CO2腐蝕在石油開采過程中普遍存在,CO2腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失而且危害人身安全。咪唑啉類緩蝕劑作為一種理想的緩蝕劑被廣泛使用。然而咪唑啉類緩蝕劑在水溶液中是不可以穩(wěn)定存在的。咪唑啉會發(fā)生水解逐漸轉(zhuǎn)化成酰胺類的物質(zhì),使其緩蝕效果降低。另外,在油氣田生產(chǎn)、集輸、加工中往往在設(shè)備和管道表面產(chǎn)生一層沉積物,沉積物的存在不僅會導(dǎo)致嚴(yán)重的局部腐蝕而且會阻礙緩蝕劑向金屬基體的傳質(zhì)。因此,添加緩蝕劑后緩蝕劑能否擴(kuò)散過沉積層,抑制沉積物下的腐蝕,是大家關(guān)心的問題。緩蝕劑只有擴(kuò)散通過了沉積物層,到達(dá)金屬基體,才能對基體金屬起到較好的緩蝕作用。因此,本文利用電化學(xué)交流阻抗（EIS）、電化學(xué)動電位掃描、紅外吸收光譜法、量子化學(xué)計算、UV-V1s法、SEM、壓汞法和表面張力測試等方法,比較了咪唑啉和酰胺的緩蝕效果,研究了咪唑啉類緩蝕劑的水解規(guī)律以及咪唑啉緩蝕劑在模擬沉積物層中的擴(kuò)散行為。主要的研究結(jié)果如下:1、在不同溫度下合成了咪唑啉緩蝕劑和其中間產(chǎn)物酰胺類物質(zhì),并使用紅外光譜對其進(jìn)行了表征。采用電化學(xué)方法比較了其緩蝕效果,通過量子化學(xué)計算研究了其作用機(jī)理。EIS和極化曲線實(shí)驗(yàn)表明:在CO2飽和的3.5wt.%... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１極化曲線示意圖??Ｆｉｇ．１－１?Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ??

?ＮＨ２??２３〇ｒ?２ｈ??圖３－２咪唑啉的反應(yīng)過程??Ｆｉｇ．３－２?Ｔｈｅ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｉｍｉｄａｚｏｌｉｎｅ??３．?２．?２紅外光譜（ＩＲ）測試??通過紅外光譜儀ＴＥＮＳＯＲ－２７?（德國Ｂｍｋｅｒ公司）分別測試收集的樣品Ａｌ，Ａ２??和ＯＩＭ的紅外光譜，并討論不同反應(yīng)溫度下收集得到的樣品結(jié)構(gòu)的變化。ＩＲ的掃描??條件：分辨率設(shè)置為４ｃｍ＇１，掃描范圍設(shè)置為４０００？４００ｃｍ—１。??１７??

—１和２８５０?ｃｍ“分別為Ｃ－Ｈ的不對稱和對稱伸縮振動吸收峰，１４６０?ｃｍ“為Ｃ－Ｎ的伸??縮振動吸收峰。波長為１５５４ｃｍ４和１６５４ｃｎ＾為酰胺的特征吸收峰，波長為１６０８ｃｍ“??為咪唑啉的特征吸收峰［８１，８２＼由圖３－３可以看出，產(chǎn)物Ａ１對應(yīng)的紅外譜圖中酰胺的??特征吸收峰比較強(qiáng)，而咪唑啉的特征吸收峰相當(dāng)?shù)牟幻黠@（以至于與酰胺的峰相比，??咪唑啉的峰可以忽略）。說明在１８０°Ｃ時收集得到的樣品中主要以酰胺的形式存在。當(dāng)??溫度升高到２０ＣＴＣ并將樣品在蒸餾瓶中反應(yīng)２ｈ后，收集得到樣品Ａ２。我們通過Ａ２??的紅外譜圖可以看出，咪唑啉１６０８ｃｍ—１處的特征吸收峰開始變強(qiáng)（與Ａ１相比），而??酰胺１５５４ＣＨＴ１和１６５４ｃｍ〃處的特征吸收峰開始變?nèi)酰ㄅcＡ１相比），說明樣品中部分??酰胺發(fā)生進(jìn)一步脫水反應(yīng)生成了咪唑啉，反應(yīng)產(chǎn)物中酰胺的量減少了，咪唑啉的量增??多了。當(dāng)溫度繼續(xù)升高到２３０°Ｃ并將其在蒸餾瓶中反應(yīng)２ｈ后，我們收集并得到了樣品??ＯＩＭ。其紅外譜圖中咪唑啉１６０８ｃｍ“處的特征吸收峰變得比較強(qiáng)烈（與Ａ１和Ａ２相??比），但是酰胺１５５４〇１＾和１６５４ｃｍ—１處的特征吸收峰非常的微弱（與Ａ１和Ａ２相比），??說明此時收集得到的樣品主要以咪唑啉的形式存在。這個時候酰胺的量很少了


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