咪唑啉类缓蚀剂对CO2H2S腐蚀抑制作用研究进展.pdf

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1、2011年9月康永等．咪唑啉类缓蚀剂对CO／H：S腐蚀抑制作用研究进展55咪唑啉类缓蚀剂对CO2／I-ixS腐蚀抑制作用研究进展康永，罗红(陕西金泰氯碱化工有限公司技术部，榆林718100)[摘要】CO2／H2S腐蚀一直是石油和天然气工业领域棘手问题和研究热点。针对cOz／H：s腐蚀，常采用眯唑啉类缓蚀剂处理。昧唑啉类缓蚀剂通过在金属表面形成单分子吸附膜，改变氢离子的氧化还原电位以及对溶液中的某些氧化剂进行配位，降低电位，达到缓蚀的目的。对咪唑啉类缓蚀剂的缓蚀机理以及研究现状进行了综述。[关键词】CO：／HS腐蚀咪唑啉缓蚀剂缓蚀机理

2、CO：／HS常作为天然气或石油伴生气的组吸引力，也会导致其在Fe金属表面上的物理吸分存在于油气中。另外，通过注CO提高石油采附。而溶液中存在的阴离子能够使Fe金属界面收率也使CO：被带人原油集输系统，因此在油气的零电位负移，因此促进了季铵盐阳离子的吸附。工业中CO：／HS的腐蚀问题严重，造成了巨大的由于分子量较大而介电常数又较小的季铵盐经济损失。所以，对抑制CO／H：S腐蚀进行研究咪唑啉类缓蚀剂在Fe金属表面的吸附取代了分具有重要意义。子量小而介电常数大的H0分子以及其他粒子，眯唑啉类缓蚀剂具有优良的缓蚀性能，无特使Fe金属表面的界

3、面电容和表面张力急剧下降。殊的刺激性气味，热稳定性好，毒性低，对含CO：而季铵盐咪唑啉类缓蚀剂阳离子在Fe金属表面上的吸附，阻碍了酸溶液中H离子在金属表面或H：S的体系有明显的缓蚀效果，因此广泛应用放电过程，从而有效抑制Fe金属的溶解速度，达于石油和天然气工业。咪唑啉类缓蚀剂分子中含到缓蚀的目的-3．4】。有2个具有孤对电子的N原子，易与Fe原子形成厂]配位键，在金属表面产生吸附作用，改变金属表面一的界面性质以及电荷状态。但咪唑啉类缓蚀剂通N＼＼C／占。一ccH伽2R，常难溶于水，通过引入烷基或者烷基芳烃等方法j对咪唑啉中间体进行水

4、溶性改性，同时也能增强咪唑啉类缓蚀剂与Fe原子的吸附作用、双原子作图1季铵盐咪唑啉类缓蚀剂结构式用能和重叠集聚数，从而提高咪唑啉类缓蚀剂的艾俊哲研究了咪唑啉季铵盐化合物和KI缓蚀性能¨J。对碳钢／不锈钢偶对的电偶腐蚀的缓蚀作用。研究表明，加入咪唑啉季铵盐缓蚀剂后，电偶电流明1季铵盐咪唑啉类缓蚀剂显降低，且电偶电位也缓慢负移，缓蚀剂起到了抑季铵盐咪唑啉类缓蚀剂(结构式见图1)能够制电偶腐蚀作用。另外，在CO／1％NaC1溶液中解离出分子量较大的有机阳离子以及分子量较小加入KI，I一迅速在带有过剩正电荷的碳钢表的无机阴离子，其中阳离子含

5、憎水基团和以N原面——阳极区吸附，减弱了碳钢表面正电荷的累子为中心的亲水基团，使该化合物具有表面活性积，并占据了碳钢表面的活性点；同时I一在不锈作用。季铵盐咪唑啉类缓蚀剂阳离子中含有N钢表面一阴极区发生强烈的化学吸附，增加了原子及特殊的芳环结构，因而具有较高的电子云密度，而Fe金属的d空轨道可同其形成配位键，产生较为强烈的化学吸附。同时，季铵盐咪唑啉收稿日期：2011—05—21。作者简介：康永，从事化工工艺及材料的研发工作。类缓蚀剂所带的正电荷同Fe金属表面产生静电石化工进展ADVANCE兀N第’l2卷⋯第。9期⋯56ASINEP

6、ETROCHEMICAI．S不锈钢表面负电荷的积累。因此，l(I对电偶腐蚀液中与H形成复杂离子体，在碳钢表面使含CO阴、阳极过程均有抑制作用，且对阴极过程的抑制及H：s酸性气体的溶液中的H难以接近Fe金较为明显，起到了缓蚀作用，电偶腐蚀电流减弱，属表面而被还原，因而腐蚀反应的阴极过程受到电偶电位出现负移。此时再注人阳离子缓蚀剂，阻碍。缓蚀剂覆盖在阴、阳两极表面，而被I(I改变后的当大分子酰胺基咪唑啉缓蚀剂在Fe金属表阴、阳两极表面过剩电荷状态更利于缓蚀剂分子面吸附时，Fe金属表面被屏蔽，电荷被中和，分子在不锈钢表面——阴极区表面吸附

7、，加大了对阴中的支链对后续分子有较大的空间位阻作用，使极电偶腐蚀的抑制作用。后续分子难以进入分子与分子之间。但是部分未王倩研究了松香基咪唑啉季铵盐RIA(结被包覆的Fe金属表面会裸露于腐蚀介质溶液中，构式见图2)对Q235钢腐蚀的缓蚀作用。当添加形成大阴极和小阳极的腐蚀电池，并在此形成活松香基咪唑啉季铵盐含量达到150×10时，缓性中心。因此，其腐蚀速度比均匀腐蚀要大得多，蚀效率超过90％。松香基咪唑啉季铵盐缓蚀剂形成明显的点蚀。而缓蚀剂配方中的Ⅺ中的I一对阴极和阳极反应均有一定的抑制作用，但以阳恰好可以进人这一带正电荷空间，使整个

8、缓蚀剂极抑制为主。对点蚀的缓蚀能力增强引。宁朝辉等采用失重法(DSC)、扫描电镜观察(TEM)和能谱分析方法(AUES)研究了新型油溶性以及水溶性酰胺基咪唑啉缓蚀剂缓蚀剂在HC1一H：S—H：O腐蚀溶液中的缓蚀性能。失重法结果表明，缓