巯基三氮唑在天然气输送管道减阻性能的研究

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1、6材料工程／2013年5期巯基三氮唑在天然气输送管道减阻性能的研究DragReductionPropertyofMercapto—triazoleonNaturalGasPipeline邢文国，孟宪兴，冯维春，张长桥(1山东省生物化学工程重点实验室，济南250014；2山东大学化学与化工学院，济南250061)XINGWen—guo，MENGXian—xing，FENGWei—chun，ZHANGChang—qiao(1KeyLaboratoryforBiochemicalEngineeringofShandongProvince，Jina

2、n250014，China；2SchoolofChemistryandChemicalEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China)摘要：合成了一种新型天然气减阻剂3一烷基一4一胺基一5一巯基一1，2，4一三氮唑(AAMT)，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在钢铁表面的成膜性能进行研究。结果表明：AAMT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AAMT浓度为4g／L、成膜时间为l_5h时，测

3、得最大减阻率为1O．O3。关键词：天然气；减阻；输气管道；成膜doi：10．3969／j．issn．1001—4381．2013．05．002中图分类号：TE8文献标识码：A文章编号：1001—4381(2013)050006—05Abstract：Anewnaturalgasdragreductionagent3-alkyl一4一amino一5一mercapto—triazole(AAMT)wassynthesized．ThedragreductionefficiencyofAAMTwastestedonthedragreductiont

4、estloop．Thefilm—formingpropertyofAAMTwasstudiedbyelectrochemicalcharacterizationandSEM．There—suitsshowthatAAMTadsorbsontheironsurfaceandsmoothmembraneiSformed．Theroughnessofthegaspipelineissignificantlyimproved．Undertheconditionof4g／LAAMTand1．5h。themaxi—mumdragreductioneff

5、iciencyiS10．03．Keywords：naturalgas；dragreduction；gaspipeline；film—forming管道输送是世界上五大运输工具之一，目前，约占全系数等。目前，国内外普遍采用管道内涂层减阻技世界总量75的天然气采用管道方式输送[1]。为了术作为过渡方法来降低管壁粗糙度口”]。但是管道提高输量，长运距、大管径和高压力管道是当今世界天内涂层经一段时间后会老化，导致管道内涂层脱落使然气管道发展的主流_2]，但存在输送能耗大和安全管道增压输送系统的压气机或涡轮叶片损坏，造成供隐患等问题。给输送天然气动力

6、的燃气轮压缩机停运，该方法目前对天然气输送管道而言，加工精度、刮痕以及管道已趋于淘汰。腐蚀、磨蚀等造成管道内表面的粗糙度，当流体绕过管20世纪90年代，美国率先提出了天然气减阻剂道内壁粗糙凸点时发生脱流现象，在凸点的后面形成减阻技术口引。将具有类似表面活性剂性质的天然了涡流区，致使凸点的前后产生较大压差，这个压差就气减阻剂注入输送管道中，通过其极性基团对管道是能量损失。能量损失的大小与涡流区的大小及涡流表面的吸附，形成一层弹性分子膜，降低管壁表面的强度有关，而涡流区的大小及涡流强度又与凸点的高粗糙度。度即粗糙度有关。。天然气减阻剂的研究由管

7、道缓蚀剂发展而来，常解决上述问题的最好方法是使用减阻技术。对于用的有机缓蚀剂多是由含N，O，S，P等原子的极性基天然气管道运输而言，减阻技术可方便地提高管道的团和C，H原子的非极性基团构成，能以某种键的形式输量，降低管线的压力，节约能源，提高管线运行的安与金属表面结合[2卜。极性基团吸附于金属表面改8材料工程／2013年5期频向低频扫描，所有阻抗测试均在腐蚀电位下进行。通过电化学阻抗谱对AAMT在铁表面的成膜性能进行分析。1．3．3扫描电子显微镜分析扫描电子显微镜样品的制备：用铁片模拟输气管道的内表面，将铁片除油、除锈后，使用金相砂纸逐级打

8、磨至光滑。将铁片浸入配制的一定浓度的AAMT溶液中，浸泡一段时间后，将铁片取出，自然晾干后进C／(g·L)行电镜观察。图3减阻率与AAMT浓度的关系Fig．3Therelatio