吡啶類季銨鹽型緩蝕劑的合成及其緩蝕性能的研究
發(fā)布時(shí)間：2017-08-26 08:13
本文關(guān)鍵詞：吡啶類季銨鹽型緩蝕劑的合成及其緩蝕性能的研究
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【摘要】：緩蝕劑的使用是一種重要的金屬防腐蝕方法,其中石油開采用酸化緩蝕劑和污水緩蝕劑的研究和應(yīng)用一直受到人們的關(guān)注。本文利用醛(酮)—氨工藝生產(chǎn)吡啶及烷基吡啶過(guò)程中的釜?dú)埩?3#吡啶堿)進(jìn)行緩蝕劑的合成,并對(duì)其緩蝕性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。用3#P吡啶堿分別與氯化芐、環(huán)氧氯丙烷和氯丙烯進(jìn)行季銨化反應(yīng),合成出三種吡啶類單季銨鹽型物質(zhì)(分別記作3#PyBC、3#PyE和3#PyAC);再與濃鹽酸、環(huán)氧氯丙烷、十二叔胺合成出兩種吡啶類雙季銨鹽型物(分別記作3#2PyE和3#PyEDMA12)。在溫度為60℃℃的15%HCl中,利用失重法測(cè)試了上述五種吡啶類季銨鹽型物質(zhì)對(duì)N80鋼片的緩蝕性能。結(jié)果表明,產(chǎn)品3#PyBC的緩蝕性能明顯優(yōu)于其他四種吡啶類季銨鹽型物質(zhì),這與緩蝕劑在鋼鐵表面上的吸附能力和形成的疏水薄膜有關(guān)。進(jìn)一步評(píng)價(jià)了優(yōu)選產(chǎn)品3#PyBC在90℃C酸化腐蝕介質(zhì)中的緩蝕性能,30% 3#PyBC在15%HCl中的加入量為0.9%時(shí),N80鋼片腐蝕速率為2.60g/(m2·h),滿足相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)上的一級(jí)要求。針對(duì)油田有機(jī)氯問(wèn)題,對(duì)實(shí)驗(yàn)思路做了改進(jìn)和拓展。在3#吡啶堿上分別先接入一段環(huán)氧丙烷或環(huán)氧丁烷的疏水鏈段,這有利于緩蝕劑在鋼鐵表面上形成疏水薄膜以阻止相關(guān)物質(zhì)或電荷的移動(dòng),然后再進(jìn)行乙氧基化以改善其水溶性,這樣合成出兩類產(chǎn)品(3#PyPE和3#PyBE類產(chǎn)品)。在15%HC1中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的產(chǎn)品溶液,利用失重法進(jìn)行酸化緩蝕性能的評(píng)價(jià)。在3#PyPE類產(chǎn)品中,原料3##吡啶堿、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比為1：1.6：2.4時(shí)所合成的產(chǎn)品3#PyPE 136的緩蝕性能較好；60℃C腐蝕介質(zhì)中加藥量為0.5%,N80鋼片腐蝕速率為2.57g/(m2·h)。在3#PyBE類產(chǎn)品中,原料3#吡啶堿、環(huán)氧丁烷和環(huán)氧乙烷的質(zhì)量比為1：1.5：2時(shí)所合成的產(chǎn)品3#PyBE125的緩蝕效果較好：60℃C腐蝕介質(zhì)中加藥量為0.1%時(shí),N80鋼片腐蝕速率為2.35g/(m2·h)；90℃C腐蝕介質(zhì)中加藥量為1.0%時(shí),N80鋼片腐蝕速率為3.89g/(m2·h),均達(dá)到相關(guān)評(píng)價(jià)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn),即在酸化腐蝕介質(zhì)中具有良好的緩蝕效果。同時(shí)評(píng)價(jià)了30%濃度的3#PyPE136和3#PyBE125對(duì)勝利油田坨六站采出污水的緩蝕性能。加入量為30mg/L時(shí),3#PyPE136緩蝕效果不佳,可能是由于污水中含有其他腐蝕因素的影響；而3#PyBE125在55℃采出污水中,A3鋼片緩腐蝕速率為0.0108mm/a,緩蝕效率為84.83%,說(shuō)明3#PyBE125對(duì)該站污水有良好的緩蝕性能。
【關(guān)鍵詞】：吡啶釜?dú)埩?/strong> 吡啶類季銨鹽 緩蝕劑 酸化 油田污水
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.42
【目錄】：
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第一章 緒論9-21
- 1.1 金屬腐蝕與防護(hù)9-12
- 1.1.1 金屬腐蝕和耐蝕性的定義9
- 1.1.2 金屬腐蝕研究的發(fā)展9
- 1.1.3 金屬腐蝕分類9-10
- 1.1.4 金屬常見(jiàn)的腐蝕形式10-11
- 1.1.5 金屬的防護(hù)11-12
- 1.2 緩蝕劑概述12-17
- 1.2.1 緩蝕劑的定義12
- 1.2.2 緩蝕劑特點(diǎn)12
- 1.2.3 緩蝕劑研究和發(fā)展12-13
- 1.2.4 緩蝕劑的分類13-14
- 1.2.5 緩蝕機(jī)理14-16
- 1.2.6 緩蝕作用的影響因素16-17
- 1.3 本論文的選題的背景、相關(guān)研究進(jìn)展及研究?jī)?nèi)容17-21
- 1.3.1 選題背景17
- 1.3.2 吡啶類緩蝕劑的概述17-19
- 1.3.3 本論文的研究?jī)?nèi)容和工作19-21
- 第二章 吡啶類季銨鹽型物質(zhì)的合成21-27
- 2.1 引言21
- 2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器和試劑21-22
- 2.3 吡啶類季銨鹽型物質(zhì)的合成22-26
- 2.3.1 3種吡啶類單季銨鹽的合成22-24
- 2.3.2 2種吡啶類雙季銨鹽的合成24-26
- 2.4 本章小結(jié)26-27
- 第三章 吡啶類季銨鹽型緩蝕劑的效果評(píng)價(jià)27-39
- 3.1 引言27
- 3.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器和試劑27-28
- 3.3 緩蝕效果評(píng)價(jià)—掛片法28-30
- 3.4 吡啶類季銨鹽型緩蝕劑的酸化緩蝕效果30-37
- 3.5 結(jié)果討論37-38
- 3.6 本章小結(jié)38-39
- 第四章 無(wú)氯吡啶類緩蝕劑的合成及緩蝕性能評(píng)價(jià)39-57
- 4.1 引言39
- 4.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器和試劑39-40
- 4.3 兩類產(chǎn)品的合成40-44
- 4.3.1 3#PyPE類產(chǎn)品的合成40-42
- 4.3.2 3#PyBE類產(chǎn)品的合成42-44
- 4.4 3#PyPE類物質(zhì)和3#PyBE類物質(zhì)的S郴菏蔥Ч，
本文編號(hào)：740599
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