缓速酸用缓蚀剂的研究
一种新型酸洗缓蚀剂的应用研究现状及未来发展趋势
一种新型酸洗缓蚀剂的应用研究现状及未来发展趋势摘要:利用电化学测试技术研究了一种新型酸洗缓蚀剂,即2,5-二氯苯乙酮-O-1-(1,3,4-三氮唑)亚甲基肟在l mol/L HCl介质中对碳钢的缓蚀作用和吸附行为。
结果表明:合成的三唑类化合物是一种性能优异的缓蚀剂。
从而也从大方向上把握了未来酸洗缓蚀剂的发展趋势。
关键词:三唑化合物;缓蚀剂;电化学实验;热力设备1.前言酸洗广泛应用于各个工业部门中的换热设备、传热设备和冷却设备等的水垢清洗,特别是电力部门的热力设备(如锅炉)的酸洗尤其重要。
从社会经济的角度来看,可减少因污垢带来的燃料耗费;从环境保护的角度来看,减少了燃料废气和大气污染【1】;从安全角度来看,锅炉和换热器等热力设备在使用过程中逐渐形成各类污垢,而这些污垢导热不良致使炉管局部温度升高,降低了钢材的强度,常常发生爆管事故,影响锅炉运行。
因此酸洗对于电厂的锅炉运行起着非常重要的作用。
酸洗常用的酸有盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等无机酸,和柠檬酸、EDTA 等有机酸。
但由于酸对金属设备均有腐蚀作用,尤其无机酸的腐蚀更为严重,同时所放出的氢会向金属内部扩散,使被洗设备发生氢脆。
各种酸对铁的溶解能力由大到小如表1 所示。
另外所析出的大量的酸性气体,会使劳动条件恶化。
由于强酸的腐蚀性,酸洗过程常出现“过蚀”的现象,即清洗过程中不仅清除了金属表面的锈蚀和污垢,同时也将部分金属基材一并清洗掉。
因此,酸洗过程既造成金属材料、酸洗液的极大浪费,同时还产生大量的酸洗废液,造成严重的环境污染。
因此在酸洗时要加入缓蚀剂,以抑制金属在酸性介质中的腐蚀,减少酸的使用量,提高酸洗效果,延长热力设备的使用寿命。
酸洗时不仅要考虑酸的溶铁能力,还应考虑垢成分、金属材质、废液处理方法等因素【2】。
故选择一种质量好的缓蚀剂是酸洗的重要环节,而了解各类缓蚀剂的缓蚀性能可以更好的进行防腐工作。
1.1 酸洗缓蚀剂的发展历史关于酸性介质缓蚀剂的研究报道很多,根据有关文献记录,酸洗缓蚀剂第一个专利是1860年英国公布用糖浆及植物油的混合物作为酸洗铁板时的缓蚀剂。
缓蚀剂的种类、机理及应用
二、吸附理论 已知金属/溶液的界面电容因腐蚀剂吸附而下降。令C0,C,Cl分别表 示未吸附、吸附及饱和吸附时的界面电容,则其覆盖度(θ)与界面电容之 间存在以下关系: θ=(C0 – C)/(C0 - C1)=ΔC/ΔC 1 (6—1) 吸附等温式反映了吸附的类型和特性,对于表面均匀、吸附粒子间无 相互作用的单层吸附,一般符合Langmuir吸附等温式: θ=bX/(1+bX) (6—2) 由式(6—1)、式(6—2)得到: X/ΔC=1/(bΔC1)+X/ΔC1 ( 6 —3 ) 式中ΔC=C0—C,ΔC1=C0—C1,X是缓蚀剂浓度,b是吸附平衡常数, 它反映了吸附能力的强弱或吸附活性的大小,其倒数(1/b)相当于表面半覆 盖时的缓蚀剂浓度。如果吸附符合Langmuir等温式,则X/ΔC—X应为直线 关系,并且由此可求得ΔC1(1/斜率)和b(斜率/截距)。 根据热力学公式,吸附能可表示为(A.W.亚当森著,1985): Q=RTln(b/b0) ( 6 —4 ) 由不同温度下的b值(作lnb-1/T图)可求得Q值。 实验结果汇总于表6—1和表6—2中。
三、成膜理论 指缓蚀剂与金属作用生成钝化膜,或者与介质中的离子反应生成沉积 层而使金属缓蚀,分为氧化膜、沉积膜和胶体膜三种。 1.氧化膜 它的形成是由于缓蚀剂本身的氧化作用或溶解氧的氧化作用所致。例 如:
2Fe + 2Na2SO4 + 2H2O == Fe2O3 (γ-)+Cr2O3(s) + 4NaOH
二、吸附理论 由不同温度下所得b值计算出0.17mol•L-1 Na2SO4溶液中,BTA和MBT 在90Cu-10Ni上的吸附热分别为-36.55kJ•mol-1和-48.02kJ•mol-1(相应b0。 值分别为1.36×108和1.33×108),均属放热反应。另外,吸附热随温度升 高有不同程度的渐增趋势,该现象对70Cu-30Ni表现比较明显。 由表6—1可见,在0.5 mol•L-1NaCl溶液中,BTA和MBT的吸附顺序为 70Cu-30Ni>90Cu-10Ni>Cu,BTA比MBT更容易吸附。在0.17mol/L Na2SO4溶液中MBT的吸附顺序为Cu>90Cu-10Ni>70Cu-30Ni;20℃以下 BTA在Cu上的吸附最大,25℃以上则在90Cu-10Ni上最易吸附。从吸附热随 温度的变化情况也能看出,温度升高有利于MBT在70Cu-30上的吸附。 实验中发现,当MBT的浓度很低时,界面电容和腐蚀速度有所增加, 在0.5 mol•L-1Na溶液中更加明显。相比之下,BTA只在浓度极低时有此现象, 且不明显。这种现象可解释为MBT与溶液中铜离子络合,促使表面Cu2O膜 的溶解所致。 由实验结果可以得出,当0.5 mol•L-1NaCl和0.17Na2SO4溶液中BTA和 MBT浓度较低(<5m mol•L-1 )时,它们在Cu,90Cu-10Ni和70Cu-30Ni表 面上发生化学吸附。Ecorr移动和弱极化曲线的变化情况表明,BTA和MBT 的吸附对阳极、阴极过程都有抑制作用,但主要表现为阳极型缓蚀剂。
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向..
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向1缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理概括起来可以分为两种,即电化学机理和物理化学机理[1]。
电化学机理是以金属表面发生的电化学过程为基础,解释缓蚀剂的作用。
而物理化学机理是以金属表面发生的物理化学变化为依据,说明缓蚀剂的作用。
这两种机理处理问题的方式不同,但它们并不矛盾,而且还存在着某种因果关系。
1.1缓蚀剂的电化学机理金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果,这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素,原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1]。
如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个,原电池反应将减缓,金属的腐蚀速度就会减慢。
把能够抑制阳极反应的缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂;能够抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂;而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。
重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂。
阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响是:(1)在金属表面生成薄的氧化膜,把金属和腐蚀介质隔离开来;(2)因特性吸附抑制金属离子化过程;(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]。
阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀:(1)提高阴极反应的过电位.有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电的过电位抑制氢离子放电反应,例如,Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中的酸性物质,降低氢离子浓度,提高析氢过电位,使氢离子在金属表面的还原受阻,减缓腐蚀;(2)在金属表面形成化合物膜,如有机缓蚀剂中的低分子有机胺及其衍生物,都可以在金属表面阴极区形成多分子层,使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀;(3)吸收水中的溶解氧,降低腐蚀反应中阴极反应物的浓度,从而减缓金属的腐蚀。
混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程的影响主要表现在:(1)与阳极反应产物反应生成不溶物,这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀的作用,磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等的缓蚀就属于这一类型;(2)形成胶体物质,能够形成复杂胶体体系的化合物可作为有效的缓蚀剂,例如Na2Si03等;(3)在金属表面吸附,形成吸附膜达到缓蚀的目的,明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附,吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附,故都可以起到缓蚀的作用[2]。
有机缓蚀剂的作用机理(最新整理)
有机缓蚀剂的作用机理----冀衡酸洗缓蚀剂产品部有机缓蚀剂分子中通常同时具有极性基团与非极性基团,极性基团中存在氮、氧、磷、硫等元素,这些元素均含有孤对电子,而且电负性大,有机缓蚀剂通过极性基团牢固地吸附在金属表面上,而非极性基团排列在介质中,这样一方面有效地隔离了金属与腐蚀介质的接触,阻碍了腐蚀反应产物的扩散,同时还改变了双电层结构,提高了腐蚀反应的活化能,最终抑制了腐蚀反应的进行。
有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于其极性基团在金属表面吸附的强度,而极性基团的吸附可以是物理吸附也可以是化学吸附,或者两种吸附共同存在。
(1)有机缓蚀剂极性基团的物理吸附关于有机缓蚀剂的物理吸附行为,Mann最早做了深入的研究,他指出在酸性溶液中,吡啶(C5H5N)、烷基胺(RNH2)、硫醇(RSH)及三烷基磷等的中心原子(N、S、P等)含有孤对电子,这些中心原子与酸性溶液中的氢质子结合,最终形成阳离子:RNH2+H+=(RNH3)+形成的缓蚀剂与金属之间存在的范德华力使缓蚀剂吸附在金属表面,这就是物理吸附。
物理吸附速度很快,是可逆过程,容易脱附,吸附过程产生的热小,受温度影响小,而且金属和缓蚀剂间没有特定组合。
物理吸附会受到金属表面过剩电荷的显著影响,如上所述,大多有机缓蚀剂在酸性介质中都以阳离子形式存在,如果金属表面带有过剩负电荷,那么金属表面与缓蚀剂之间就会存在强烈的静电引力作用,使得缓蚀剂更容易吸附在金属表面,而且吸附作用力也更强;相反,金属表面如果存在过剩的正电荷,则会一定程度上抑制缓蚀剂向金属表面的吸附。
金属表面究竟携带何种过剩电荷,可以通过零电荷电位(即金属表面没有电荷存在时的电位)测量进行考察,零电荷电位可以通过微分电容曲线测试进行确定,即为金属电极双电层电容最小时的电位。
当金属开路电位大于零电荷电位时,金属表面带有过剩的正电荷,相反,金属表面则带有过剩的负电荷。
在缓蚀剂的实际应用中可以通过改变金属表面携带的过剩电荷量来促进缓蚀剂的物理吸附,如在酸性介质中,添加少量碘化物后,有机胺的缓蚀性能将为显著提高,这主要是碘化物吸附在金属表面后,使得金属表面带有更多的过剩负电荷,促进了有机胺类缓蚀剂在金属表面的吸附;同样有机胺类缓蚀剂之所以在盐酸介质中有着卓越的缓蚀性能,也部分归因于氯离子使得金属表面带有更多的过剩电荷。
油田化学试验
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实验内容
► 酸的类型对腐蚀速度的影响
①取2片已制备好的试片,用游标卡尺测量其尺寸,量其几何尺寸,并记 录,编号。
②将试片放入无水乙醇洗去油污,用镊子取出放在表面皿中,冷风吹干, 并用分析天平称出其重量,记录。
③根据每平方厘米试片表面积酸液用量10mL配制酸液。将试片置于配制 的酸液当中,并记录时间,观察现象。
分别配置10%HCL+3%HCHO和10%HCl+5%HCHO的酸液,在60℃下分别 测腐蚀速度。 注:缓蚀剂酸液配制方法同土酸的配制方法。
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数据记录
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数据处理
1、腐蚀速率计算
2、缓蚀率计算
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数据处理
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思考题
1.盐酸和土酸分别适合于何种地层的酸化,酸化基本 原理是什么?
2.仪器
分析天平(精度0.0001g),恒 温水浴,游标卡尺,玻璃烧杯,塑料 烧杯,玻璃量筒,塑料量筒,N80钢 片
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实验内容
1.酸的配制
► 盐酸的配制
根据测定要求,计算配制一定体积,一定浓度的盐酸所需的浓盐 酸和蒸馏水用量。配制时,边搅拌,边将浓盐酸缓慢加入蒸馏水中,搅 拌均匀。
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应用化学实验教学中心
油田化学实验
酸液添加剂和缓蚀剂的评价实验
酸液添加剂和缓蚀剂的评价实验
►实验目的 ►实验仪器及药品 ►数据记录 ►思考题
►实验原理 ►实验内容 ►数据处理
实验目的
1.掌握酸液的配制及酸液 中添加剂的评价
2.了解缓速酸的制备和评 价
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实验原理
► 油井酸化工艺是油井增产措施之一。酸液的注入会给地面 钢铁设备和井下油管造成腐蚀。
PPT课件缓蚀剂
随着工业生产和基础设施建设的快速发展,PPT课件缓蚀剂的市场需求不断增长,尤其在汽车、石油化工、电力、航空航天等领域。
市场需求
PPT课件缓蚀剂行业的竞争格局日益激烈,企业需要不断提高产品质量和技术水平,加强品牌建设和市场营销,以获得更大的市场份额。
竞争格局
05
CHAPTER
PPT课件缓蚀剂的制备方法
输变电设备
汽车制造
在汽车制造过程中,PPT课件缓蚀剂可以用于保护汽车零部件免受腐蚀。
船舶制造
PPT课件缓蚀剂可用于船舶制造过程中,保护船体和内部设施不受腐蚀。
铁路运输
PPT课件缓蚀剂可以用于铁路运输系统,保护轨道、车辆和信号设备不受腐蚀。
PPT课件缓蚀剂可以作为切削液的添加剂,提高切削液的防锈性能。
PPT课件缓蚀剂
目录
缓蚀剂的定义与分类PPT课件缓蚀剂的应用领域PPT课件缓蚀剂的优缺点PPT课件缓蚀剂的未来发展PPT课件缓蚀剂的制备方法PPT课件缓蚀剂的实验研究与性能评价
01
CHAPTER
缓蚀剂的定义与分类
01
02
它通过在金属表面形成保护膜或改变腐蚀介质性质等方式,有效降低金属腐蚀速率。
总结词
通过化学反应将所需成分合成在一起,形成PPT课件缓蚀剂。
详细描述
化学合成法是制备PPT课件缓蚀剂的主要方法之一。在此方法中,将所需的原料通过化学反应合成在一起,形成PPT课件缓蚀剂。这种方法可以精确控制PPT课件缓蚀剂的成分和结构,从而获得更好的性能。
利用物理手段将不同性质的物质混合在一起,形成PPT课件缓蚀剂。
02
电化学性能
利用电化学工作站测试金属的腐蚀电位、腐蚀电流等参数,评估缓蚀剂对金属腐蚀的抑。
缓蚀剂原理
缓蚀剂原理-------冀衡药业酸洗缓蚀剂产品部在电解质溶液中,金属的腐蚀过程服从电化学过程,因此腐蚀的发生存在着阴极反应与阳极反应。
阴极反应对应的是去极化剂接受电子的过程,最常见的两种去极化剂为氢质子与氧气,而阳极反应对应的是金属的溶解过程。
从腐蚀电化学原理分析,缓蚀剂加入后使得腐蚀反应的阳极过程或者阴极过程受到抑制,有些缓蚀剂可以同时抑制腐蚀反应的阴极与阳极过程。
大多数无机型缓蚀剂主要使用在中性或偏碱性的介质环境中,它们通常对电极的阳极过程有显著的抑制作用,通过使金属表面钝化或者在金属表面形成沉积膜进而起到缓蚀作用。
随着缓蚀剂应用的发展,无机缓蚀剂的使用并未局限在中性或碱性介质中,如在酸性介质中添加碘化物、亚铜、亚锑盐后,能显著增强有机缓蚀剂的作用效果。
有机缓蚀剂在酸性介质中的使用非常广泛,它们通过物理或化学作用力吸附在金属表面,通过改变双电层结构,提高腐蚀反应活化能以及将腐蚀介质与金属基体隔离,进而抑制腐蚀速率,有机缓蚀剂在中性介质中也取得了成功的应用,如有机磷酸盐、苯钾酸盐、咪唑啉在工业水和油田污水处理的应用。
1.无机缓蚀剂作用机理根据腐蚀电化学原理,通过考察无机缓蚀剂对电极阴阳极的抑制效果,无机缓蚀剂的作用机理可以归纳为阴极型、阳极型、混合型。
(1)阳极抑制机理图1.2阳极抑制型缓蚀剂作用曲线图图1.2为阳极抑制型钝化剂作用原理图,当介质中存在阳极抑制型缓蚀剂时,极化曲线阳极部分从活化区转为钝化区,使得腐蚀电流密度显著降低,而极化曲线的阴极部分并没有显著的改变。
(2)阴极型缓蚀剂图l-1(a)所示的极化曲线阐明了阴极型缓蚀剂的作用机理,从图中可以发现,介质中有阴极型缓蚀剂存在时,极化曲线的阴极部分塔菲尔斜率明显增加,而阳极部分塔菲尔斜率却没有改变,这说明阴极型缓蚀剂主要增加了电极的阴极极化过程,这使得金属的开路电位以及腐蚀电流密度均下降。
阴极型缓蚀剂可以通过在金属表面的阴极区成膜来增加阴极极化过程,也可以通过提高阴极反应的过电位从而抑制阴极反应,而在中性介质中,阴极过程主要为氧去极化过程为,因此也可以通过吸收体系中的氧来增加阴极反应的极化,根据阴极型缓蚀剂的不同作用原理,其可以进一步细分为以下几种:A.成膜类阴极型缓蚀剂。
《精细石油化工进展》2006年第7卷1-12期总目次(括号内数字为期数-页码)
辛浩川 崔 晓东等( —1 1 )
陈 叶仲斌 傅绍 斌 馥 刘 彝 ( —4 1 ) 张凤 英 等 ( —8 1 ) 周 朝 昕 等 ( 一J) 1 2
系列 化 石 油 磺 酸 盐 与 胜 利 原 油 相 互 作 用 的 研 究 … …… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 王 红 艳 ( —1) 1 5 新型疏水缔合物的合成 与性 能评价 …………………… …………………………… … 杨 欢 陈大钧 帅 群等( —1) 1 8
聚合物驱后利用 O S 面活性剂/ C表 聚合 物二元体 系提 高采 收率 的研究 …………… … 郭 东红
微乳 液 在 油 砂 洗 油 中 的应 用 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 徐 东 梅 阳离 子 G m n对 固体 表 面 润 湿 性 的 影 响 … … … … … … … … … … … … … … … … … … 杨 ei i 光 延缓 型 H A / F Ⅲ) 水 调剖 剂 的 研 制 及 其 机 理 … … … … … … … … … … … …… … 焦 新 萍 P M C( 堵
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缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要:本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。
关键词:缓蚀剂;防腐技术;发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。
缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。
缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术,广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。
2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多,常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等,至今尚难以有统一的分类方法。
常见到的分类方法有以下几种。
2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1)阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移,氧化金属使之钝化,从而阻滞阳极过程。
例如,中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。
一些非氧化型的缓蚀剂,例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中,只有与溶解氧并存,才起到阳极抑制剂的作用。
(2)阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移,或者被阴极还原,或者与阴离子反应而形成沉淀膜,使阴极过程受到阻滞。
例如ZnSO4、Ca(HCO3)2、As3+、Sb3+可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb覆盖在阴极表面,以阻滞腐蚀。
(3)混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程,又可抑制阴级过程。
例如含氮和含硫的有机化合物。
2.2 按化学成分分类(1)无机缓蚀剂,如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。
(2)有机缓蚀剂,如胺、硫脲、乌洛托品等。
2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1)氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。
例如,铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。
由于它们具有钝化作用,故又称为钝化剂。
(2)沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜,从而阻滞金属腐蚀的物质。
缓蚀剂研究进展
缓蚀剂研究进展摘要:本文对缓蚀剂做了简要的概述,并根据不同的分类标准将缓蚀剂归类,阐述了目前关于缓蚀剂作用机理,最后对应用最为广泛的电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线(Tafel),以及传统的失重法、极化电阻法和量子化计算进行了综述。
关键词: 缓蚀剂;缓蚀剂分类;作用机理;评价方法0 前言腐蚀是对能源的一种极为严重的浪费。
电化学腐蚀比其它类型的腐蚀破坏更为常见,对金属是极其危险的,金属被腐蚀后显著影响了它的使用性能,其危害还不仅是金属本身受损失,更严重的是金属的结构遭到破坏。
如果充分利用腐蚀与防腐的知识加以保护的话,有很多损失是可以避免的。
因此搞好腐蚀的防护工作,不仅仅是技术问题,而且关系到保护资源,节省能源,节省材料,保护环境,保证正常生产的人身安全等一系列重大的社会和经济问题。
所以,本文关于缓蚀剂的研究具有重大的意义。
1 缓蚀剂1.1缓蚀剂的定义将微量或少量的一种或几种化学物质(无机物、有机物)添加到腐蚀介质中,明显减缓甚至停止金属材料在该腐蚀介质中的腐蚀速度,同时金属材料原来的物理机械性能又继续保持,这样的化学物质或复合物质称为缓蚀剂。
缓蚀剂的优点是设备简单、使用方便、加入量少、见效快、成本低,目前已广泛应用于建筑、机械、石油、国防等领域,并已成为十分重要的防腐措施。
1.2缓蚀剂分类缓蚀剂种类颇多,按照不同的标准有不同的分类方式,最常见为以下几种[1]:1.2.1 按缓蚀剂的化学组成分类(1)天然型缓蚀剂:是从天然植物中提取分离出来的缓蚀剂的统称。
如早期运用的铜缓蚀剂薰衣草油和松脂等均为天然型缓蚀剂。
之后发现某些胶体物质像蛋白质、明胶和马铃薯淀粉等对盐酸溶液中的金属铜均起到良好的缓蚀功效。
Eiile-Etrei等研究了天然蜂蜜的缓蚀效果,发现蜂蜜在氯化钠溶液中对铜起到良好的缓蚀效果[2]。
天然型缓蚀剂是缓蚀剂的最早应用。
(2)无机盐型缓蚀剂:是以无机盐形式存在的一类缓蚀剂。
其中使用较普遍的无机盐类缓蚀剂主要为亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐和铬酸盐等[3]。
缓蚀剂
对大容量锅炉,必须采用挥发性药剂钝化,如做碱性处理钝化用联胺并用氨水调节pH值。中性水处理肘用双氧水进行钝化都形成氧化物钝化膜。
研究表明在亚硝酸钠浓度为1%%~2%,pH=9~10,温度为60~?0*C钝化处理2~4h条件下得到的钝化膜具有较好的耐蚀性能,是锅炉酸洗后进行钝化处理的最佳条件。而用联胺及磷酸三钠做钝化剂形成的钝化膜耐蚀条件要差些,需要更长的钝化时间。但亚硝酸钠有对环境污染问题,所以中小型锅炉酸洗后的钝化处理仍多选用磷酸三钠。其他一些钝化处理剂配方见表8—10。
4.吡啶及其衍生物
这类缓蚀剂的原料都是煤焦油、页母油炼制过程得到的副产物,主要有吡啶及喹啉等复谓杂成分。把这些原料加入盐酸中或简单分离再混配成缓蚀剂。有时也对吡啶烷基化制成烷墼涸吡啶季铵盐。这类缓蚀剂的商品牌号叫“抚顺若丁”,一般有较好缓蚀幽6刁和酸溶解性能。缺点是吡啶和喹啉都有臭味大的问题。
2.醛—胺缩聚物类
这类缓蚀剂是甲醛与苯胺在酸性介质中缩聚的产物,反应式为:
根据反应条件不同得到不同聚合度的产品。商品名称为“∏B—5”和“北京—02”,沈。1—D。这类产品因苯胺和甲醛有毒性,反应如不充分造成产品中含有游离苯胺、甲醛对操作工人的健康和环境都有害,另外反应条件不同所得产品聚合度不同性能很难稳定是它的两个主要缺点。
在酸洗过程中,去除水垢和锈垢的同时,H+离子会对金属基体产生腐蚀并出现氢脆现象。实践证明,在酸洗剂中加入缓蚀剂可大大减弱金属基体的腐蚀。因此缓蚀剂就是化学清洗中腐蚀的抑制剂。而在清洗之后,加入钝化剂处理可使金属得到保护,因此钝化处理是防止金属表面再度锈蚀的必要措施。
一、缓蚀剂的作用
钢铁有机缓蚀剂复合配方及缓蚀效果论文
前言金属(或合金)与周围介质相接触,相互间发生了某种反应而逐渐遭到破坏的过程叫做“金属腐蚀”。
金属腐蚀给人类带来了巨大的经济损失,因此,搞好防腐蚀工作是一项重大的社会和经济问题。
金属的防腐蚀技术多种多样,本文主要介绍添加缓蚀剂的防腐蚀方法。
缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂。
对于一定的金属—腐蚀介质体系,只要在腐蚀介质体系中加少量的缓蚀剂,就能有效地降低金属的腐蚀速率。
本文所做的工作:1.钼系缓蚀剂配方效果的评估XX核电厂冷却系统缓蚀剂现采用亚硝酸钠-钼酸钠-磷酸钠钼系复合配方,其控制指标为Mo:60~90ppm,NO2-:400~800ppm,pH=9~11。
但在实际运行中该配方对系统的缓蚀能力达不到要求,致使冷却水系统中悬浮固体含量偏高,这对电厂的安全运行造成影响,急需改进。
本课题以室内挂片试验和失重法评估钼系复合缓蚀剂对碳钢、铸铁(冷却系统中各设备的材质是碳钢与铸铁)的防腐蚀能力;并对核电厂冷却系统中现行钼系复合配方和控制指标是否合适作出评价。
2.缓蚀剂配方的优化与筛选密闭循环冷却水系统的pH值较高,且控制范围很窄,所以适用于该系统中的缓蚀剂种类不多。
铬酸盐曾在密闭式循环冷却水中广泛应用,但由于环境保护的要求,现在它的使用受到了一定的限制;全有机系复合缓蚀剂在密闭式循环冷却水中也有应用,但其缓蚀能力不能满足要求;硼砂-亚硝酸盐复合缓蚀剂是密闭式循环冷却水中一种最常用的非铬酸盐系缓蚀剂,本文将通过室内挂片试验和失重法讨论和分析它对碳钢、铸铁的缓蚀效果,并确定其使用浓度范围。
最后根据核电厂冷却系统的实际状况,筛选出较理想的复合缓蚀剂以替代原配方。
关键词:金属缓蚀剂复合缓蚀剂挂片失重法第一章文献综述1.1目的和意义腐蚀是物质在环境介质的作用下引起变质或破坏的一个自发过程,它存在于国民经济的各个部门。
冷却水系统中金属的腐蚀形态主要为:均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀。
缓蚀剂的研究与应用
缓蚀剂的研究与应用摘要:本文归纳总结了近年来缓蚀剂研究开发与应用情况,探讨了缓蚀剂的应用开发和缓蚀理论研究方面的部分成果,对缓蚀剂科学技术今后的发展趋势进行了展望。
主要内容包括:缓蚀剂按电化学机理的分类,水中离子沉淀膜型缓蚀剂、金属离子沉淀膜型缓蚀剂、缓蚀剂作用的理论研究与应用。
关键词:盐酸溶液,量子化学,缓蚀剂,阴极缓蚀剂,金属离子沉淀膜型缓蚀剂,铜银缓蚀剂苯骈三氮唑,盐酸酸洗缓蚀剂,后缓蚀剂1引言缓蚀剂是一种防腐蚀化学品,它少量加入环境介质中就能显著地降低金属的腐蚀速度。
与其它防腐蚀方法相比,缓蚀剂具有使用方便、经济有效的特点,广泛地应用于工业生产和社会生活中。
随着工业经济的发展和社会进步,缓蚀剂的作用功能和应用范围不断拓宽。
蚀防护是工业生产过程中非常重要的问题,在众多的防腐蚀方法中,缓蚀剂因具有经济、高效、适应性强等优点被广泛应用中石油、石化、钢铁、电力、建筑等领域2缓蚀剂按电化学机理的分类从电化学角度出发,金属的腐蚀是在电解质溶液中发生的阳极过程和阴极过程。
缓蚀剂的加人可以阻滞任何一过程的进行或同时阻滞两个过程进行,按上述电化学原理,缓蚀剂可分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂及混合型缓蚀剂。
2.1氧化膜型缓蚀剂缓蚀剂直接或间接地与金属生成氧化物或氢氧化物,从而在金属表面上形成保护膜,这种保护膜薄而致密,与基体金属的粘附性强,结合紧密,能阻碍溶解氧扩散,使金属的腐蚀反应速度降低。
这种保护膜在形成过程中,膜不会一直增厚,当这种氧化膜增大到一定厚度时,一部分氧化物会向溶液中扩散,当氧化物向溶液扩散的趋势成为膜增厚的障碍时,膜厚的增长就几乎自动停止。
因此,氧化膜型缓蚀剂效果良好,而且有过剩的缓蚀剂也不会产生垢。
多数氧化膜型缓蚀剂都是重金属含氧酸盐,如铬酸盐、铂酸盐、钨酸盐等。
因重金属缓蚀剂易造成环境污染,所以一般应用较少。
亚硝酸盐借助于水中溶解氧在金属表面形成氧化膜而成为氧化膜型氧化剂,具有代表性的有亚硝酸钠和亚硝酸按。
缓蚀剂的应用
1.8缓蚀剂的实际应用 1.在酸性环境中的应用 生活生产当中金属材料及设备与酸类物质的接触是不可避免的。
比如为了清洗掉在钢铁表面上的铁鳞和铁锈,需要对该材料进行酸浸酸洗;又如在工业设备上的铁锈铁垢也需要通过酸洗的方法来进行对设备清洗;而在油井中处于对出油速度的考虑或者说是为了提高出油率,要不断向地下油层内加入酸从而来溶解岩层厚度;此外,酸的一些贮运工具等。
在这些情况下,为了保护设备,延长工程材料的使用寿命,经常都需要采用酸性介质的缓蚀剂来保护与酸性介质接触的或处于酸性环境中金属材料。
大体来说,酸性介质的缓蚀剂可以分为两大类: (1)无机缓蚀剂 如Sb3r、AS3+、Sn2+、Bi3+、Fe3+、Fe2+、Cu、Br-2+和I-等。
(2)有机缓蚀剂 据文献报道,已研制成功并得到实际运用的有机缓蚀剂作为酸性介质缓蚀剂的炔醇、有醛、有机酸等其他含碳氢氧的化合物;由于氮含有多对电子,所以有胺、吡啶、喹啉、吡咯烷、苯胺、嘧啶、哌啶、硬脂酰胺等含氮的有机化合物;含硫的有机化合物;含磷的有机化合物等。
很多酸性体系缓蚀剂一般都采用无机物与有机物的多组分化学复合物。
2.在水系统中的应用有文献报道,已经有多种缓蚀剂成功研制运用于来保护工业循环冷却水系统、采暖设备与管道、饮用水系统、水冷却器等。
所谓水质稳定技术是指通过添加具有缓蚀、消垢和杀菌灭藻作用的各种化学药剂来控制冷却水循环系统的腐蚀、结垢和生物繁殖,从而使得设备安全运转得以保证的技术。
在水质处理中常用的高效缓蚀剂有:聚磷酸盐、有机磷酸盐、锌盐、硅酸盐、重铬酸盐和铬酸盐等。
3.在石油天然气开采中的应用 由于在原油、天然气内含有H2S、CO2有机酸等会给采油采气的管道和设备造成比较轻微的腐蚀,日积月累,时间长了,由于硫化氢中氢的长期存在造成金属设备的穿孔或着形成层状会慢慢剥落,甚至更危险情况有可能造成应力腐蚀破裂和氢损伤。
其中在石油天然气开采方面,抗硫化氢气体的缓蚀剂是吸引科学家们关注和研究最多的一类缓蚀剂,已有许多缓蚀剂成功研制并商品化,具体来说有咪唑啉、兰4-A、1014、粗喹啉、氧化松香胺等。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中,缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之,在同时发生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴;但是,其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质,同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果:图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能增加阳极极化,从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快腐蚀。
作用过程:(a)具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化(亚硝酸钠,高铬酸等);(b)具有阴极去极化性的钝化剂,在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。
(亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
)图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制,其主要包括:酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等,能使阴极过程减慢,增大酸性溶液中氢析出的过电位,使腐蚀电位向负移动。
纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用
纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用
是一种金属,长期以来,它一直被用作建筑材料,装饰装置,水暖管道等的材料。
它的耐腐蚀性良好,但是在一些特殊环境下,铜仍然易腐蚀,比如纯水中,温度高于50°C时,纯水中含有20ppm以上碳酸盐时。
由于纯水中铜腐蚀是一个常见现象,因此,对其机理的研究和应用缓蚀剂的研究也受到了重视。
据纯水中铜腐蚀机理的研究,可以得出以下结论:铜在纯水中的腐蚀是由一系列化学反应引起的,这些化学反应表明,铜接触纯水时,其表面的腐蚀是由氧化反应引起的,氧化反应将溶液中的氧气转化为氧化铜。
在这个反应中,随着铜表面氧化,碳酸盐水解反应也会发生,碳酸根的水解将释放大量的氢离子,加速铜的氧化反应,同时也会加速铜的腐蚀。
究指出,铜在纯水中易腐蚀,为了减缓这种腐蚀作用,使用缓蚀剂是一种有效的方法。
缓蚀剂可以形成一层薄膜,在表面形成一层介质,以减少铜表面的腐蚀,从而降低铜的腐蚀速率。
目前,常用的缓蚀剂有三种:抗氧剂,脂肪族表面活性剂和酸性缓蚀剂。
抗氧剂可以抑制水中活性氧的生成,脂肪族表面活性剂可以抑制水中活性氧的作用,而酸性缓蚀剂可以阻止水中碳酸根的水解反应。
水中铜腐蚀是一个普遍存在的问题,对它进行研究和应用缓蚀剂具有重要意义。
针对这一问题,必须搞清纯水中铜腐蚀的机理和影响因素,以及选择合理的缓蚀剂,这样才能更好地抑制铜的腐蚀。
未来,应继续开展更多的研究,求出更好的缓蚀剂,以满足工业的缓蚀要求。
之,纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用不仅具有重要理论意义,而且具有重要的现实意义。
它不仅有助于更深入地了解铜在特定环境中的腐蚀特性,而且可以为工业提供有效的缓蚀剂,为工业造提供可靠的材料和装置。
酸化腐蚀;缓蚀剂能力;缓蚀率
酸化腐蚀
什么是酸化腐蚀?
酸化腐蚀是由于金属表面与酸性环境接触而引起的腐蚀现象。
在酸性环境中,
金属表面会失去电子,形成正离子,从而促进金属的电化学溶解和腐蚀。
酸化腐蚀是金属腐蚀的一种常见形式,会给金属产品的使用造成很大的影响。
如何缓解酸化腐蚀?
缓解酸化腐蚀的方法有很多种,其中使用缓蚀剂是较为常用的一种。
缓蚀剂能力
缓蚀剂是一种添加剂,可在物理或化学上降低金属在环境中的容易腐蚀性。
缓
蚀剂能力是评估缓蚀剂性能的一个常见指标。
缓蚀剂能力是指在某一特定条件下,缓蚀剂对金属腐蚀的缓解程度。
通常情况下,缓蚀剂能力与缓蚀剂的浓度、ENVIRONMENTS等因素有关。
概括来说,缓蚀剂能力高的缓蚀剂可以有效减缓金属在酸性环境下的腐蚀速度。
缓蚀率
缓蚀率(Inhibition Efficiency,也称缓蚀效率),是缓蚀剂评估的另一个重要
指标。
通常定义为金属腐蚀速度与缓蚀剂存在时的金属腐蚀速度之比。
缓蚀率越高,缓蚀剂对金属的保护效果越好。
缓蚀率高的缓蚀剂通常会降低金
属腐蚀速度,延长金属产品的使用寿命。
对于缓蚀剂的使用,因为缓蚀剂不是万能的,所以缓蚀率的高低直接影响缓蚀剂的使用效果。
结论
酸化腐蚀是金属产品使用过程中常见的问题,通过使用缓蚀剂,可以有效减缓
酸化腐蚀。
缓蚀剂能力和缓蚀率是评估缓蚀剂性能的重要指标,广泛应用于金属腐蚀防护的研究和实践中。
了解这些指标,可以选择合适的缓蚀剂,在金属产品使用的过程中保持较好的防腐效果。
一种氢氟酸缓蚀剂的缓蚀性能研究
一种氢氟酸缓蚀剂的缓蚀性能研究李移乐;程雯;张筠欣;黄婷;任海晶;刘世川;陈晓东【摘要】将曼尼希碱、咪唑啉季铵盐、苯硫脲、乙醇及一定量的水混合溶解,得到氢氟酸缓蚀剂F-108,用失重法静态条件下考察了温度、加量、材质对其缓蚀性能的影响;动态条件下考察了添加300 mg/L Fe3+不同流速对其缓蚀性能的影响,并对其缓蚀机理进行探讨.结果表明,在2%的HF中,50 ℃,F-108添量0.30%时,20#钢的静态腐蚀速率0.32 g/(m2·h),缓蚀率大于98.7%;动态条件下,腐蚀速率为 0.84 g/(m2·h);两者均优于电力行业标准《DL/T 523-2007》中腐蚀指标,该缓蚀剂缓蚀性能优异.%F-108 were prepared by mixing and dissolution of Mannich base,imidazoline quaternary ammonium salt,phenylthiocarbamide,ethanol and a certin water.Meanwhile,the corrosion performance was investigated under the condition of temperature,amount,material effect by the method of static.Adding 300 mg/L Fe3+,different velocity influence were investigated on the corrosion performance in dynamic test,and the corrosion mechanism was discussed.The result showed that in 2%HF,adding 0.30%,50 ℃,20#,the static corrosion rate is 0.32 g/(m2·h),the corrosion rate is greater than 98.7%;the dynamic corrosion rate is 0.84g/(m2·h);Both superior to corrosion index of electric power industry standard DL/T 523-2007,the corrosion inhibitor showed excellent corrosion inhibition.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)003【总页数】3页(P525-527)【关键词】氢氟酸缓蚀剂;制备;性能评价【作者】李移乐;程雯;张筠欣;黄婷;任海晶;刘世川;陈晓东【作者单位】陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;陕西省石油精细化学品重点实验室,陕西西安 710054;陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;陕西省石油精细化学品重点实验室,陕西西安 710054;陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;陕西省石油精细化学品重点实验室,陕西西安 710054;陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;陕西省石油精细化学品重点实验室,陕西西安 710054;陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;陕西省石油精细化学品重点实验室,陕西西安 710054;陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;陕西省石油精细化学品重点实验室,陕西西安 710054;陕西省石油化工研究设计院,陕西西安 710054;陕西省石油精细化学品重点实验室,陕西西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TQ079;TQ047;TG174目前,电厂锅炉的清洗通常采用HCl、柠檬酸、EDTA酸、氢氟酸、氨基磺酸等方法。
8.缓蚀剂电化学研究方法
作用机理分类—— 阳极型缓蚀剂(钝化型缓蚀剂):腐蚀电位正移进入钝化区; 氧化性离子:无氧钝化剂;铬酸盐、亚硝酸盐、硝酸盐;廉价广泛;铬酸盐浓度 <0.016%会发生点蚀加速腐蚀,需要监测浓度; 非氧化性离子:有氧钝化剂;磷酸盐、钨酸盐、钼酸盐; 阴极型缓蚀剂:减慢阴极反应,选择性沉寂在阴极区,增加表面阻抗,限制还原 物扩散; 阴极抑制剂——砷、锑化合物抑制析氢; 阴极沉淀剂——钙、锌、镁氧化物沉淀保护膜; 除氧剂——Na2SO3抑制氧去极化;
第八章 缓蚀剂保护技术
1. 绪言
2. 缓蚀剂分类
阳极性缓蚀剂 阴极性缓蚀剂 有机缓蚀剂 沉淀型缓蚀剂 挥发性缓蚀剂
3. 缓蚀剂作用机理
酸性介质缓蚀剂 中性介质缓蚀剂
石油天然气系统缓蚀剂
气相缓蚀剂
4. 缓蚀剂选择与评价
5. 缓蚀剂应用
1.绪言
缓蚀剂是一种添加少量即能够有效减小腐蚀速率的化学物质。 缓蚀效率——重要缓蚀性能评价参数
提高阳极反应活化能;非Langmuir吸附, =f(); f与吸附作用方式有关;
ECORR << 0 fc << fa ;阴极抑制缓蚀剂;阴极负催化效应;缓蚀剂阴极选择性吸附,
提高阴极反应活化能;非Langmuir吸附, =f(); f与吸附作用方式有关;
物理状态分类——
用途分类——
保护金属分类——钢铁缓蚀剂、铜合金缓蚀剂、铝合金缓蚀剂……;
pH分类——酸性介质缓蚀剂、中性介质缓蚀剂、碱性介质缓蚀剂…….。
3.缓蚀剂作用机理
水介质缓蚀剂主要使用于4种环境 (1)酸性水溶液,金属清洗; (2)天然水、生活用水、中性(pH5~9)工业用水; (3)石油一次、二次生产、石油运输、石油精炼; (4)运输、存储、封闭气相作业环境;
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随着缓蚀 剂 应 用 开发 的深 入 , 缓蚀 剂 的作 用 功 能和应用 范 围不 断 拓宽 , 除一 般 性 阻抑 均 匀 腐 蚀 的缓 蚀剂外 , 又开 发 了能减 缓 局 部 腐蚀 的阻 滞 孔蚀、 应力 腐蚀 的发生 和发 展的缓蚀 剂 【 。 目前 , 1 )
7平 k
… 。
l
2
缓 缓速酸 对金属 的腐蚀 速率 。油 田中应用 较 多的
是有 机胺类缓 蚀 剂 ( 即咪 唑啉 缓 蚀 剂 )这 类 缓 蚀 ,
剂 由于胺 中氮带 有 正 电荷 , 因而 被 静 电 吸引 到 阴
缓 蚀 剂 用量
( , A) o k
O. 3
O. 5
乌 洛 托 品 与 o —I 咪 唑 啉与 O P O P—I O
体, 从而在 金属表 面产生 缓蚀 剂分子 的 吸附层 , 控 制 酸对金属 的腐蚀 l4。 3 0
1 5: . . 1O
2. 1 O O: .
1 5 1O . : .
2. 1 0 O: .
根据 以下公 式求 出该缓 速酸 在加 入缓蚀 剂后
尽管 咪唑啉缓 蚀剂 在油 田酸化 处理过 程 中应
对钢 片的腐 蚀速 率 : 腐 蚀 速率 =( I 2/ S×T G —G ) ( )
用较多, 且效果 良好 , 但其价格较贵。因此 , 研制
价格低廉 、 效果 良好 的 油井 酸 化 缓蚀 剂 具 有 很 高
其中 ,l G 为反应 前 钢 片 的质 量 ,; 2 反应 gG 为
害【 , 2 因此 必须 向酸液 中加入 缓 蚀剂 以抑止 和减 J
及成 分后 , 在常压4 0℃的恒 温水 浴 条 件下 放 入 表 面被磨 光 的 N一8 0钢试 片进 行 挂 片实验 , 置4h 放 后, 测定并 计算其 对 N一8 0钢试 片的 腐蚀速率 。
表 1 正 交 因素设 计
12 方 法及步 骤 . 在缓 速酸 中分别加 入 表 1 设计 的缓 蚀剂 用 量
油气 井开 采过程 中 , 常常 需 要通 过 酸 化 提高 采 收 率 。但酸 的注入 可能造 成油 气井管 材 和井 下 金属
设备的表面坑蚀氢脆和失重腐蚀 , 有时还可能导
致井 下管 材突发性 破裂 事故 , 造成严 重经 济损 失 , 同时被酸 溶蚀 的金 属铁 离子 又可能 对地层 造成 伤
而 成 , 内研究 效 果 良好 ; 室 乌洛 托 品 , 津市 博 迪 天
化 工有 限公 司提 供 ; 咪唑啉 季铵 盐类 缓蚀剂 , 北 湖 汉科股 份 有 限 公 司 提 供 , P一1 , 北 汉 科 股 份 O 0湖 有 限公 司 提供 ; N一8 试 片 、 纸 、 0钢 砂 电子 分 析 天 平、 恒温 水浴锅 等 。
O P一1 0的质量 比作 为 3个 主要 影 响 因素 , N一 以
总 用量 占缓 速 酸 总用 量 的 1 , 蚀 剂 中 咪 唑 啉 % 缓
8 试片 的腐蚀速 率 作参 考 指标 , 0钢 设计 一 组 三 因
果显著 。
1 实验 部分
2 1 实验设 计 .
缓蚀 剂用 量 ( 以缓 速 酸 总 用 量计 ) 缓 蚀 剂 中 、 乌洛托 品 与 O P一1 质 量 比、 唑 啉 季 铵 盐 与 0的 咪
11 药 品及 仪器 .
缓速酸 , 由几 种无 机 酸 、 机 酸 、 在 酸 复 配 有 潜
维普资讯
20 06年 3 月
罗 兆 等 . 速 酸 用 缓 蚀 剂 的 研究 缓
7
缓 速 酸 用 缓蚀 剂 的研 究
罗 兆‘ 李克华。 吴 学庆 吴 丽蓉
(. 1 长江 大 学 化 学 与 环 境 工 程 学 院 , 州 442 ; . 庆 石油 勘 探 局 第 一 采 油 技 术 服 务 处 , 安 760 ) 荆 303 2 长 延 100
摘
要
缓速酸用缓蚀剂 由乌洛托 品、 咪唑啉 季铵盐 、 P一1 O 0组成 , 利用 复配产 生 的协 同效
应, 抑制和减缓缓速 酸对金属 的腐 蚀速率 。利用正交试 验确定 了最佳 的复 配比 : 蚀剂 用量 占缓 缓 速酸用量 的 05 咪唑啉与 0 .%, P一1 O质量 比为 20 10乌洛托 品与 O . :., P一1 0质量 比为 05 I0 . :.。含 有此配方 的缓蚀剂对 N一 0 8 钢试片的腐蚀速率为O329g ( 2 h , .3 / m -)远远低于行业标准 。 ,
收稿 1期 :060 6 3 20 .1 。 0 作 者 简介 ; 兆 , 读 硕 士 研 究 生 。 罗 在
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精 细 石
8
油 化
工
进
展
第
7 第 3期 卷
AD N ES N I P T OC MI A S VA C I F NE E R HE C L
后钢 片 的质 量 , ; g S为钢 片 的 表 面 积 , 2 T为反 m;
应 时间 。 。 h
2 结 果与讨论
的研 究开 发价值 。现 以乌洛托 品 、 咪唑啉季 铵 盐 、
O P一1 0作 为原料 , 利用 复 配后 产生 的协 同 效应 , 来抑 止和减 缓缓速 酸对金 属 的腐蚀 速率 。通 过 正 交实验 来得 出最 佳 的复 配 方 案 , 时得 出缓 蚀 剂 同 在缓速酸 中最 经济 的用 量 , 配 的缓 蚀 剂 缓 蚀效 复
质 量 比(
0. 1 0 5: .
1. 1 0 0: .
质量 比 ( C)
0. : . 5 10
I 0: 0 . I.
极部 分 , 覆盖 于其 上 , 制氢 离 子放 电 ; 这类 并 抑 且
缓蚀剂 含有氮 元 素 , 氮元 素 最 外层 有 未 成 键 的 而
电子 对 , 它们 可进 入 金 属 结构 的空 轨 道形 成 配 位