松香改性油酸基咪唑啉季铵盐的缓蚀性能

以不同配比的油酸和松香作为原料酸,在一定条件下与二乙烯三胺合成咪唑啉中间体,并用氯化苄进行季铵化得到松香改性油酸基咪唑啉季铵盐.利用红外光谱对产品的结构进行分析,并用静态质量损失法测定产物在盐酸介质中对Q235钢的缓蚀率.结果表明,合成高性能的咪唑啉季铵盐所用的最佳工艺条件为:原料酸中松香摩尔分数20%、二乙烯三胺与酸的摩尔比1.4～1.5、反应温度170～180℃、回流时间4h;当咪唑啉季铵盐作为缓蚀剂加入质量分数达到0.3%～0.4%时,可发挥其最佳缓蚀性能.     

咪唑啉季铵盐的合成及其在CO2腐蚀环境中的缓蚀性能

分别使用硫酸二乙酯、氯化苄和冰醋酸三种季铵化试剂对由油酸、二乙烯三胺合成的咪唑啉进行季铵化，使用动态失重法对比了它们在CO2腐蚀环境中对Q235钢的缓蚀性能，并用电化学方法研究了缓蚀机理。结果表明：使用硫酸二乙酯合成的咪唑啉季铵盐BMI-D比其他两种咪唑啉季铵盐具有更好的缓蚀效果；BMI-D与烷基酚聚氧乙烯醚的最佳质量分数配比为2∶1时可制得复合缓蚀剂BMI-DA，当BMI-DA质量浓度为100mg/L时，缓蚀率可达到97.55%；BMI-DA是以控制阳极过程为主的混合型缓蚀剂。     

新型高温酸化缓蚀剂SJ-1的制备及性能研究

为进一步增强酸化缓蚀剂在高温深井中的缓蚀效果,本实验以氯甲基萘为季铵化中间体,与双曼尼希碱反应,合成得到一种双曼尼希碱季铵盐,通过单因素分析法优选复配分散剂和增效剂得到高温酸化缓蚀剂SJ-1,使用失重法和电化学法评价其缓蚀性能。研究结果表明,高温酸化缓蚀剂SJ-1在180℃下,加量仅为3%时,就能使N80钢片在20%盐酸和土酸中的腐蚀速率分别达到70.15 g/(m2·h)和65.32 g/(m2·h),均小于SY/T 5405—2019中的一级指标;高温酸化缓蚀剂SJ-1是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂;量子化学计算结果表明,以氯甲基萘为中间体合成的双曼尼希碱季铵盐缓蚀性能优于以氯化苄为中间体合成的。     

两性咪唑啉的合成及其缓蚀性能研究

以高纯环烷酸与二乙烯三胺反应合成了中间体咪唑啉,再以去离子水为溶剂,用氯乙酸钠对该中间体进行两性化,制得了水溶性两性咪唑啉缓蚀剂.探讨了反应物配比、反应温度、pH等因素对产物的影响,得出最佳的合成条件为:n(咪唑啉):n(氯乙酸钠)=1:4,90 ℃-95 ℃,pH8-10.在浓缩倍数k=1.5的循环冷却水中用旋转挂片失重法得出:两性咪唑啉用量为20 mg/L时对碳钢的缓蚀率达到97.28%;与HEDP复配后总剂量为20 mg/L时缓蚀率达到99.04%.在模拟油田水中用静态挂片失重法得出:两性咪唑啉与HEDP复配,用量分别为100 mg/L和20 mg/L时,缓蚀率达到91.01%.表9,参7.     

新型水溶性咪唑啉缓蚀剂的制备及性能研究

以妥尔油酸分别与二乙烯三胺合成妥尔油咪唑啉缓蚀剂,再用氯化苄改性制得咪唑啉衍生物(TOID)。本文采用红外及紫外对测定咪唑啉中间体及TOID的结构;通过静态失重法、旋转挂片失重法及电化学方法考察TOID在1000 mg/L HCl+200 mg/L H2S介质中的缓蚀性能,并用扫描电镜观察试片的腐蚀形貌。实验结果表明:TODI浓度为50 mg/L,腐蚀温度为80℃,缓蚀时间为6 h,搅拌速度为45r/min时,TODI的缓蚀率达到95.96%。     

双咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能研究

将月桂酸、二乙烯三胺、碳酸二甲酯等作为原料合成一种双子咪唑啉季铵盐类化合物,并在3.5%Na Cl溶液中通过静态失重法测定该缓蚀剂对马口铁片的缓蚀能力,考察了缓蚀剂浓度、温度等因素对其缓蚀性能的影响。通过Tafel曲线和交流阻抗的测定,对其缓蚀性能进行进一步考察。结果表明双子咪唑啉缓蚀剂在3.5%NaCl溶液的腐蚀环境中对马口铁片具有好的缓蚀效果。当温度T为30℃,缓蚀剂浓度为50 mg/L时,其缓蚀率最大可到91.25%。Tafel曲线表明缓蚀剂浓度增加,其腐蚀电位会向正电位方向移动,且自腐蚀电流密度也在很大程度上随之降低,缓蚀率在增加。从交流阻抗谱的阻值半径可知当缓蚀剂浓度为50 mg/L时得到的阻抗谱半径最大,说明在这一浓度下,腐蚀速率最小,缓蚀效果最优。     

地沟油制备咪唑啉缓蚀剂及缓蚀性能研究

以地沟油,二乙烯三胺为原料,经过酰胺化,环化反应合成油溶性烷基咪唑啉缓蚀剂,利用傅里叶红外光谱对其结构进行表征,测定反应过程中的胺值,通过失重法考察其缓蚀性能。结果表明,缓蚀剂合成过程中反应温度140℃,时间2h,物料配比1:1.2时,反应产物的收率达到71.57%。缓蚀剂在添加量为70mg/L,测试温度为40℃,转速为30r/min及时间为8h的情况下,可以达到最佳的缓蚀效果,其缓蚀率最高可以达到98.47%。远超过市场一般类型的缓蚀剂。     

松香基咪唑啉的合成及其缓蚀性能研究

以松香和二乙烯三胺为主要原料合成了油溶性松香基咪唑啉,在此基础上加入氯化苄在碱性条件下反应得到其水溶性咪唑啉衍生物.采用红外光谱分析仪对产物的结构进行表征,探讨了合成反应温度和反应时间对收率的影响,并运用静态失重法和电化学方法评价了松香基咪唑啉缓蚀剂在酸性介质中的缓释性能.实验结果表明,在酰化温度180℃,环化温度205℃的条件下反应8~9 h,产品的收率可达85%以上.在10%的盐酸介质中加入0.5%松香基咪唑啉,其缓蚀率达到88%.     

阳离子型咪唑啉阻锈剂的合成及防腐蚀性能

通过分子结构设计,合成了一种阳离子型咪唑啉季铵盐钢筋混凝土迁移性阻锈剂,对其分子结构及其在含3.5%Cl-的模拟混凝土孔溶液中对钢筋的防腐蚀性能进行了研究,并初步探讨其阻锈机理.结果表明:合成产物与设计的分子结构一致,合成产率达95%;合成的咪唑啉季铵盐是一种阳离子型阻锈剂,在模拟混凝土孔溶液中具有良好的钢筋防蚀效果,其掺量为1.0%时,阻锈效果略低于掺2.0%无机阻锈剂亚硝酸钠的效果,优于掺量同为2.0%的醇胺类有机阻锈剂;腐蚀早、中期(1、7、14 d),掺1.0%的阳离子型咪唑啉季铵盐的阻锈效果较好,28d后,掺2.0%阳离子型咪唑啉季铵盐的阻锈效果较好;合成的阳离子型咪唑啉季铵盐阻锈机理主要为在钢筋表面吸附成膜并抑制其电化学反应过程中的阴极反应.     

新型咪唑啉化合物的合成及缓蚀性能测试

合成了一种新型取代基咪唑啉化合物IM ,经复配后得到新型咪唑啉缓蚀剂IMC。用电化学和失重法测试了缓蚀剂IMC在强酸性介质中的缓蚀性能。在多种腐蚀介质中的缓蚀效果测试结果表明 ,该缓蚀剂可适用于酸性腐蚀介质 ,并具有很好的防腐效果 ,其缓蚀率在 92 %～ 98%     

咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀行为

以椰油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为携水剂,制备了烷基咪唑啉类缓蚀剂,研究了该缓蚀剂的制备工艺、分子结构与在锅炉水系统的缓蚀性能的关系。结果表明,温度、反应时间和反应物比例是合成产率的关键因素,烷基咪唑啉衍生物在锅炉水中对碳钢的缓蚀率可达80%以上,缓蚀剂强烈地抑制了腐蚀的阳极溶解过程,对阴极去极化过程也有一定的抑制作用,可认为是碳钢的以阳极为主的混合性缓蚀剂。该缓蚀剂抑制腐蚀的原因是在碳钢表面缓蚀剂吸附成膜,有效阻挡了钢表面与水的接触。     

不同腐蚀介质中改性咪唑啉的缓蚀性能

由油酸、多胺及改性试剂合成了4种咪唑啉衍生物。通过静态挂片失重法评价了咪唑啉缓蚀剂在不同矿化度的模拟盐水、饱和CO₂的模拟盐水以及油田回注污水中对A3碳钢腐蚀的抑制作用。实验结果表明,所合成的咪唑啉缓蚀剂可以抑制溶解氧的腐蚀,对CO₂的腐蚀抑制效果更好,10mg/L缓蚀剂D缓蚀率达95.36%。腐蚀介质的矿化度对缓蚀效果有一定影响,矿化度在10000～70000mg/L变化时,缓蚀率波动在10%～15%。油田回注污水实验表明咪唑啉型缓蚀剂适合应用于现场,尤其是偏酸性水质,腐蚀速率满足小于0.076mm/a的油田标准。     

油套管钢在氯化钙溶液中腐蚀及缓蚀性能研究

为了获得普通碳钢在常规压井液中腐蚀性,并找到一种腐蚀控制途径,利用失重法和电化学方法研究了N80、P110钢在1.35 g/cm³ CaCl₂溶液中不同温度、高温高压,缓蚀剂种类、用量等条件下的腐蚀及缓蚀行为。实验结果表明,随温度的升高N80和P110钢腐蚀加剧,在常压60~80℃,普通碳钢自腐蚀电流密度从10^-6 A/cm²增加到10^-5 A/cm²;4 MPa条件下,温度从90℃升高至150℃时,腐蚀速率增大了1个数量级;80℃下,WLD31A用量仅为30 mg/L时,对N80缓蚀效率可达95.51%,P110钢缓蚀效率可达93.11%;在60~80℃,升高温度有利于提高WLD31A缓蚀效果,N80钢缓蚀效率从88.08%增加到96.51%,P110钢缓蚀效率从61.38%增加到93.11%。     

低温缓蚀剂的成膜特性研究

利用旋转挂片失重和扫描电镜研究了咪唑啉季铵盐缓蚀剂的成膜特性。考察了缓蚀剂用量、酸浓度、温度、pH值、HCl-H2O和HCl-H2S-H2O腐蚀介质的成膜特性。探讨了缓蚀剂的缓释机理。结果表明,缓蚀剂用量超过临界浓度有利于形成致密有机膜,起到缓释作用。腐蚀液浓度越大,空白腐蚀失重越大,相应加入缓蚀剂后缓蚀率越高。温度越高,空白失重越大,但加入缓蚀剂条件下失重随温度变化较小。pH值调节说明,微酸性或微碱性环境有利于控制腐蚀。钢片的腐蚀形貌特征指出,缓蚀剂抑制大面积均匀腐蚀,但仍存在点蚀现象,说明缓蚀剂吸附膜存在缺陷,个别活性点导致局部腐蚀。     

咪唑啉型表面活性剂的合成与应用

着重研究了用脂肪酸和二乙烯三胺反应合成咪唑啉衍生物的工艺条件，探讨了反应物的配料比、反应温度、反应时间等因素对反应的影响，得出了最佳反应条件；并用棉籽油合成了缓蚀剂咪唑啉衍生物，试验了产品的乳化性能，测定了产品的缓蚀效果，并对反应的原料选择作了一定探讨。     

双功能笼状阻燃抗静电剂的合成与表征

以丙基三甲氧基硅烷和四羟甲基硫酸鏻为原料,合成笼状有机硅酸酯阻燃抗静电剂1-丙基-4-羟甲基-1-硅杂-4-磷杂-2,6,7-三氧杂双环[2,2,2]-辛烷季鏻硫酸盐,讨论温度、时间、溶剂等对产率的影响,并采用FTIR、1H-NMR、差热、极限氧指数及表面电阻等技术表征了产品的结构及性能.最佳工艺条件为:丙基三甲氧基硅烷与四羟甲基硫酸磷的物质的量之比为2∶1,二甲苯作溶剂,反应温度为140℃,反应时间为9 h.实验表明:该化合物分解温度为265.5℃,有优良的阻燃抗静电性能.     

一种新型冻胶酸缓蚀剂的研制

缓蚀剂是酸液中较为重要的一种添加剂,针对冻胶酸对油管、套管及井下金属设备的腐蚀,研究了一系列单一缓蚀剂的缓蚀效果,并通过复配得到高温复合型缓蚀剂—NKJ。静态腐蚀实验得到此复合型缓蚀剂在90℃、浓度为20％的盐酸的冻胶酸中的缓蚀率为98.0％,达到行业三级标准,高温高压动态实验得到该缓蚀剂平均腐蚀率为28.96 g/(m2•h),达到行业一级标准。     

十二烷基苯磺酰叠氮的合成

以十二烷基苯磺酸为原料、氯化亚砜为酰化剂,先合成中间产物十二烷基苯磺酰氯,然后合成目标产物十二烷基苯磺酰叠氮。实验结果表明,合适的反应条件为：n（氯化亚砜）︰n（十二烷基苯磺酸）=1.2︰1,反应温度50℃,反应时间5h,产品收率达85%,产品纯度大于90%。