本文關(guān)鍵詞：疏水基結(jié)構(gòu)對咪唑啉季銨鹽緩蝕性能的影響研究

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【摘要】：在油氣田不斷開發(fā)過程中,二氧化碳腐蝕所帶來的問題越來越突出,解決有關(guān)二氧化碳腐蝕的防護(hù)問題是越來越多的油田所要面臨的一個首要問題。添加緩蝕劑是一種最常用、最方便、最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段,其中咪唑啉季銨鹽的應(yīng)用最為廣泛。 本文針對CO2腐蝕的特點(diǎn),以油酸、環(huán)烷酸、苯甲酸、硬脂酸、月桂酸和二乙烯三胺為原料,二甲苯為攜水劑,經(jīng)酰胺化和環(huán)化合成了含不同疏水基結(jié)構(gòu)的五種咪唑啉中間體,采用減壓蒸餾法去除反應(yīng)不完全的溶劑。之后分別與氯化芐進(jìn)行季銨化得到相對應(yīng)的咪唑啉季銨鹽緩蝕劑,用重結(jié)晶法提純。并用紅外光譜表征合成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T5273-2000《油田采出水用緩蝕劑性能評價方法》,結(jié)果表明所合成的咪唑啉季銨鹽緩蝕劑具有良好的水溶性。 采用失重法和電化學(xué)方法評價了這五種緩蝕劑對N80鋼在飽和CO2模擬油田采出水中的緩蝕性能。靜態(tài)失重法考察了五種緩蝕劑在不同腐蝕時間、不同介質(zhì)溫度和不同緩蝕劑濃度下的緩蝕性能,結(jié)果表明：1)咪唑啉季銨鹽緩蝕劑具有時效性,腐蝕48h后其緩蝕效果較好；2)五種咪唑季銨鹽的緩蝕性能隨著溫度的升高而降低,40℃時緩蝕效果較好；3)緩蝕劑的緩蝕效率隨濃度的增加而增大,而后又趨于平緩,甚至降低,且溫度不同,緩蝕效果最好時的緩蝕劑濃度也不同。動態(tài)失重法結(jié)果表明介質(zhì)的流速增大會加速腐蝕,但在一定流速下,緩蝕效率依然很好。由極化曲線法測試得到的結(jié)論與靜態(tài)失重法評價結(jié)論一致；緩蝕性能隨著濃度的變化有濃度極值現(xiàn)象出現(xiàn)。以上方法均表明油酸基和環(huán)烷基咪唑啉季銨鹽的緩蝕性能較好,月桂基咪唑啉季銨鹽的緩蝕性能最差,說明緩蝕劑分子中疏水基結(jié)構(gòu)在一定程度上影響著緩蝕性能。 利用極化曲線、交流阻抗譜及SEM形貌觀察法研究了咪唑啉季銨鹽緩蝕劑的緩蝕作用機(jī)理,結(jié)論表明該類咪緩蝕劑是吸附型緩蝕劑,碳鋼表面的雙電層結(jié)構(gòu)因緩蝕劑分子在碳鋼表面的吸附發(fā)生了改變,這也是影響緩蝕劑緩蝕作用的重要因素。負(fù)催化效應(yīng)為咪唑啉季銨鹽緩蝕劑的主要作用機(jī)理。
【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】：2015
【分類號】：TG174.42

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1172516