本文關(guān)鍵詞：咪唑啉型緩蝕劑的合成及性能評價(jià)

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【摘要】：油氣田采出液中常含有CO2等腐蝕性氣體,對設(shè)備造成嚴(yán)重的腐蝕和危害,根據(jù)CO2腐蝕及油氣田采出液中高礦化度的特點(diǎn),本文合成一種有效抑制CO2腐蝕的咪唑啉型緩蝕劑,通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該咪唑啉中間體能夠直接用于抑制碳鋼在原油中的腐蝕,其咪唑啉季銨鹽可用于鹽水介質(zhì)中CO2的腐蝕。本文完成的主要工作如下：以棕櫚酸和四乙烯五胺為原料,通過溶劑法合成咪嘩啉中間體,采用正交實(shí)驗(yàn)和電化學(xué)極化曲線初步篩選出中間體的反應(yīng)條件為：�；瘻囟葹�165℃,�；磻�(yīng)時(shí)間為3h,酸胺摩爾配比為1：1.2,環(huán)化溫度為220℃。采用單因素變量法和靜態(tài)失重法篩選出中間體的最優(yōu)反應(yīng)條件為：�；瘻囟葹�165℃,�；磻�(yīng)時(shí)間為4h,酸胺摩爾配比為1：1.3,環(huán)化溫度為220。C。采用最優(yōu)反應(yīng)條件,將正癸酸、硬脂酸、肉桂酸、芥酸與四乙烯五胺反應(yīng)合成四種咪唑啉中間體,進(jìn)行紅外表征。采用電化學(xué)極化曲線法考察不同有機(jī)酸對中間體緩蝕性能的影響,得出棕櫚酸型中間體的緩蝕效果最好,并進(jìn)行核磁表征。選擇四種季銨化試劑與該中間體進(jìn)行季銨化反應(yīng),確定最優(yōu)的季銨化試劑為氯化芐,季銨化反應(yīng)的最優(yōu)條件為：中間體與季銨化試劑的摩爾配比為1：1.1,反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)時(shí)間為4h。對該咪唑啉季銨鹽進(jìn)行紅外和核磁表征,得出為目標(biāo)產(chǎn)物。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)咪唑啉中間體能夠溶解在原油中,并通過失重法得出中間體在原油中的緩蝕率為80.94%。然后對咪唑啉季銨鹽在50℃下飽和CO2環(huán)境下模擬氣田水中進(jìn)行性能評價(jià)：pH值為7.86；開口閃點(diǎn)≥80℃；水分散性較好和乳化傾向較小；當(dāng)緩蝕劑的加量為0.1%時(shí),緩蝕劑率達(dá)到86.13%；在碳鋼表面的吸附符合Langmuir等溫吸附方程；通過SEM觀察碳鋼表面形貌,發(fā)現(xiàn)緩蝕劑分子不均勻的吸附在碳鋼表面,Cl-濃度的增加會減弱緩蝕劑分子的吸附作用,使緩蝕劑的緩蝕性能降低；并且隨著溫度的升高,緩蝕劑緩蝕性能降低。將咪嘩啉季銨鹽與硫脲、無水亞硫酸鈉、磷酸二氫鉀、六次甲基四胺、溴代十六烷基吡啶、異丙醇、OP-10、CPI-W進(jìn)行復(fù)配,在飽和CO2環(huán)境下模擬氣田水中的靜態(tài)失重結(jié)果得出緩蝕劑與CPI-W的復(fù)配性能最好,在復(fù)配比為1：1時(shí),復(fù)配體系的加量為0.2%時(shí),緩蝕率達(dá)到96.35%。
【關(guān)鍵詞】：咪唑啉 緩蝕劑 CO_2腐蝕 電化學(xué)腐蝕 協(xié)同效應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.42;TE983
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 CO_2腐蝕8-10
• 1.1.1 腐蝕的危害8
• 1.1.2 腐蝕機(jī)理8-9
• 1.1.3 腐蝕的影響因素9
• 1.1.4 腐蝕的控制和防護(hù)9-10
• 1.2 緩蝕劑10-13
• 1.2.1 咪唑啉緩蝕劑10-11
• 1.2.2 作用機(jī)理11-12
• 1.2.3 協(xié)同效應(yīng)12-13
• 1.3 緩蝕劑評價(jià)方法13-15
• 1.4 該論文的研究背景、意義和研究內(nèi)容15-16
• 第2章 咪唑啉中間體的合成與表征16-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器和藥品16-18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方案18
• 2.3 評價(jià)方法18-21
• 2.3.1 靜態(tài)均勻緩蝕率的測定18-20
• 2.3.2 電化學(xué)緩蝕率的測定20-21
• 2.4 反應(yīng)原理21
• 2.5 合成步驟21
• 2.6 中間體合成的正交實(shí)驗(yàn)21-23
• 2.7 中間體合成的單因素實(shí)驗(yàn)23-27
• 2.7.1 原料配比的影響24
• 2.7.2 �；瘻囟鹊挠绊�24-25
• 2.7.3 酰化時(shí)間的影響25-26
• 2.7.4 環(huán)化溫度的影響26-27
• 2.8 具有不同疏水基咪唑啉中間體的合成與表征27-31
• 2.8.1 具有不同疏水基中間體的合成27-29
• 2.8.2 具有不同疏水基中間體的紅外表征29-30
• 2.8.3 棕櫚酸和四乙烯五胺合成的咪唑啉中間體的核磁表征30-31
• 2.9 本章小結(jié)31-32
• 第3章 咪唑啉季銨鹽的合成與表征32-38
• 3.1 反應(yīng)原理32
• 3.2 季銨化試劑的篩選32-33
• 3.3 原料配比的影響33-34
• 3.4 反應(yīng)溫度的影響34-35
• 3.5 反應(yīng)時(shí)間的影響35
• 3.6 咪唑啉季銨鹽的紅外表征和核磁表征35-37
• 3.7 本章小結(jié)37-38
• 第4章 咪唑啉緩蝕劑的性能評價(jià)38-49
• 4.1 咪唑啉中間體的油溶性實(shí)驗(yàn)38
• 4.2 中間體在原油中的緩蝕性能評價(jià)38-40
• 4.3 pH測定和開口閃點(diǎn)測定40
• 4.4 咪唑啉季銨鹽水溶性實(shí)驗(yàn)40
• 4.5 乳化傾向測定40-41
• 4.6 緩蝕劑加量對緩蝕性能的影響41-45
• 4.6.1 緩蝕劑的吸附規(guī)律研究42-44
• 4.6.2 SEM分析44-45
• 4.7 Cl~-含量對咪唑啉季銨鹽緩蝕劑的緩蝕性能的影響45-46
• 4.8 溫度對咪唑啉季銨鹽緩蝕劑的緩蝕性能影響46-48
• 4.9 本章小結(jié)48-49
• 第5章 咪唑啉季銨鹽緩蝕劑的復(fù)配性能研究49-60
• 5.1 實(shí)驗(yàn)藥品49
• 5.2 與硫脲的復(fù)配49-50
• 5.3 與無水亞硫酸鈉的復(fù)配50-51
• 5.4 與磷酸二氫鉀的復(fù)配51-52
• 5.5 與六次甲基四胺的復(fù)配52-53
• 5.6 與溴代十六烷基吡啶的復(fù)配53-54
• 5.7 與異丙醇的復(fù)配54-55
• 5.8 與OP-10的復(fù)配55-56
• 5.9 與CPI-W的復(fù)配56-57
• 5.10 復(fù)配體系在模擬氣田水中的緩蝕性能57-59
• 5.10.1 與CPI-W的復(fù)配體系加量的確定57-58
• 5.10.2 與硫脲的復(fù)配體系加量的確定58-59
• 5.11 本章小結(jié)59-60
• 第6章 結(jié)論及建議60-62
• 6.1 結(jié)論60-61
• 6.2 后續(xù)工作建議61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果68

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1 呂洪久;;日本將用新法制造咪唑啉酮[J];精細(xì)與專用化學(xué)品;1985年06期

2 徐長卿;用椰子油直接合成咪唑啉及其衍生物[J];日用化學(xué)工業(yè);1985年02期

3 馬慰霖;沈中原;莊義婷;;2-咪唑啉酮合成的新工藝[J];農(nóng)藥;1986年03期

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7 趙炳筠,郭艷玲,王進(jìn)東,夏熾中;1,2,3—三取代咪唑啉鹽的質(zhì)譜研究[J];山西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年03期

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本文編號：767556