������������������������������������������������������������������������������������������

3、���������������．�％����／�甌�����瑃�����瑆���������������������������������������������������������������������������������甌����������������������������������������������� ����������甌���������������甌�����������������．�������������������� 弟第一早章义文献琢综迎述��油田腐蚀与油田缓蚀剂油气开采过程中普遍存在腐蚀问题，引起腐蚀的物质有很多种，例如

4、油井酸化时的酸液、油田污水、原油中的含硫化合物等等，在一定的条件下都可通过一系列的反应引世界原油的供应趋向于劣质化，原油中的含硫量、含盐量越来越高，给原油储罐带来的腐蚀问题也越严重。储罐面临的腐蚀环境来自外部和内部，外部主要是大气、土壤和杂散电流的腐蚀⋯，内部主要是原油造成的腐蚀。除了原油中的无机盐和硫化物引起腐蚀外，罐内油相和气相交界处容易出现露点腐蚀，罐底含油污水层由于汇聚了强电介质，也具有强烈的腐蚀性。储罐使用��年后，罐体均出现腐蚀问题甚至穿孔泄漏。油井套管钢在连接钻井和采油设备上起着重要的作用，常用的套管钢种主要有�由于原油的质量不断下降，炼化设备面临的腐蚀

5、问题也日益严峻。我国部分油田开采出的原油硫含量高，在加工过程中一些非活性硫因高温、高压作用转变为活性硫，引发设备的硫腐蚀。在常减压装置的低温部位，原油中的盐类�饕NB然��水解生成常减压装置的高温部位主要是环烷酸引发的腐蚀。原油中�％以上的酸性化合物为环烷酸，在��嬉韵禄吠樗嵋�⒌母�春苋酰�ǖ蔽露雀哂��℃时环烷酸的腐蚀活性大大增强。基于以上原因，常减压装置的塔顶、塔底和侧线部位均存在不同程度的腐蚀。油田常用的防护手段主要有阴极保护、喷涂有机涂层和添加缓蚀剂。阴极保护包括外加电流阳极和牺牲阳极阴极保护。其中，外加电流阳极保护又称强制阴极保护。对于原油储罐的防护，即在

6、罐壁上施加一定的直流电流使其阴极极化，从而抑制阳极溶解。外加电流保护产生的干扰比较大，因此当附近建筑较多时不适宜使用。牺牲阳极不需要 第一章文献综述外部电源，对附近构筑物干扰小，使用更为广泛。常用的牺牲阳极有镁、锌、铝基，其稳定电位足够负、自腐蚀速率小、溶解均匀。但牺牲阳极要以消耗一定量的金属为代价，并且保护电流不可调。投加缓蚀剂是一种操作简便，造价低的防护手段。在��年，胜利炼油厂就提出了“一脱三注”炼化工艺，即原油炼制时要做到脱盐、注氨、注碱和注缓蚀剂。缓蚀剂主要是通过缓蚀性粒子在金属表面吸附或在金属表面形成某种膜来抑制腐蚀【�。缓蚀剂分为相界型和界面型两种，其中

7、相界型适用于中性或碱性溶液中，界面型适用于酸性溶液污水腐蚀方面发挥了独特的优势。缓蚀剂是一种投加量小、缓蚀效果又非常明显的腐蚀抑制剂，投加后不改变金属的物理机械性能。我国最早的缓蚀剂是��年天津试制的若丁酸洗缓蚀剂，在硫酸除锈皮工艺上取得了良好的缓蚀效果。但温度稍高时缓蚀效果失效，甚至加速腐蚀。随后，我国科研人员不断研究开发新的缓蚀剂，逐渐形成了有机胺类、丙炔醇类、季铵盐类和咪唑啉类四大缓蚀剂品种。其中，丙炔醇类和苯胺缓蚀剂毒性较大，有些含磷的缓蚀剂易引发水体的富营养化，而咪唑啉类的毒性小，对环境没什么太大的影响，因此被广泛应用于油田防腐中。根据溶解