咪唑啉类缓蚀剂的合成及应用研究进展_高秋英
咪唑啉类缓蚀剂对CO2／H2S腐蚀抑制作用研究进展
咪唑啉类缓蚀剂对CO2／H2S腐蚀抑制作用研究进展1. 导言- 介绍咪唑啉类缓蚀剂的研究背景和重要性；- 引入CO2/H2S腐蚀的危害和现状；- 提出咪唑啉类缓蚀剂在CO2/H2S腐蚀抑制中应用的重要性。
2. CO2/H2S腐蚀机理及其危害- 介绍CO2/H2S的化学性质和危害；- 分析CO2/H2S的腐蚀机理；- 探讨CO2/H2S腐蚀造成的经济和环境影响。
3. 咪唑啉类缓蚀剂对CO2/H2S腐蚀的抑制作用研究进展- 系统梳理咪唑啉类缓蚀剂在CO2/H2S腐蚀抑制中的应用情况；- 分析咪唑啉类缓蚀剂的特点和优势；- 综述相关研究成果，包括实验室研究和工业应用。
4. 咪唑啉类缓蚀剂的抑蚀机理及影响因素- 分析咪唑啉类缓蚀剂对CO2/H2S的缓蚀机理；- 探讨影响咪唑啉类缓蚀剂缓蚀效果的因素，如温度、pH值、浓度、流速等。
5. 结论和展望- 综述咪唑啉类缓蚀剂在CO2/H2S腐蚀防护中的应用情况和研究进展；- 分析咪唑啉类缓蚀剂的优缺点和今后的研究方向；- 提出未来研究的重点和方向。
导言随着工业化的快速发展，各类金属设备的使用频率越来越高，而金属受到的腐蚀却是一个永远无法避免的问题。
CO2/H2S腐蚀是一种常见腐蚀类型，在石油、化工和海洋等领域产生了严重的经济和社会影响。
因此，研究如何有效地抑制CO2/H2S腐蚀已经成为了材料防腐领域的重要研究方向。
咪唑啉类缓蚀剂是一种新型的有机金属缓蚀剂，具有良好的缓蚀性能和环境适应性，对于CO2/H2S腐蚀的抑制效果也非常显著。
因此，研究咪唑啉类缓蚀剂在CO2/H2S腐蚀抑制中的应用具有重要意义。
本论文将对咪唑啉类缓蚀剂对CO2/H2S腐蚀抑制作用的研究进展进行综述，具体包括以下几个方面。
首先，在综述咪唑啉类缓蚀剂在CO2/H2S腐蚀抑制中应用的重要性之前，将先介绍CO2/H2S腐蚀的危害和现状，阐述CO2/H2S腐蚀在工业领域中的影响，从而引出本文研究的必要性和重要性。
适用高温、高cl^-工况下的缓蚀剂合成及评价
文章编号：1000-4092（2020）01-155-04
油田化学 Oilfield Chemistry
Vol.37 No.1 25 Mar，2020
适用高温、高 Cl-工况下的缓蚀剂合成及评价*
赵海洋，石 鑫，刘冬梅，魏晓静，高秋英
（中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，新疆 乌鲁木齐 830011）
采用失重法评价合成的缓蚀剂 QA 在高矿化 度、高 Cl—含量下对挂片的缓蚀效率。在实验前先 用蒸馏水清洗腐蚀挂片，然后分别用蘸有丙酮和无 水乙醇的脱脂棉擦拭，以实现对腐蚀挂片的去油除 水。将擦 拭 干 净 的 腐 蚀 挂 片 用 吹 风 机 吹 干 ，用 电 子天平进行称量，记录挂片的质量 m0；用游标卡尺 测量挂片的长度、宽度和厚度，分别测量 3 次，取 平均值。
0 前言
当前大多数油田的开采进入中后期，采出水的 温度和矿化度越来越高 。 ［1-2］ 水中的矿物质离子尤 其 是 Cl- 的 含 量 的 增 加 ，会 使 管 道 形 成 严 重 的 点 蚀［3］，甚至腐蚀穿孔，造成巨大的经济损失和安全问 题。投放缓蚀剂是一种常用的腐蚀防护方法，具有 投资成本低、实施简单、效果明显、适用性强等优 点［4］，已在石油行业广泛应用。目前国内对于耐高 温、高 Cl-的缓蚀剂的研究也有所报道，zhang 等研 制的一种新型咪唑啉硫酸盐，在浓度为 200 mg/L 时 在 1 mol/L 的盐酸溶液中对 Q235 钢的缓蚀率可达 96%［5］。 王 霞 等 合 成 的 一 种 曼 尼 希 碱 季 铵 盐 缓 蚀 剂，在 130℃、20%盐酸体系中加入量为 0.5%时对 P110 钢材的缓蚀率达到 90%以上［6］。杨永飞等用甲 醛、脂肪胺和芳香酮合成的缓蚀剂 MNX 在与增效 剂复配后可耐 150℃高温［7］。虽然目前对高温缓蚀 剂的研究较多，也有较好的结果，但目前常用的缓 蚀剂单剂在高矿化度条件下的缓蚀效果均较差。
咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能、机理的研究
咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能、机理的研究咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能、机理的研究摘要：随着金属材料在工业生产和日常生活中的广泛使用，金属的腐蚀问题日益严重，因而对于防腐蚀技术的研究变得尤为重要。
本研究以咪唑啉型缓蚀剂为研究对象，通过合成、实验分析以及性能测试等方法，对其缓蚀性能和机理进行了深入研究，为金属材料的腐蚀防护提供了新的思路和方法。
1. 引言金属材料在各个行业中广泛应用，但受到腐蚀的威胁。
为了保护金属材料免受腐蚀的侵害，人们一直致力于寻找有效的缓蚀剂，其中咪唑啉型缓蚀剂因其良好的缓蚀性成为研究的热点。
2. 咪唑啉型缓蚀剂的合成本研究采用了溶液法，通过特定配比将苯胺、醋酸、甲醛等原料按一定比例混合并进行反应，最终得到咪唑啉型缓蚀剂。
合成过程中需要控制反应时间、温度等因素，以保证产物的纯度和良好的缓蚀性能。
3. 咪唑啉型缓蚀剂的性能测试通过扫描电子显微镜(SEM)和能量散射谱(EDS)等测试手段，对合成的咪唑啉型缓蚀剂进行了表面形貌和成分分析。
结果表明，所得到的咪唑啉型缓蚀剂表面均匀，成分纯净，并且具有一定的缓蚀性能。
4. 咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能研究为了评价咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能，选取常见的金属材料作为试验对象，通过电化学测试方法测量其腐蚀电位和极化电阻等参数。
实验结果表明，咪唑啉型缓蚀剂能够有效减缓金属的腐蚀速度，并且具有一定的缓蚀效果。
5. 咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀机理研究通过红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱(XPS)等手段对咪唑啉型缓蚀剂进行表征和分析，揭示出其缓蚀机理。
结果显示，咪唑啉型缓蚀剂在金属表面形成了一层致密的缓蚀膜，有效隔绝了金属与环境中的腐蚀介质的接触，从而起到了缓蚀的作用。
6. 结论本研究通过对咪唑啉型缓蚀剂的合成、性能测试和机理研究，验证了咪唑啉型缓蚀剂具有较好的缓蚀性能和机理。
因此，在金属材料的腐蚀防护中，咪唑啉型缓蚀剂具有广阔的应用前景，并为其他缓蚀剂的研究提供了新的思路和方法。
咪唑啉缓蚀剂的合成及复配研究
关键词 ： 咪唑啉缓蚀 剂 ； 合成 ； 复配
中图分类号 ： Ｔ Ｑ ４ ２ ３ － ３ 文 献标 识 码 ： Ａ
ＭＡ Ｓ ｈ ｕ — ｑ ｉ ｎ ｇ， ＨＥ Ｘｉ ａ ｏ — ｙ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ （ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ａ ｓ ｔ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｄ ａ ｑ ｉ ｎ ｇ １ ６ ３ ３ １ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
化
学
工
程
师 ２ ０ １ ５年 第 ｌ Ｏ期
Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ
工
程
师 ： 园 地
咪 唑啉 缓蚀 剂 的合 成及 复 配研 究
马淑清， 何晓英， 刘 健
（ 东北石油大学 化学工程学院 。 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ３ １ ８ ）
摘
要： 以油酸和羟 乙基 乙二胺为原料 ， 二 甲苯为携水剂合成 咪唑啉缓蚀剂 ， 通过正交试 验得出其最佳
合成条件为 ： 油酸与羟乙基乙二胺 的摩尔配比为 １： １ ． ２ ， 酰化温度为 １ ６ ０ ％， 酰化 时间为 ４ ｈ ， 环化温度为２ ２ ０ ％。
将合 成的咪唑啉缓蚀剂分别与十二烷基 苯磺 酸钠 、 Ｋ Ｉ 和Ｎ ａ ２ ＷＯ 复配 ， 得出咪唑啉缓蚀剂和十二烷基苯磺 酸
钠最佳 复配比为 １：ｌ ， 与Ｋ Ｉ 为 １： １ ， 与Ｎ ａ ２ ＷＯ 为 １： ２ 。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｎ ｉ ｍｉ ｄ ａ ｚ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ｗａ ｓ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｚ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ，ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｄ ｉ ａ ｍｉ ｎ ｅ ａ ｓ ｒ ａ ｗ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ， ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｍｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｂ ｅ ｎ ｚ ｅ ｎ ｅ ｗ ａ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ａ ｓ ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ａ ｒ ｒ ｙ ｉ ｎ ｇ ａ ｇ ｅ ｎ ｔ ． Ｔ ｈ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｕ ｍ ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｏ ｂ — ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｏ ｒ ｔ ｈ ｏ ｇ ｏ ｎ ａ ｌ ｔ ｅ ｓ ｔ ： Ｍｏ ｌ ａ ｒ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｏ ｌ ｅ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ａ ｎ ｄ ｈ ｙ ｄ ｒ ｏ ｘ ｙ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｔ ｈ ｙ ｌ ｅ ｎ ｅ ｄ ｉ ａ ｍｉ ｎ ｅ ｗ ａ ｓ １ ： １ ． ２ ： ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｓ ｙ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ Ｂ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｏ ｆ ｉ ｍｉ ｄ ａ ｚ ｏ ｌ ｉ ｎ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ
咪唑啉型缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究
（ 北京 中腐 防蚀 科 技 发 展 公 司 生产 ） Ｖｅｔｒ３ ； ｃｏ一３红 外 光谱 仪 （ 国 生 产 ） Ｓ ５ ０型 扫 描 电子 显 微 镜 德 ； －２
（ 日本 日立公 司生 产 ） 。
分
质量 浓 度 ／ Ｌ ｇ・
Ｍ ｇ ｚ・６ ｚ Ｃｌ Ｈ Ｏ Ｎａ Ｓ ２ Ｏ４・１ ０Ｈ２ Ｏ Ｎａ ＨＣＯ３
吴 鲁 宁 由 庆。 ，
（ －胜利 油 田 胜利 工程 设 计 咨询 有 限公 司 科研 所 ， 营 ２ ７ ２ ；．中 国 石油 大学 石 油 工 程 学 院 ） １ 东 ５ ０６ ２
摘 要 以棕 榈 酸 、 乙烯 三 胺 为 原 料 合 成 咪 唑 啉 ， 对 其 进 行 水 溶 性 改 性 制 备 了咪 唑 啉 型 缓 蚀 二 并
蚀剂 产 品 ＹＧ １ －。
油 田水矿 化度 高 ， 有 溶 解 氧 、 氧 化碳 和硫 含 二
化 氢等 腐蚀性 气体 ， 导致 油 田设 备管 道腐 蚀 。 目 易 前 ， 大油 田最常 使 用 的方 法 是添 加 缓 蚀 剂 ， 经 各 既
济有效 又不 影 响油 田 的正 常 生 产 。水溶 性 咪唑 啉 型缓蚀 剂 以其独 特 的分 子结 构 及 优 异 的 缓蚀 性 能
Ｙ － Ｇ ２后 Ａ３ 的表 面 形 貌 。研 究 结 果 表 明 ， ３ 钢 在 Ｏ℃下 加 入 复 配 缓 蚀 体 系 Ｙ ２ 有效 地 抑 制 饱 和 Ｇ 能
Ｃ 。的高 矿 化 度 盐水 对 Ａ３ 的 腐蚀 ， 使 用 浓 度 为 ２ ／ Ｏ 钢 其 ０ｍｇ Ｌ时 ， 蚀 率 达 到 ９ ． ％ ， 蚀 速 率 仅 缓 ８５ 腐
为 ０ ０ ９ｍｍ／ ， 好 于 我 国石 油 天 然 气 行 业 标 准 规 定 的指 标 。 ． ０ ａ远
咪唑啉型缓蚀剂合成方法的研究进展
固体或白色乳状液体，性质不稳定，在室温条件下有 水存在时，一夜就可转化为酰胺。 在咪唑啉合成时， 减压脱水过程必须避免与空气接触， 否则产品颜色 很快变深。 咪 唑 啉 在 常 压 条 件 下 放 置 ，2~9 d 后 分 析，产物中含有不饱和烯烃。
咪唑啉的母体结构是咪唑 ，二氢取代咪唑被命 名为咪唑啉，其杂环大小与咪唑一致。它们的结构如 图 1 所示。
由庆等 用 〔10〕 真空法以棕榈酸、二乙烯三胺和油 酸、羟乙基二胺为原料，加入二甲苯作为携水剂，使 其在合适的温度范围内发生缩合反应生成了咪唑 啉中间体进而制取了咪唑啉型缓蚀剂 YQ201。 吴宇 峰等〔11〕 用溶剂法以炼油厂副产品粗 环 烷 酸 为 主 要 原料， 与有机胺通过真空脱水方式进行缩合反应， 合成了环烷基咪唑啉中间体。
［关键词］ 咪唑啉；缓蚀剂；油田化学品 ［中图分类号］ X703.1 ［文献标识码］ B ［文章编号］ 1005-829X（2009）04-0009-04
Development of the synthesis of imidazoline corrosion inhibitors
Guan Jianning， Song Na， Zhang Jinjun， Kong Xiangjun， Wang Jintang （School of Science， Nanjing University of Technology， Nanjing 210009， China）
咪唑啉类缓蚀剂无特殊刺激性气味，热稳定性 好，毒性低，突出特点是当金属与酸性介质接触时， 可在金属表面形成单分子吸附膜，以改变 H+的氧化 还原电位，也可络合溶液中的某些氧化剂，降低其电 极电位来达到缓蚀的目的。 咪唑啉环上的 N 原子的 化合价变成四价形式的季铵盐之后，季铵阳离子被 带负电的金属表面吸附，对阳离子放电有很大影响， 从而有效地抑制阳极反应；另外，季铵盐上的阴离子 对阳离子缓蚀剂的静电吸附也有很大的影响。 2 咪唑啉及其衍生物的合成
咪唑啉类缓蚀剂的合成及应用研究进展
咪唑啉类缓蚀剂的合成及应用研究进展
高秋英;梅平;陈武;艾俊哲
【期刊名称】《化学工程师》
【年(卷),期】2006(020)005
【摘要】本文综述了咪唑啉类缓蚀剂的合成方法、缓蚀性能及其缓蚀机理的研究与应用现状,并探讨了咪唑啉类缓蚀剂的发展方向.
【总页数】5页(P18-21,24)
【作者】高秋英;梅平;陈武;艾俊哲
【作者单位】长江大学,化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学,化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学,化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023;长江大学,化学与环境工程学院,湖北,荆州,434023
【正文语种】中文
【中图分类】TQ050.9
【相关文献】
1.用侧柏籽油合成咪唑啉类缓蚀剂及其性能研究 [J], 闫倩茹;马养民;杨秀芳;李延超
2.环烷酸基咪唑啉类缓蚀剂的合成及缓蚀性能评价 [J], 张文钟;高嵩;战风涛
3.新型咪唑啉类缓蚀剂的合成和缓蚀性能研究 [J], 李莉;李学坤;孙平;周跃花;屈颖娟
4.新型原油集输用油酸基咪唑啉类缓蚀剂的合成及性能 [J], 赵小庆
5.咪唑啉类缓蚀剂合成及缓蚀性能评价 [J], 张广东;戴倩倩;刘建仪;周飞;赵宏利
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咪唑啉类缓蚀剂改性合成及性能研究
咪唑啉类缓蚀剂改性合成及性能研究咪唑啉类缓蚀剂改性合成及性能研究摘要：本文是关于咪唑啉类缓蚀剂改性合成及性能研究的综述。
随着工业的快速发展，在金属材料的使用过程中常常会受到腐蚀的影响。
因此，寻找优良的缓蚀剂用于保护金属材料的腐蚀成为研究的热点之一。
咪唑啉类化合物由于其优异的电子传输性质和缓蚀性能，已经成为了腐蚀化学研究的重要领域。
本文对咪唑啉类缓蚀剂的合成方法进行了综述，并对其在金属材料缓蚀方面的性能进行了研究。
关键词：咪唑啉类缓蚀剂；合成；性能研究1. 引言随着现代工业的飞速发展，各类金属材料广泛应用在航空、汽车、建筑等领域。
然而，金属在使用过程中往往会受到腐蚀的破坏，给材料的使用寿命和安全带来了不可忽视的问题。
为了延长金属材料的使用寿命和保障其安全可靠的性能，研究优良的缓蚀剂是至关重要的。
2. 咪唑啉类缓蚀剂的合成方法咪唑啉类化合物具有优异的电子传输性质和缓蚀性能，因此成为了目前研究的热点之一。
常见的合成咪唑啉类化合物的方法包括电化学合成法、化学合成法和生物合成法等。
其中，电化学合成法通过在电解质和阳极之间施加电压来合成咪唑啉类化合物，具有操作简便、高效率等优点；化学合成法则利用咪唑和其他化合物的反应来制备咪唑啉类缓蚀剂，该方法具有多样性和反应旺盛的特点；生物合成法通过微生物与底物的反应来生成咪唑啉类化合物，该方法对环境友好并且反应步骤相对简单。
3. 咪唑啉类缓蚀剂的性能研究咪唑啉类化合物有着良好的缓蚀性能，其缓蚀机理主要表现为对金属表面形成致密且稳定的保护膜，从而减少金属与腐蚀介质的接触，阻止了腐蚀反应的进行。
为了进一步提高咪唑啉类化合物的缓蚀性能，研究者还进行了不同方面的性能研究。
例如，研究了咪唑啉类缓蚀剂在不同腐蚀介质中的效果，以及改变其分子结构对缓蚀性能的影响等。
实验结果显示，咪唑啉类缓蚀剂在酸性和碱性介质中的缓蚀性能较好，且改变分子结构对其缓蚀性能具有显著影响。
4. 结论本文对咪唑啉类缓蚀剂的合成方法和性能进行了综述。
咪唑啉类缓蚀剂的研究
咪唑啉类缓蚀剂的研究摘要：咪唑啉类缓蚀剂是近些年来研究的热点并广泛应用于石油化工、酸洗除锈、油井酸化等工业中。
该类缓蚀剂对环境友好，制备方法简单，原料易得，高效低毒，只需加入少就有很好的缓蚀效果，是一种性能优良的缓蚀剂。
1 引言1.1金属的腐蚀金属腐蚀，就是指金属在外界环境的作用下引起的破坏和变质。
金属腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素，遍及国民经济各领域，给国民经济带来巨大损失。
常见的防止金属腐蚀的方法有[1]：(1)非金属保护层；(2)金属保护层；(3)电化学保护；(4)加缓蚀剂保护。
缓蚀剂技术由于具有操作简单、见效快、能保护整个系统等特点，因而广泛应用于石油化学品加工、化学清洗、大气环境、工业用水、仪表制造及石油化工生产等过程[2]。
与其它通用的防腐蚀方法相比，缓蚀剂具备以下特点[2]：(1)在几乎不改变腐蚀环境条件的情况下，即能得到良好的防蚀效果(在酸洗时很重要)；(2)不需要再增加防腐蚀设备的投资；(3)保护对象的形状对防腐蚀效果的影响比较少；(4)当环境(介质)条件发生变化时，很容易用改变腐蚀剂品种或改变添加量与之相适应；(5)通过组分调配，可同时对多种金属起保护作用。
1.2咪唑啉类缓蚀剂咪唑啉又称间二氮杂环戊烯，是含有两个互为间位的氮原子及一个双键的五元环化合物，其母体结构是咪唑，二氢代咪唑即为咪唑啉。
咪唑啉型缓蚀剂一般由三部分组成：具有一个含氮的五元杂环，长碳支链R1和杂环上与N 成键的含有官能团的支链R2。
R1一般为含14~18个碳原子的长链，R2一般含有酰胺、胺基或羟基等官能团。
其结构如图1-1：图1-1 咪唑啉结构式咪唑啉类缓蚀剂对碳钢等金属在盐酸介质中有优良的缓蚀性能，这类缓蚀剂无特殊的刺激性气味、热稳定性好、毒性低。
咪唑啉缓蚀剂的突出优点是：当金属与酸性介质接触时，可以在金属表面形成单分子吸附膜，以改变氢离子的氧化还原电位，也可以络合溶液中的某些氧化剂，降低其电位来达到缓蚀的目的[3]。
咪唑啉类缓蚀剂的研究现状及其展望
咪唑啉类缓蚀剂的研究现状及其展望高文宇2、陈新萍1， 2，高清河2（1.大庆师范学院 2.大庆石油学院）[摘要]介绍了咪唑啉类缓蚀剂的制备、影响产物收率的几个主要因素并比较了不同咪唑啉衍生物的缓蚀性能，阐述了其缓蚀机理，最后介绍了咪唑啉类物质的应用现状及前景。
[关键词]咪唑啉；缓蚀机理；缓蚀性能；缓蚀剂Abstract: the preparation of imidzoline and some key factors of corrosion inhibition that influe nce it,were proposed. Expose the mechanism of co rrosion inhibition ,at last , introduce the curr ent situation of imidzoline and prospect its fut ure.Key words:imidzoline;mechanism of corrosion inhi bition ;inhibitor前言咪唑啉学名间二氮杂环戊烯，是白色针状固体或白色乳状液体 [1]。
合成初期,咪唑啉主要应用于印染和纺织业，随着人们对它研究的逐步深入，发现咪唑啉在酸性条件下有十分优良的缓蚀性能，首次做为缓蚀剂使用是在1946年9月，是一种咪唑啉及其盐的碳氧化合物[2]。
我们所说的咪唑啉类缓蚀剂是以咪唑啉为中间体经过改性的咪唑啉类衍生物。
用FTIR对咪唑啉类物质扫描发现其在1600㎝-1处具有较强的吸收峰，究其原因是有C=N 键的存在,这也是鉴别咪唑啉类物质的重要依据之一。
现在，它是锅炉酸洗、油田水处理过程中常用的一种缓蚀剂。
在美国各油田使用的有机缓蚀剂以咪唑啉类物质最大。
1．咪唑啉及其衍生物的合成1.1咪唑啉及其衍生物的合成咪唑啉一般由有机酸和二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺在有机溶剂中进行缩合反应得到。
咪唑啉类缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价
益 的重 要措施 ， 但酸 液 对 设 备 、 管线 及 井 下 油套 管 造成严 重腐蚀 。注 缓蚀 剂 作 为 一 种 经 济有 效 的 防
护技术 被广泛 应用 于 化工 、 油 、 源 、 石 能 交通 、 筑 建 等工业 部 门¨ 】并 在某 些 工 业 中成 为 不 可 取代 的 ， 重要措 施 ， 特别 是石油 石化工 业 。文 章主要研 究 的
是油 田酸化过 程 中的一种 新型缓 蚀荆 。
瓶 （０ Ｌ 中， 将 磨 好 、 净 、 量 过 的 钢 片 穿 １０ｍ ） 再 洗 称
线、 置入 瓶 中 ， 使线 卡在 瓶 塞上 ， 确保 钢 片能全 部 并
浸 没在 酸性介 质 中 ， 与介质 充 分反 应 ４小时 。
表 ｌ 兰 组咪 唑 啉 殛 其 季 铵 盐 的 基本 物 性
中， 入一定景 的 二 乙烯 三 胺 或 四 乙烯 五胺 ， 入 加 加
几颗沸 石 ， 摇匀 ， 用恒 温加 热套加 热 ， 利用油 浴达到
稳定 的高温 。
组装 好蒸 馏装置 ， 蒸馏 出 的水用 烧杯接 收。首
先在 １０—１０Ｃ下 预 反 应 １小 时 ， 后 升 温 至 ０ ２￣ 然 １０ ８ ℃反应 ３小时 。 再升 温至 ２０Ｃ １ ￣ 反应 ２— ４小 时 。
维普资讯
石 油 化 工 腐 蚀 与 防 护
第２ ３卷
计算 腐蚀 速率 的公式 为 ：
Ｖ ：（ 一／ ）ｓ ｔ ｃ ｍ０ ７ ， 。 １ ， １
解性 的复配 等 。选 择 合 成 缓 蚀 剂 中性 能最 好 的一
种 咪唑 啉季 铵盐 （ 乙二 胺 咪 唑 啉季 铵 盐 ） 蚀 剂 即 缓
咪唑啉缓蚀剂
咪唑啉类缓蚀剂及其缓蚀机理栾丽君（武汉纺织大学化学工程学院, 湖北 武汉 430073）摘 要：本文综述了咪唑啉类缓蚀剂的基本性质、合成方法及影响产率的因素，及其缓 蚀机理，并探讨了咪唑啉类缓蚀剂的发展方向。
关键词：咪唑啉类缓蚀剂；合成；缓蚀机理Imidazoline Corrosion Inhibitor and Its Inhibiting Corrosion MechanismLuan Lijun(Chemical Engineering College of Wuhan Textile University, Wuhan, Hubei 430073) Abstract: This article summarized the basic properties of imidaoline corrosion inhibitor , the synthetic methods and some key factors influencing the yield and its inhibiting corrosion mechanism of the imidazoline corrosion inhibitor. Some development direction of imidaoline corrosion inhibitor were discussed in future.Key words: i midazoline corrosion inhibitor ；synthesis ；inhibiting corrosion mechanism前言腐蚀是困扰工业发展的一个极为突出的问题.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, 被广泛应用在石油、石化、钢铁、电力和建筑等领域, 发挥着极其重要的作用[1]。
缓蚀剂研究正向高效、多功能、无公害的目标发展。
近年来,随着人类环保意识的增强,缓蚀剂的开发与应用越来越重视环境保护的要求,而传统缓蚀剂往往对环境有一定危害。
新型原油集输用油酸基咪唑啉类缓蚀剂的合成及性能
新型原油集输用油酸基咪唑啉类缓蚀剂的合成及性能赵小庆【摘要】利用苯甲酰氯与咪唑啉中间体反应，合成了一种新型原油集输用苯甲酰胺-乙基-油酸咪唑啉缓蚀剂 YSH-SJ-2。
利用表面张力仪研究了合成的缓蚀剂YSHSJ-2表面性能，利用失重法研究了缓蚀剂 YSHSJ-2缓蚀效果的影响因素。
结果表明，合成的缓蚀剂的 cmc ＝48．87 g／L，γcmc ＝30．25 mN ／m，θ＝51．25°，Γm ＝504．54×10－8 mol／m2，在30℃，4％ HCl 下，缓蚀剂浓度为100 mg／L 时，缓蚀率高达87．69％。
在相同的缓蚀剂浓度下，温度越高、盐酸浓度越大，缓蚀率逐渐变小，缓蚀效果变差。
合成的缓蚀剂 YSHSJ-2可以很好的吸附在集输设备及管道的表面，可有效地缓解集输设备及管道的腐蚀速率。
%A novel used in crude oil gathering and transportation benzamide-ethyl-oleic acid imidazoline inhibitor YSHSJ-2 with the reaction of benzoyl chloride and imidazoline intermediate.The surface proper-ties of YSHSJ-2 were studied by surface tension tester,and the influence factors of the inhibition effect of YSHSJ-2 were studied using the method of weight loss.The results showed that the cmc and γcmc of the synthesized corrosion inhibitor are 48.87 g/L and 30.25 mN /m,and the θand Γm are 51.25°and 504.54 ×10 -8 mol /m2 .At 30 ℃ and 4% HCl,when the concentration of corrosion inhibitor is 100 mg/L,the corrosion rate is as high as 87.69%.In the same corrosion inhibitor concentration,the higher the temperature and the hydrochloric acid concentration,the corrosion inhibition efficiency decrea-ses gradually,and the corrosion inhibition effect becomes worse.The synthetic corrosion inhibitor YSHSJ-2 can beabsorbed in the surface of gathering and transportation equipment and pipeline,and this can ease the corrosion rate of collection and gathering and transportation equipment and pipeline effectively.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2016(045)008【总页数】4页(P1509-1511,1514)【关键词】CO2腐蚀;缓蚀率;乳化性;缓蚀剂【作者】赵小庆【作者单位】中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部盐湖资源与环境重点实验室，北京 100037【正文语种】中文【中图分类】TQ317.4;TG174.42随着国内含CO2、SO2油气田的相继投入开发，采出液中含有大量的H2S、CO2、Cl-、SO42-的腐蚀介质，对采出液输送过程中的集输系统的设备和管道的腐蚀严重，严重影响着集输系统的使用寿命，甚至发生严重的泄露事故[1-3]。
咪唑啉衍生物缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究
咪唑啉衍生物缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究摘要本文以脂肪酸（月桂酸、油酸）与多胺（二乙烯三胺）为原料，采用两次脱水法合成环状咪唑啉缓蚀剂。
通过静态失重法对合成的咪唑啉的缓蚀性能进行了评价，并探讨了缓蚀效率与PH值、缓蚀剂用量之间的关系。
实验结果表明，脂肪酸与多胺经160℃和200℃两次脱水反应，可成功合成脂肪酸基环状咪唑啉缓蚀剂；获得的咪唑啉缓蚀剂在加入量很小的情况下，缓蚀效率就可以达到70%以上。
此外腐蚀介质环境、缓蚀剂用量对缓蚀剂的缓蚀性能也均有影响。
当缓蚀剂的pH值为5~7时，缓蚀剂效果最佳。
缓蚀剂用量一般在加入2~3mL时，即可达到较好的缓蚀效果，随着缓蚀剂加入量的增加，缓蚀率变化不大，可见，缓蚀剂存在最佳用量。
咪唑啉类缓蚀剂是一种对腐蚀反应的阴极、阳极过程均有抑制作用的缓蚀剂，合成的缓蚀剂在应用过程中有时间效应，当时间超过13小时以上，其缓蚀效果明显下降。
关键词:缓蚀剂；咪唑啉；缓蚀效率ABSTRACTImidazoline was synthesized by two-step dehydration using fatty acid and polyamine (polyamine diethylenetriamine) as raw materials. Anti-corrosion rate was investigated by weight-losing method. The relations of anti-corrosion rate with pH value, concentration are also discussed in this paper.The results indicate that cycle configuration imidazoline can be synthesized by two-step dehydrating in the temperature of 160℃ and 200℃. Anti-corrosion rate of the corrosion inhibitor can achieve more than 70 percent only using few of it. Furthermore, the anti-corrosion rate of the imidazoline corrosion inhibitor is relative to the pH value and the proportion of the reactants. Adding in 2~3 mL of it, imidazoline inhibitor is a good inhibitor that can inhibit corrosion both in cathode and anode process. Corrosion inhibition effects decreased remarkably when using inhibitor beyond 13 hours.Keywords: corrosion inhibitor; imidazoline; corrosion rate目录第一章前言 (1)1. 咪唑啉型缓蚀剂的发展史 (1)2. 咪唑啉表面活性剂的合成 (2)3. 咪唑啉合成中的副产物 (4)4. 咪唑啉的水解 (5)5. 缓蚀剂作用研究方法的进展 (6)6. 本课题研究的目的、意义 (7)第二章咪唑啉缓蚀剂的实验材料和合成方法 (8)1. 试验仪器设备及材料 (8)2. 咪唑啉类缓蚀剂合成工艺流程 (9)3. 咪唑啉类缓蚀剂的合成及评价装置 (10)4. 咪唑啉的合成 (11)4.1 月桂基咪唑啉的合成 (11)4.2 油酸基咪唑啉的合成 (11)5. 咪唑啉类缓蚀剂的制备 (12)5.1 月桂基咪唑啉类缓蚀剂的制备 (12)5.2 油酸基咪唑啉类缓蚀剂的制备 (12)6. 性能检测方法 (12)6.1 腐蚀液和缓蚀液的配制 (12)6.2 缓蚀性能的测试. (12)第三章实验结果和分析 (14)1. 合成缓蚀剂的方程式及产物形态 (14)1.1 合成缓蚀剂的方程式 (14)1.2 合成的咪唑啉类缓蚀剂形态 (14)2. 挂片腐蚀形貌分析 (15)2.1 月桂基咪唑啉缓蚀剂的挂片腐蚀形貌对比 (15)2.2 油酸基咪唑啉缓蚀剂的挂片腐蚀形貌对比 (17)3. 缓蚀率曲线分析 (19)3.1 月桂酸与二乙烯三胺合成的缓蚀剂缓蚀率曲线分析 (19)3.2 油酸与二乙烯三胺合成的缓蚀剂缓蚀率曲线分析 (20)第四章缓蚀剂缓蚀机理探究与展望 (22)1. 缓蚀剂的合成与缓蚀效率评价 (22)2. 缓蚀剂缓蚀机理探究 (22)2.1 缓蚀剂的几种缓蚀理论 (22)2.2 咪唑啉缓蚀剂的作用机理 (23)3. 展望 (24)第五章结论 (26)第一章前言众所周知，金属腐蚀遍及国民经济和国防建设各部门，造成了巨大损失。
咪唑啉类缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究
第28卷第3期辽宁石油化工大学学报Vo l.28No.3 2008年9月JO U RN A L O F L IA O NI NG U N IV ERSIT Y O F P ET RO LEU M&CHEM ICA L T ECH N OL O GY Sep.2008文章编号:1672-6952(2008)03-0004-04咪唑啉类缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究李倩1,吕振波1,赵杉林1,孙廷秀2(1.辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001; 2.渤海船舶职业技术学院,辽宁葫芦岛125005)摘要:以油酸和二乙烯三胺为反应物、二甲苯为带水剂,制备了烷基咪唑啉类缓蚀剂,研究了该缓蚀剂的合成条件、分子结构与在锅炉水系统的缓蚀性能的关系。
结果表明,最佳的合成条件为酸/胺为1B1.4,带水剂体积占反应物总体积的20%,在145e左右回流,逐步升温至210e,回流8h,产物的收率为96.5%,烷基咪唑啉衍生物的用量为20mg/L时在锅炉水中对碳钢的缓蚀速率可达90%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,可认为该缓蚀剂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。
关键词:咪唑啉;缓蚀剂;合成条件;锅炉水中图分类号:T Q047.6文献标识码:APreparation and Performance Evaluation of Im idazoline Corrosion Inhibit or LI Qian1,L B Zhen-bo1,ZH AO Shan-lin1,SUN Ting-xiu2(1.L iaoning Univ er sity of Petr oleum&Chemical T echnology,Fushun L iaoning113001,P.R.China;2.Bohai ship buil ding V ocational Collage,H ul udao L iaoning125005,P.R.China)Receiv ed30M ay2008;r evised10J une2008;accep ted20J une2008Abstract:A n imidazo line co rr osio n inhibitor w as synthesized from diethylenetr iamine and oleic acid using dimethylbenzene as a water ca rr ying agent,and the synthet ic reaction conditions,mo lecular str ucture and co rro sion inhibiting capability to bo iler water system wer e st udied.Results sho w that the optimized parameter s fo r the sy nthesis is as fo llow s:the mo lar ratio of oleic acid to diethy lenetriam ine is1B1.4,the vo lume r atio o f dimethylbenzene t o reacting mix ture is1B5,temper ature is pr og rammed raised fr om145e to210e,the reflux time is8h.under the o ptimum co nditions,the y ield is up to96.5%, co rr osio n inhibit ion efficiencies on carbon steel is ov er90%w ith imidazoline der iv ative co ncent ration of20mg/L in bo iler so lutio ns.T he imidazoline derivativ e w as found to inhibit anode co rr osion reactio ns gr eat ly,and also to inhibit cathode cor ro sion to some ex tent,so it can be classified as a passivating ano dic-t ype co rr osion inhibito r.T he mechanism o f co rr osio n inhibition relies on the str ong abso rption of t he imizadoline on metal surfaces w hich can prevent meta l surface from contacting w ith w ater. Key words:Imidazo line;Cor ro sion inhibito r;Sy nthetic conditio ns;Bo iler solutionCo rr esponding author.T el.:+86-413-7325147;fax:+86-413-6860778;e-mail:x iaoqian0606@126.co m咪唑啉又称间二氮杂环戊烯,它的五元杂环中含有两个互为间位的氮原子及一个双键。
咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能的研究
咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能的研究覃金凤;李燕【摘要】实验以二乙烯三胺和油酸甲酯为原料,经升温加热脱水制备出咪唑啉中间体,再对其进行冰醋酸的改性,合成了咪唑啉季铵盐缓蚀剂,增加了其水溶性.以静态失重法评价了咪唑啉中间体和季铵盐在1mol/L盐酸中的缓蚀效率,通过红外光谱仪表征咪唑啉类缓蚀剂的结构.试验表明,咪唑啉中间体作为缓蚀剂添加到腐蚀体系中,Q235碳钢的缓蚀率最高为96.50%,而经过冰醋酸改性后得到的咪唑啉季铵盐作缓蚀剂时,对金属材料的缓蚀率达到了98.2%.通过电化学极化曲线测试可知该咪唑啉类缓蚀剂为阴极型缓蚀剂.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2015(017)012【总页数】3页(P39-41)【关键词】咪唑啉;二乙烯三胺;季铵盐;缓蚀率【作者】覃金凤;李燕【作者单位】广西经正科技开发有限责任公司,广西南宁 530007;广西经正科技开发有限责任公司,广西南宁 530007【正文语种】中文【中图分类】TG17现代社会中，金属材料的用途非常广泛，金属的年产量也是以亿万吨计算，同时，金属的腐蚀现象也是普遍存在。
据统计每年因金属腐蚀造成的国民经济损失至少二百亿元[1]，被腐蚀的金属随地丢弃，资源得不到充分利用且对环境造成污染。
缓解这现象最常见的方法主要是添加缓蚀剂，可以很明显地降低金属材料的腐蚀速率，增加材料的使用寿命，使能源得到充分利用[2]。
缓蚀剂是一种加入微量或少量可使金属材料在该介质中的腐蚀速度明显降低甚至为零，同时还不改变金属原本的物理、力学性能的化学物质[3]。
传统的缓蚀剂毒性较大，对环境伤害较大，而咪唑啉类缓蚀剂对环境毒性低，污染小，而且合成工艺简单，对设备要求低，具有很广阔的研究和应用前景。
咪唑啉缓蚀剂是一类含氮五元杂环化合物，广泛运用于石油、天然气工业生产、是一种环境友好型缓蚀剂[3]。
咪唑啉类缓蚀剂在盐酸介质中对碳钢等金属具有优良的缓蚀性能，具有使用操作简单、热稳定性好，毒性低、无刺激性气味等众多优点[4]。
咪唑啉类缓蚀剂的合成及应用研究进展_高秋英
咪唑啉类缓蚀剂是近 30 年发展起来的一类性 能优异的新型缓蚀剂, 广泛应用于石油、天然气生产 中的有机缓蚀剂, 它对于 碳钢、合 金钢和铜等在含 CO2、H2S 等酸性腐蚀介质中的全面腐蚀、电偶腐蚀 有优良的缓蚀作用, 因而在石油化学工业中有着广 泛的应用。
411 抑制 CO2 腐蚀
CO2 作为石油与天然气的伴生气组分存在于油 气中, CO2 溶于水形成弱酸, 对油气管线产生腐蚀, 国外对此产生严重腐蚀破坏的主要影响因素和腐蚀 防护进行了范围广泛的研究。Chen 和 Wang 等[ 6, 7] 通过交流阻抗在直径为 016mm, 长 15m 的管线中对 多相流条件下的腐蚀进行了大量的研究, 结果表明, 向咪唑啉中加入油对缓蚀性能有很大提高。这主要 是因为咪唑啉是油溶性缓蚀剂, 向体系中加油有助
一般由3部分组成具有一个含氮成键的含有官能团的支链r1长的碳链支链r2咪唑啉类缓蚀剂无特殊刺激性气味热稳定性毒性低突出特点是当金属与酸性介质接触时在金属表面形成单分子吸附膜以改变h的氧化还原电位也可络合溶液中的某些氧化剂降低其电极电位来达到缓蚀的目的
Sum 128 No15
化 学 工程 师 Chemical Engineer
414 抑制电偶腐蚀
在油气田使用的管道中由于不同金属材料的管 道之间的耦合或是埋地管线周围土壤介质的不同, 都会导致严重电偶腐蚀, 这给油气田的安全生产带 来很大阻碍。添加缓蚀剂是一种切实可行的控制电 偶腐蚀的方法。王志龙等[ 17] 针对文昌油田套管钢 的电偶腐蚀作了大量研究, 筛选了一种与完井液、海 水配伍性良好的成膜型缓蚀剂 JCP - 6 来抑制其电 偶腐蚀, 在现场施工中取得很好的效果。艾俊哲[ 18] 等采用腐蚀失重和电偶腐蚀电流测量等电化学方法 对咪唑啉缓蚀剂 TDM 在饱和 CO2 的 1% NaCl 溶液 中碳钢与双相不锈钢 S31803 耦接后的电偶腐蚀行 为进行了研究。结果发现, 该缓蚀剂是一种阳极吸 附型缓蚀剂, 能显著地抑制 CO2 环境下 N80 钢因电 偶作用引起的腐蚀。上述这些缓蚀剂在抑制油气田 开发过程中的 CO2 腐蚀都具有很好缓蚀效果。
新型咪唑啉缓蚀剂的合成与应用
新型咪唑啉缓蚀剂的合成与应用新型咪唑啉缓蚀剂的合成与应用乙烯四胺、为原料合成的咪唑啉季铵盐与I-复配比为1:1（质量比）时，缓蚀效果最佳。
在不同时间和不同温度下对复合型缓蚀剂的缓蚀率进行了研究。
结果表明，该新型缓蚀剂在静态条件下对A3钢的缓蚀率可达99.4%，较之单独使用咪唑啉季铵盐提高了1.1%左右。
关键词：咪唑啉季铵盐；复配体；缓蚀剂正文文字大小：大中小0 前言咪唑啉又称间二氮杂环戊烯，是含有两个互为间位的氮原子及一个双键的五元杂环化合物。
咪唑啉型缓蚀剂，一般由三部分组成：具有一个含氮的五元杂环，碳支链R和杂环上与 N 成键含有官能团的支链 R1（一般为酰胺官能团，胺基官能团，羟基等）。
其结构为：咪唑啉类缓蚀剂在酸洗中被广泛使用，它对碳钢等金属在盐酸中有优良的缓蚀性能[1]。
本试验是在以有机酸（苯甲酸、月桂酸）和多胺（二乙烯三胺、三乙烯四胺）为原料合成咪唑啉的基础上，研究了咪唑啉季铵盐（IM）与阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS）以及无机阴离子Br-、I-的协同作用。
通过实验结果比较，得到了一种缓蚀性能较好的复配型缓蚀剂,然后找出了该新型缓蚀剂的最佳应用条件。
1 实验部分1.1 反应机理以有机酸和多胺为原料合成咪唑啉化合物的反应如下：RCOOH + H2N(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2→RCOHN(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2 + H2ORCOHN(CH2CH2NH)nCH2CH2NH2→ + H2O1.2 实验过程1.2.1 咪唑啉季铵盐的合成 [2][3]称取月桂酸20g约0.1 mol，三乙烯四胺12g、二甲苯40ml、1g 氧化铝催化剂加入到三口烧瓶中进行加热，温度控制在120~160℃，反应生成的水与二甲苯以共沸物形式蒸出，反应脱水2h后，再把反应温度升高至190℃，并滴加10 g三乙烯四胺，在200～240℃温度下环化3h。
将反应物冷却到110℃在减压条件下蒸馏2h以除去二甲苯。
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的脂肪胺来源较广, 价格低廉且毒性较低, 因此, 应 用比较广泛。
上世纪 70 年代末, 四川石油管理局成功解决深 井酸化腐蚀问题, 标志我国开始了油气井酸化问题 的广泛研究。90 年代后期, 国内胜利油田使用环烷 酸咪唑啉二酰胺聚氧乙烯醚, 经盐酸季铵化反应制 得水溶性好、缓蚀效率高( 大于 9919% ) 的环烷酸二 酰胺聚氧乙烯醚季铵盐阳离子酸化缓蚀剂, 取得了 良好的缓蚀效果。张玉英[ 15] 等采用棉籽油与二乙 烯三胺合成咪唑啉, 然后再经过聚合和复盐化制取 了咪唑啉类油田酸化缓蚀剂- CIDS- 1, 并利用静态
1 结构及特性
咪唑啉类缓蚀剂品种很多, 咪唑啉衍生物如咪 唑啉的季铵盐、咪唑啉的葵二酸盐、油酸盐以及油酸 盐和二聚酸盐的混合物, 通过四乙烯五胺同脲或硫 脲反应制备的咪唑啉酮和咪唑啉二硫脲以及咪唑啉 的多硫化合物都是有效的缓蚀剂。该类缓蚀剂是一 种两性表面活性剂, 最早是由 Hans1S1Mannheimer 在 50 年代开发的。一般由 3 部分组成, 具有一个含氮 的五元杂环( A) , 杂环上与 N 成键的含有官能团的
收稿日期: 2006- 03- 28 基金项目: 湖北省自然科学基金资助项目( 2005ABA308) 作者简介: 高秋英( 1982- ) , 女, 河南开封 人, 长江大 学在读硕 士研
究生, 主要从事油气田应用化学方面的研究工作。
支链 R1( B, 如酰胺官能团、胺基官能团、羟基等) 和 长的碳链支链 R2( C) 。
在油气田开采和输送过程中, 金属设备和管道 遭受到剧烈的腐蚀。腐蚀不仅造 成巨大的经济损 失, 同时还会导致严重的安全事故, 成为困扰石油天 然气行业发展的难题, 在腐蚀介质中投加缓蚀剂是 一种经济有效且实用的防腐方法。目前在国内外油 气田所使用的缓蚀剂主要是丙炔醇类、有机胺类、咪 唑啉类、季铵盐等有机化合物[ 1, 2] , 其中丙炔醇类和 芳香胺类毒性较大, 现场较多使用的油气田缓蚀剂 主要是低毒、环保型的咪唑啉类缓蚀剂。本文就近 年来咪唑啉类缓蚀剂的研究及应用加以综述。
20
高秋英等: 咪唑啉类缓蚀剂的合成及应用研究进展*
2006 年第 5 期
失重法对其缓蚀性能进行了研究。结果发现, 该缓 蚀剂是无毒无味, 配伍性好, 无地层伤害的缓蚀剂。 适用于 150 e 以下油层酸化缓蚀, 在胜利、大港、华 北油田应用, 取得了良好的缓蚀效果, 同时该缓蚀剂 的合成工艺也填补了咪唑啉聚醚复盐型缓蚀剂的国 内空白。邱海燕等[ 16] 合成了三苯环咪唑啉季铵盐 阴极型的复合缓蚀剂, 对油气田酸化腐蚀的缓蚀率 能达到 99% 以上。
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化 学 工程 师 Chemical Engineer
2006 年 5 月
文章编号: 1002- 1124( 2006) 05- 0018- 04
综
பைடு நூலகம்
咪唑啉类缓蚀剂的
述
合成及应用研究进展*
高秋英, 梅 平, 陈 武, 艾俊哲
( 长江大学 化学与环境工程学院, 湖北 荆州 434023) 摘 要: 本文综述了咪唑啉类缓蚀剂的合成方法、缓蚀性 能及其缓 蚀机理的研 究与应用 现状, 并探 讨 了咪唑啉类缓蚀 剂的发展方向。 关键词: 咪唑啉类缓蚀剂; 合成; 应用 中图分类号 :TQ05019 文 献标识码: A
性合成了一种对 A3 钢在饱和 CO2 盐水体系中的腐 蚀缓蚀率达到 95% 以上的一种改性咪唑啉缓蚀剂。
412 抑制 H2S 腐蚀
H2S 的腐蚀与防护是石油天然气开采和石油炼 制过程中经常遇到和急需解决的问题。近年来, 随 着高含 S 原油的开采和炼制, H2S 的腐蚀问题日益 突出, 其中常减压蒸馏塔系统的腐蚀问题尤为突出。 曹楚南院士[ 13] 等工作者采用 EIS 和极 化曲线技术 系统的研究和分析了低碳钢在 H2S 的水溶液中的腐 蚀电化学行为和动力学规律, 从而发现了 H2S 离解 成 HS- 和 S2- , 吸附在设备表面, 生成硫化物的腐蚀 机理。同时合成了 14 种具有不同结构和官能团的 咪唑啉类缓蚀剂, 并对其缓蚀性能进行了评价, 发现 所合成的咪唑啉缓蚀剂中阳极型缓蚀剂性能优于阴
414 抑制电偶腐蚀
在油气田使用的管道中由于不同金属材料的管 道之间的耦合或是埋地管线周围土壤介质的不同, 都会导致严重电偶腐蚀, 这给油气田的安全生产带 来很大阻碍。添加缓蚀剂是一种切实可行的控制电 偶腐蚀的方法。王志龙等[ 17] 针对文昌油田套管钢 的电偶腐蚀作了大量研究, 筛选了一种与完井液、海 水配伍性良好的成膜型缓蚀剂 JCP - 6 来抑制其电 偶腐蚀, 在现场施工中取得很好的效果。艾俊哲[ 18] 等采用腐蚀失重和电偶腐蚀电流测量等电化学方法 对咪唑啉缓蚀剂 TDM 在饱和 CO2 的 1% NaCl 溶液 中碳钢与双相不锈钢 S31803 耦接后的电偶腐蚀行 为进行了研究。结果发现, 该缓蚀剂是一种阳极吸 附型缓蚀剂, 能显著地抑制 CO2 环境下 N80 钢因电 偶作用引起的腐蚀。上述这些缓蚀剂在抑制油气田 开发过程中的 CO2 腐蚀都具有很好缓蚀效果。
2 合成方法
目前常用的咪唑啉及其衍生物的合成方法有 3 种, 即真空催化法、真空脱水法、潜溶剂法。真空催 化法是在抽真空的条件下加入特定催化剂, 达到使 时间缩短、收率提高的方法; 真空脱水法是直接用真 空加热脱水的方法; 潜溶剂法是采用苯、二甲苯等溶 剂进行脱水的方法。咪唑啉及其衍生物缓蚀剂的合 成通常可分为两步进行: ( 1) 一般是以 C8 ~ C18的脂 肪酸与多胺缩合脱去 2mol 水, 形成环状咪唑啉中间 体, 多胺多为羟乙基二胺, 二乙烯三胺、三乙烯四胺 和四乙烯五胺等; ( 2) 咪唑啉中间体与可引入阴离子 官能团的季铵化试剂进行季铵化反应。张光华等[ 3]
咪唑啉类缓蚀剂无特殊刺激性气味, 热稳定性 好, 毒性低, 突出特点是当金属与酸性介质接触时, 可 在金属表面形成单分子吸附膜, 以改变 H+ 的氧化还 原电位, 也可络合溶液中的某些氧化剂, 降低其电极 电位来达到缓蚀的目的。咪唑啉环上的 N 原子的化 合价变成五价形式的季铵盐之后, 季铵阳离子被带负 电的金属表面吸附, 对阳离子放电有很大影响, 从而 有效地抑制阳极反应; 另外, 季铵盐上的阴离子对阳 离子缓蚀剂的静电吸附也有很大的影响。
Development on synthesis and application of imidazoline corrosion inhibitor* GAO Qiu- ying, MEI Ping, CHEN Wu, AI Jun- zhe
( College of Chemical and Environmental Engineering, Yangtze U niversity, Jingzhou 434023, China) Abstract: This article summarized the research and the application of the synthetic methods, the inhibiting corrosion capability and its inhibiting corrosion mechanism of the imidazoline corrosion inhibitor1 Some development directions of imidazoline corrosion inhibitor were discussed in future1 Key words: imidazoline corrosion inhibitor ; synthesis; application
3 评价方法
按照5油田采出水缓蚀剂评价方法6( SY52732000) 、5油田采出水用缓蚀剂 通用技术条件6( SY/ T6301- 1997) 和5 酸化用缓蚀剂性能实验方法及评 价指标6( SY5450- 1996) 等评价标准, 实验室评价缓 蚀剂的方法主要有失重法、电化学法和极化曲线法 等。另外还有一些新兴的方法, 如电子自旋共振技 术( ESR) 、电化 学发射谱法 ( EES) 以及穆 尔斯堡谱 法。对于缓蚀剂现场性能监测则主要采用挂片、电 阻探针和化学分析方法等监测方法。
极型, 提出了咪唑啉环上支链的长短以及官能团的 有无对咪唑啉缓蚀剂的性能影响规律, 这为其他工 作者在研究咪唑啉缓蚀剂的缓蚀性能方面提供了极 大的便利。宁朝辉[ 14] 等研究了新型油溶性和水溶
性咪唑啉酰胺缓蚀剂对 H2S 在炼油厂常减压蒸馏系 统腐蚀的缓蚀性能, 缓蚀率均达 95% 以上。
413 抑制酸化腐蚀
于缓蚀剂溶解, 使缓蚀性能更好的分布在金属表面, 阻碍金属的腐蚀。梅平 等[ 8- 11] 投入大 量的工作采
用自制高温高压静态腐蚀实验装置, 利用失重法、X 射线光电子能谱及扫 描电镜分析较系统地研 究了
CO2 腐蚀的影 响因素、腐 蚀机理, 发现 温度、CO2 分 压以及 pH 值等是 CO2 腐蚀的主要影响因素, 并研 制出能抑制 CO2 腐蚀的缓蚀剂体系 JS, 能很好抑制 CO2 对 N80 钢的腐蚀。马涛[ 12] 等对咪唑啉进 行改
415 抑制油田污水腐蚀
油田污水主要包括采油废水、钻井废水及站内 其他类型的含油污水。水是石油的天然伴生物, 也 是造成石油化学工业中金属设备腐蚀过程中起主导 作用的, 唯一不可缺少的因素。油田污水水质复杂, 矿化度高( Cl- 浓度高) , 溶解有 H2S、CO2 等腐蚀气 体以及存有大量的硫酸盐还原菌等微生物, 这些因 素都会导致金属设备和管道的严重腐蚀。大量的研 究表明, 溶解有盐类、酸类的 CO2 和 H2S 水溶液往往 比单一的 CO2 和 H2S 水溶液腐蚀要严重得多, 腐蚀 速度高几十倍, 甚至几百倍。油田污水的腐蚀给油 田生产带来严重的影响, 因此, 必须对油田污水造成 的腐蚀进行防护。我国从二十世纪 60、70 年代开始 了这方面的工作, 经过几十年的努力, 已经研制出了 一系列油 田污水用缓蚀 剂。近期, 陈武等[ 19- 21] 针 对涠洲 12- 1 污水系统腐蚀结垢状况研制的一种新 型咪唑啉类缓蚀阻垢剂 NY- HGA, 在室内采用静态 挂片法和静态阻垢法对其缓蚀阻 垢性能进行了评 价, 同时还在 12- 1 油田现场对缓蚀阻垢 剂 NYHGA 的缓蚀性能进 行了快速评价。室内评价和现