本文關鍵詞：一種曼尼希堿季銨鹽型緩蝕劑的合成及其性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《西南石油大學》 2014年

一種曼尼希堿季銨鹽型緩蝕劑的合成及其性能研究

劉志輝  

【摘要】：在油氣井的開采過程中,通常需要使用酸化工藝提高采收率,而酸的加入會對采油設備及管線造成嚴重的腐蝕,高溫深井井下設備的腐蝕尤為嚴重。酸化緩蝕劑的加入可以使油管的腐蝕速率大大降低,而曼尼希堿是最常用的油田酸化緩蝕劑。本文針對油田緩蝕劑在酸液中的溶解分散性差、易分層和其在高溫高濃度酸液中的緩蝕性能不能滿足現(xiàn)場要求等問題,合成了一種新型曼尼希堿季銨鹽酸化緩蝕劑。通過正交試驗確定曼尼希堿中間體M-01及曼尼希堿季銨鹽J-01的最佳合成條件,利用紅外光譜對合成的M-01和J-01進行結構表征,采用靜態(tài)失重法評價和對比M-01和J-01緩蝕劑在不同條件下的緩蝕性能,并結合極化曲線、交流阻抗譜以及SEM形貌觀察研究分析其緩蝕作用機理。 本論文以甲醛溶液、苯乙酮和苯甲胺為主要原料,采用“一鍋兩步法”合成曼尼希堿中間體,通過正交試驗確定曼尼希堿中間體M-01的最佳合成條件：反應物配比n(醛)：n(胺)：n(酮)為1.2：1.2：1,反應溫度為110℃,反應時間為6h,介質pH值為4。通過對比三種不同的季銨化試劑：氯化芐、硫酸二甲酯和環(huán)氧氯丙烷,最終確定以氯化芐和曼尼希堿中間體M-01為原料合成了曼尼希堿季銨鹽,并通過正交試驗確定曼尼希堿季銨鹽J-01的最佳合成條件：n(曼尼希堿M-01)：n(氯化芐)為1：0.8,反應溫度為110℃,反應時間為6h。通過紅外光譜對合成產物進行表征。根據(jù)標準SY/T5405-1996《酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標》,J-01緩蝕劑在酸液中具有良好的溶解分散性能和存儲性能。 通過靜態(tài)失重法評價緩蝕劑濃度、介質溫度、鹽酸濃度、Fe3+濃度及I-濃度對緩蝕劑M-01和J-01緩蝕性能的影響,在質量分數(shù)為20%的鹽酸溶液中,當緩蝕劑濃度為0.5%,介質溫度為90℃時,M-01和J-01的緩蝕效率均高于99.5%,達到標準SY/T5405-1996中的一級指標要求；介質溫度為110℃時,兩種緩蝕劑的緩蝕效率均能保持在較高水平。在質量分數(shù)為30%的鹽酸溶液中,溫度小于等于90℃時,J-01緩蝕劑對P110鋼仍具有較好的緩蝕性能。Fe3+的加入會降低J-01緩蝕劑在鹽酸介質中的緩蝕性能。當I-濃度達到400mg/L以上時,能顯著提升J-01緩蝕劑在鹽酸介質中的緩蝕性能。根據(jù)季銨化前后緩蝕性能分析發(fā)現(xiàn),J-01緩蝕劑的緩蝕性能明顯優(yōu)于M-01緩蝕劑。 利用極化曲線、交流阻抗和SEM測試等多種手段對M-01和J-01的緩蝕機理進行了初步探討。M-01和J-01緩蝕劑屬于吸附型緩蝕劑,且都是混合控制型緩蝕劑,腐蝕電極反應過程受活化極化控制,緩蝕劑的作用機理屬于“幾何覆蓋效應”。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TG174.42
【目錄】：

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【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 邱文革,常西亮;聚合物緩蝕劑研究進展[J];北京工業(yè)大學學報;2003年02期

2 王佳,曹楚南,陳家堅;緩蝕劑理論與研究方法的進展[J];腐蝕科學與防護技術;1992年02期

3 鄭家燊;緩蝕劑的研究現(xiàn)狀及其應用 第三講 油井酸化緩蝕劑的研究及其應用概況[J];腐蝕與防護;1997年03期

4 任呈強,周計明,劉道新,白真權;油田緩蝕劑研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];精細石油化工進展;2002年10期

5 尹成先,白真權,馮耀榮,蘭新哲;油田有機緩蝕劑的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J];精細石油化工進展;2005年04期

6 周也;;曼尼希堿型緩蝕劑的研究現(xiàn)狀與展望[J];山東化工;2012年03期

7 康永;柴秀娟;;有機高分子緩蝕劑的性能研究進展[J];石油化工腐蝕與防護;2011年03期

8 楊永飛;姚軍;趙修太;趙曉珂;;曼尼希堿和季銨鹽高溫酸化緩蝕劑性能對比[J];西南石油大學學報(自然科學版);2009年02期

9 王江,何耀春,王紀孝,李明明;酸性介質緩蝕劑KA-01的合成與評價[J];油田化學;1997年02期

10 王蓉沙，鄧皓;油井酸化緩蝕劑述評[J];油氣田環(huán)境保護;1994年01期

【共引文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李鵬;黃新民;吳進錢;吳玉程;楊明;秦興國;;氮化鋁添加量對Cu-AlN復合鍍層腐蝕性能的影響[J];安徽化工;2010年S2期

2 楊永生;張緒平;張世榮;張志強;;油田酸化作業(yè)井硫化氫防治措施探討[J];安全;2010年11期

3 趙國燕;郭金福;盧印;;Cs_3(HSO_4)_2(H_2PO_4)的制備及其導電性研究[J];安陽師范學院學報;2011年02期

4 李凌杰;于生海;雷驚雷;何建新;王敬豐;潘復生;;NaCl介質中AZ31鎂合金的動態(tài)電化學腐蝕行為研究[J];兵器材料科學與工程;2008年06期

5 畢鳳琴;王勇;張旭昀;孫麗麗;汪洋;;弱堿三元復合驅采出液腐蝕與結垢特性及固體緩蝕阻垢劑研制[J];兵器材料科學與工程;2009年04期

6 唐志偉,馬重芳,蔣章焰;關于工業(yè)熱管的回顧與展望[J];北京工業(yè)大學學報;2002年04期

7 王光耀,萬平玉,王喜月;在鹽酸酸化鹵水中鈦的防護方法研究(續(xù))[J];北京化工學院學報(自然科學版);1990年02期

8 李志林,陳濤,曾致翚;不銹鋼電化學誘導退火過程中的氫及其擴散系數(shù)測定[J];北京化工大學學報(自然科學版);2005年05期

9 徐正彬;賈夢秋;;碳化硼的改性及其在有機硅樹脂中的應用[J];北京化工大學學報(自然科學版);2007年S2期

10 劉俊超;白麗莉;趙景茂;;復合型酸化緩蝕劑的性能研究[J];北京化工大學學報(自然科學版);2009年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳志勇;李雪源;趙黎寧;楊文茂;;鈦合金與鋁合金及鋁合金轉化膜的電偶腐蝕研究[A];第九屆全國轉化膜及表面精飾學術年會論文集[C];2012年

2 高志明;文麗娟;;陰極保護電位對Q235鋼氫脆敏感性和力學性能的影響[A];中國腐蝕電化學及測試方法專業(yè)委員會2012學術年會論文集[C];2012年

3 劉洋洋;高志明;王震;;陰極保護對Q235鋼空泡腐蝕行為影響的研究[A];中國腐蝕電化學及測試方法專業(yè)委員會2012學術年會論文集[C];2012年

4 馮紹彬;蘇暢;馮麗婷;;氧電極的催化、阻化作用及其對金屬腐蝕的影響[A];紀念《金屬制品》創(chuàng)刊40周年暨2012年金屬制品行業(yè)技術信息交流會論文集[C];2012年

5 陶長元;薛紅濤;劉作華;杜軍;范興;劉仁龍;;聚二乙烯基乙炔的氫氯化改性[A];中國化工學會2011年年會暨第四屆全國石油和化工行業(yè)節(jié)能節(jié)水減排技術論壇論文集[C];2011年

6 康嘉杰;徐濱士;王海斗;王成彪;;基于電學方法的再制造零部件缺陷檢測與壽命預測應用基礎研究[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術會議論文集[C];2011年

7 汪川;王振堯;柯偉;張啟富;;碳鋼在沈陽城市大氣中初期腐蝕機理研究[A];第七屆全國表面工程學術會議暨第二屆表面工程青年學術論壇論文集（一）[C];2008年

8 唐俊文;邵亞薇;張濤;孟國哲;王福會;;模擬深海環(huán)境中環(huán)氧粉末涂層失效行為研究[A];高性能防腐蝕涂裝及表面保護技術的應用與發(fā)展——第16屆全國表面保護技術交流會論文集[C];2011年

9 鄧淑珍;帥長庚;宋玉蘇;銀繼偉;周立清;;電化學方法研究A_3鋼在不同介質中腐蝕行為[A];2004年腐蝕電化學及測試方法學術交流會論文集[C];2004年

10 汪的華;甘復興;林安;;腐蝕電池在材料制備和污染凈化中的若干應用[A];2010年全國腐蝕電化學及測試方法學術會議摘要集[C];2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 常雪婷;海洋優(yōu)勢菌種附著腐蝕Fe_3Al及其復合材料界面與機理研究[D];中國海洋大學;2010年

2 王洪芬;涉�？咕臀g性TiO_2復合薄膜的制備及其性能研究[D];中國海洋大學;2010年

3 王愛萍;改性納米二氧化鈦薄膜制備及其在模擬海水中光生陰極保護性能研究[D];中國海洋大學;2010年

4 鄒妍;海水中銹層覆蓋碳鋼的腐蝕電化學行為研究[D];中國海洋大學;2010年

5 陳振宇;基于原子力顯微鏡和電化學方法的緩蝕劑機理研究[D];華中科技大學;2010年

6 劉春俠;鍺在鋅電積中的行為及添加劑作用的研究[D];昆明理工大學;2008年

7 張啟波;咪唑基離子液體在鋅電沉積中的作用機理研究[D];昆明理工大學;2010年

8 王勝民;機械鍍鋅無結晶形層的研究[D];昆明理工大學;2010年

9 蔣雪松;用于有機磷農藥殘留檢測的免疫生物傳感器的研究[D];浙江大學;2008年

10 黃君冉;用于農藥殘留檢測的壓電免疫生物傳感器的研究[D];浙江大學;2010年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃少斌,肖錦;聚氮雜環(huán)季銨鹽對鋼在鹽酸中的緩蝕[J];材料保護;1997年02期

2 黃少斌,肖錦;酸緩蝕劑在A3鋼表面吸附成膜的研究[J];材料保護;1998年02期

3 木冠南,趙天培;鈰(Ⅳ)離子和聚乙二醇辛基苯基醚(OP)對鋅的緩蝕協(xié)同效應[J];材料保護;1999年10期

4 鄭家燊,黃魁元;緩蝕劑科技發(fā)展歷程的回顧與展望[J];材料保護;2000年05期

5 陳卓元,張學元,王鳳平,杜元龍;二氧化碳腐蝕機理及影響因素[J];材料開發(fā)與應用;1998年05期

6 林薇薇,王勝先,張鑒清,袁駿,季振國;高分子緩蝕劑的合成及其在鋼筋混凝土中的應用[J];電化學;1999年01期

7 甘復興,汪的華,鄒津耘;界面緩蝕劑的吸附穩(wěn)定性[J];電化學;1999年02期

8 陳洪,范曉靜,景洪信;沉降緩釋型油井緩蝕劑IMC-3的研究與應用[J];斷塊油氣田;1998年05期

9 曹楚南;關于緩蝕劑研究的電化學方法[J];腐蝕科學與防護技術;1990年01期

10 曹殿珍,曹家綬,陳家堅,祝英劍,高洪雷,萬方林;炔氧甲基胺和炔氧甲基季銨鹽的合成和緩蝕性能[J];腐蝕科學與防護技術;1990年02期

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳光旭,鐘維雄;9,10-二氫蒽-9,10-橋-α,β-琥珀酰亞胺的N-曼尼希堿的制備[J];高等學校化學學報;1981年04期

2 袁其彬,陳光旭,徐秀娟;雙環(huán)[2,2,1]庚-5-烯-1,4,5,6,7,7-六氯-2,3-二酰亞胺的N-曼尼希堿的制備[J];高等學�；瘜W學報;1984年05期

3 彭雪飛;馮浦涌;王貴;陳振宇;;一種曼尼希堿季銨鹽緩蝕劑的合成與性能研究[J];腐蝕與防護;2010年05期

4 周繼敏;宋永吉;任曉光;陳美鳳;;高酸高氯原油水中曼尼希堿對316L不銹鋼的緩蝕作用[J];材料保護;2010年08期

5 劉瑩;席丹瑩;寧正祥;;二氫槲皮素曼尼希堿鹽的制備及其抗氧化性能研究[J];食品工業(yè)科技;2008年01期

6 曠富貴,趙文濤,喬勝英,姚祿安;曼尼希堿的緩蝕行為研究[J];腐蝕科學與防護技術;1997年04期

7 李克華;習偉;尹小麗;;新型曼尼希堿季銨鹽緩蝕劑的合成與性能評價[J];精細石油化工進展;2014年01期

8 徐艷飛;李飛;何爽;張鳳華;趙杉林;;相轉移催化合成曼尼希堿的研究[J];化工科技;2014年03期

9 任曉光;周繼敏;宋永吉;於暉;;曼尼希堿復合緩蝕劑的緩蝕性能研究[J];石油化工腐蝕與防護;2010年05期

10 孟凡寧;李謙定;李善建;;曼尼希堿與硫脲在氣井采出水腐蝕體系中的緩蝕協(xié)同作用[J];表面技術;2014年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 宋道理;;淺述曼尼希堿環(huán)氧固化劑[A];第十五次全國環(huán)氧樹脂應用技術學術交流會暨學會華中地區(qū)分會第十三次學術交流會論文集[C];2011年

2 李英;楊忠順;張紅;曹本俊;王方道;張瑜;時云林;楊俊德;伍伯安;;新型水溶性青蒿素衍生物的合成和抗瘧作用[A];第三屆全國有機化學學術會議論文集（上冊）[C];2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 皇甫健;曼尼希堿海水碳鋼緩蝕劑的制備及其作用機理研究[D];中國海洋大學;2012年

2 黃海津;基于壬基酚和間苯二甲胺的曼尼希堿環(huán)氧樹脂固化劑的合成及性能研究[D];廣東工業(yè)大學;2014年

3 周繼敏;曼尼希堿復合緩蝕劑對氯腐蝕的研究與防護[D];北京化工大學;2010年

4 劉志輝;一種曼尼希堿季銨鹽型緩蝕劑的合成及其性能研究[D];西南石油大學;2014年

5 劉滿英;香豆素曼尼希堿及烯基醚衍生物的合成與性能研究[D];湖南大學;2013年

6 婁定輝;黃酮類曼尼希堿和三唑糖苷衍生物的合成研究[D];湖南大學;2013年

7 吳蘭蘭;肼改性為酸化緩蝕劑的研究[D];長江大學;2013年

8 史秀敏;金屬配合物與緩蝕劑協(xié)同作用研究[D];西安石油大學;2013年

9 劉月學;高效抗硫集輸緩蝕劑研制及緩蝕機理研究[D];華中科技大學;2011年

10 殷學治;姜黃素曼尼希堿衍生物的合成及活性研究[D];沈陽藥科大學;2007年

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本文編號：187691