硬脂酸咪唑啉在天然气输送管道减阻成膜性能的研究

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1、44材料：程／20¨年7期硬脂酸咪唑啉在天然气输送管道减阻成膜性能的研究DragReductionandFilm—formingPropertyofStearicImidazolineonNaturalGasPipeline邢文国，冯维春，张长桥。，于萍，魏云鹤!(1山东省生物化学工程重点实验室，济南2500l4；2山东大学化学与化工学院，济南250061)XINGWen—guo，FENGWei—chun，ZHANGChang—qiao，YUPing。WEIYunhe(1KeyIaboratoryforBiochemicalEngineeringofShandongProvince，J

2、inan250014，China；2SchoolofChemistryandChemicalEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061．China)摘要：依据天然气减阻剂减阻机理及缓释作用机理，合成了一种新型天然气减阻剂硬脂酸咪唑啉，探讨在钢铁表面吸附成膜的机理，并在天然气减阻剂室内评价系统上进行了减阻率测试；通过电化学分析及扫描电子显微镜对其任钢铁表面的成膜性能进行研究。结果表明：硬脂酸咪唑啉能够牢固吸附在输气管道内表面上形成一层光滑的弹性分子膜，显著改善了输气管道内表面的粗糙度，在硬脂酸咪唑啉浓度为8g／L、成膜时间为1h时，测得最大减阻率

3、8．7，为天然气减阻剂的工业化开发奠定了基础。关键词：天然气；减阻剂；咪唑啉；输气管道；成膜中图分类号：TE83文献标识码：A文章编号：l[)(]l～4381(2011)07—0044—05Abstract：Anewnaturalgasdragreductionagentstearicimidazolinewassynthesizedaccordingtothedragreductionmechanismandinhibitormechanism．ThemechanismOfthefilm—formingontheironsurfacewasdiscussed．Thedragreduc

4、tionefficiencyofstearieimidazolinewastestedonthedragreductiontestloop．Thefilm—formingpropertyofstearicimidazolineWaSstudiedbyelectrochemicalcharacterizationandSEM．TheresultsshowthatstearicimidazolineiSadsorbedontheironsurfaceandsmoothmembraneisformed．Theroughnessofthegaspipelineissignificantlyim

5、proved．Undertheconditionof8g／istearicimidazolineand1h，themaximumdragreductionefficiencyis8．7．hiSavaluablereferencetopracticalindustrialdevelopment．Keywords：naturalgas；dragreductionagent；imidazoline；gaspipeline；film—forming由于全球对经济可持续发展的要求和对洁净能源的呼唤，天然气需求量与日俱增。目前，天然气的主要Namralgas运输方式为管道输送，为提高输量，长运距、

6、大管径和高压力管道是当今世界天然气管道发展的主流Ⅲl。J。对天然气输送管道而言，加工精度、刮痕以及管道腐蚀、摩蚀等造成管道内表面的粗糙度，当流体绕过管道内壁粗糙凸点时发生脱流现象，在凸点的后面形成了涡流区，致使凸点的前后产生较大压差，这个压差就是能量损失，如图1所示。能量损失的大小与涡流区的大小及涡流强度有关，而涡流区的大小及涡流强度图l管壁粗糙度引起的气体涡流示意图Fig．1Theeddycurrentcausedbyroughnessofpipeline又与凸点的高度即粗糙度有关]。目前，国内外普遍采用管道内涂层减阻技术作为过渡方法来降低管壁粗糙度l"]。但是管道内涂层压输送系统的

7、压气机或涡轮叶片损坏，该方法目前已经一段时间后会老化，导致管道内涂层脱落使管道增开始趋于淘汰。硬脂酸咪唑啉在天然气输送管道减阻成膜性能的研究4520世纪90年代，美同率先提出了天然气减阻剂剂室内评价系统上进行了减阻效果测试；用电化学方””。“减阻技术。将具有类似表面活性剂性质的天然法、扫描电子品微镜对其在钢铁表面成膜性能进行了气减阻剂注入到输送管道巾，通过其极性基团对管道研究，分析了成膜条件对减阻效果的影响。一层弹性分子膜表面的吸附，形成，降低