CO 2 环境中钢表面状态对缓蚀剂缓蚀性能影响的研究
发布时间：2021-10-10 01:18
随着碳捕获与储存（Carbon Capture and Storage,CCS）技术、注CO2提高油气采收率（EOR/EGR）技术的发展和应用,CO2腐蚀问题广泛存在于相应工程结构材料与器件中,并造成巨大的经济损失、环境污染和可能的人员伤亡事故。在诸多CO2腐蚀防护技术中,咪唑啉类衍生物缓蚀技术因其操作简单、绿色环保、缓蚀效率高而被广泛使用。咪唑啉衍生物缓蚀剂在分子设计、合成路线、协同效应及缓蚀性能等研究方面已经取得很大进展,但在实际工程应用中仍存在着严峻的问题。目前关于材料预腐蚀、表面粗糙度对缓蚀剂缓蚀性能影响的报道较少,且机理并不清楚,缓蚀剂存在条件下金属局部腐蚀与显微组织之间关系的研究尚未见报道。此外,关于CO2环境下气液双相缓蚀剂的应用多在常压条件下,缺乏在高温高压CO2腐蚀体系中的应用研究。本文合成了一种高效硫脲基咪唑啉缓蚀剂,采用电化学测试方法、浸泡实验,结合扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、激光共聚焦显微镜（3D显微镜）、拉曼光...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－１两种钢的金相显微组织：（ａ）?Ｘ７０；?（ｂ）?Ｑ２３５??
第８章实验用缓蚀剂为硫脲基咪唑啉、吗啉及对甲基苯胺。其中吗啉和??对甲基苯胺通过购买获得。??■■??图３－１两种钢的金相显微组织：（ａ）?Ｘ７０；?（ｂ）?Ｑ２３５??３．３试验方法??３．３．１浸泡实验??浸泡实验在容积为５?Ｌ的磁力驱动高温高压反应釜中进行，实验装置如??图３－２。其中第４、５、６及７章只研宄缓蚀剂在液相溶液中的缓蚀性能，样品??浸泡在溶液中；第八章研宄缓蚀剂在气、液双相中的缓蚀性能，样品浸泡在??溶液中以及溶液上方的Ｃ０２相中。??Ｃ〇２相中挂片试样尺寸为４０?ｍｍｘｌ〇?ｍｍ＞＜２?ｍｍ，浸泡在液相中的试样尺??寸为１０?ｍｍｘｌＯ?ｍｍ＞＜３?ｍｍ。试验前用精度为Ｏ．ＯＯＯｌｇ的分析天平对样品称重??并记录数据，然后用游标卡尺测量试样尺寸，求出试样表面积。对于液相腐??蚀的试样，在腐蚀实验前先用７０４硅胶把处理好的试样固定密封在特制的聚??四氟乙烯夹具上，暴露面积为１０?ｍｍｘｌＯ?ｍｍ。把夹具固定在反应釜中以后，??向釜内倒入含有预设浓度缓蚀剂的腐蚀介质（１?Ｌ）。确保每次实验气相腐蚀??的挂片试样距离液面高度保持一致。每次测试
??咪唑啉的红外光谱如图４－１?（ｂ）所示，其中３２９９?ｃｍ－１处为Ｎ－Ｈ伸缩振动峰，??２９２３?ｃｍ’１和２８５３?ｃｍ＇１为－ＣＨ２－伸缩振动峰，１６１０?ｃｎＴ１处为咪唑啉环的Ｃ＝Ｎ??伸缩振动峰，１４６５ｃｍ“处为－ＣＨ３对称弯曲振动，ＵＯｌｃｎＴ１为咪唑环结构中的??Ｃ－Ｎ伸缩振动，７２１ＣＩＴＴ１为－ＣＨ３面内摇摆振动峰，川纟纟＾＾“为＾＾吸收峰。??结果表明得到目标产物硫脲基咪唑啉。??ＳＴ?Ｒｂｊ??１０?－?Ｐ?３２９９?Ｉ?１６１０??０?？?＊２８５３??０?—■丨丨丨＊?丨？?￣ｉ￣￣ｉ￣￣．￣￣ｉＪ?．?．?．?．????????４０００?３０００?２＿?１０００?４０００?３０００?２０００?１０００??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ，?ｃｍ＊?Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ，?ｃｍ＂１??图４－１缓蚀剂的红外光谱图：（ａ）咪唑啉；（ｂ）硫脲基咪唑啉??４．３．２电化学测试结果??４．３．２．１动电位极化曲线测试结果??不同温度下，Ｘ７０和Ｑ２３５钢在含有硫脲基咪唑啉缓蚀剂且Ｃ０２饱和的??３?ｗｔ．％ＮａＣｌ溶液中的动电位极化曲线如图４－２所示。??从图４－２（３）可以看出，３１３反时，乂７０钢在不同缓蚀剂浓度下的阴极极??化曲线的形状都没有明显变化
本文编号：3427365
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图３－１两种钢的金相显微组织：（ａ）?Ｘ７０；?（ｂ）?Ｑ２３５??
第８章实验用缓蚀剂为硫脲基咪唑啉、吗啉及对甲基苯胺。其中吗啉和??对甲基苯胺通过购买获得。??■■??图３－１两种钢的金相显微组织：（ａ）?Ｘ７０；?（ｂ）?Ｑ２３５??３．３试验方法??３．３．１浸泡实验??浸泡实验在容积为５?Ｌ的磁力驱动高温高压反应釜中进行，实验装置如??图３－２。其中第４、５、６及７章只研宄缓蚀剂在液相溶液中的缓蚀性能，样品??浸泡在溶液中；第八章研宄缓蚀剂在气、液双相中的缓蚀性能，样品浸泡在??溶液中以及溶液上方的Ｃ０２相中。??Ｃ〇２相中挂片试样尺寸为４０?ｍｍｘｌ〇?ｍｍ＞＜２?ｍｍ，浸泡在液相中的试样尺??寸为１０?ｍｍｘｌＯ?ｍｍ＞＜３?ｍｍ。试验前用精度为Ｏ．ＯＯＯｌｇ的分析天平对样品称重??并记录数据，然后用游标卡尺测量试样尺寸，求出试样表面积。对于液相腐??蚀的试样，在腐蚀实验前先用７０４硅胶把处理好的试样固定密封在特制的聚??四氟乙烯夹具上，暴露面积为１０?ｍｍｘｌＯ?ｍｍ。把夹具固定在反应釜中以后，??向釜内倒入含有预设浓度缓蚀剂的腐蚀介质（１?Ｌ）。确保每次实验气相腐蚀??的挂片试样距离液面高度保持一致。每次测试
??咪唑啉的红外光谱如图４－１?（ｂ）所示，其中３２９９?ｃｍ－１处为Ｎ－Ｈ伸缩振动峰，??２９２３?ｃｍ’１和２８５３?ｃｍ＇１为－ＣＨ２－伸缩振动峰，１６１０?ｃｎＴ１处为咪唑啉环的Ｃ＝Ｎ??伸缩振动峰，１４６５ｃｍ“处为－ＣＨ３对称弯曲振动，ＵＯｌｃｎＴ１为咪唑环结构中的??Ｃ－Ｎ伸缩振动，７２１ＣＩＴＴ１为－ＣＨ３面内摇摆振动峰，川纟纟＾＾“为＾＾吸收峰。??结果表明得到目标产物硫脲基咪唑啉。??ＳＴ?Ｒｂｊ??１０?－?Ｐ?３２９９?Ｉ?１６１０??０?？?＊２８５３??０?—■丨丨丨＊?丨？?￣ｉ￣￣ｉ￣￣．￣￣ｉＪ?．?．?．?．????????４０００?３０００?２＿?１０００?４０００?３０００?２０００?１０００??Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ，?ｃｍ＊?Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒｓ，?ｃｍ＂１??图４－１缓蚀剂的红外光谱图：（ａ）咪唑啉；（ｂ）硫脲基咪唑啉??４．３．２电化学测试结果??４．３．２．１动电位极化曲线测试结果??不同温度下，Ｘ７０和Ｑ２３５钢在含有硫脲基咪唑啉缓蚀剂且Ｃ０２饱和的??３?ｗｔ．％ＮａＣｌ溶液中的动电位极化曲线如图４－２所示。??从图４－２（３）可以看出，３１３反时，乂７０钢在不同缓蚀剂浓度下的阴极极??化曲线的形状都没有明显变化
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