咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

发布时间：2017-10-17 03:26

  本文关键词：咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

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【摘要】：随着石油和天然气工业的迅速发展,越来越多的天然气井和输气管线存在气液两相中的CO2腐蚀,这种问题成为近年来研究的热点。采用缓蚀剂技术抑制油气田中普遍存在的CO2腐蚀,有用量少、成本低、操作方便、能适应许多恶劣环境等优点。以油酸、二乙烯三胺及氯化苄为主要原料,二甲苯为携水剂采用室内溶剂法合成咪唑啉季铵盐缓蚀剂。选取了油酸与二乙烯三胺的摩尔比、反应温度、反应时间和环化阶段反应温度四个因素,设计了四因素三水平的正交试验,分析确定了影响因素的顺序。而后,通过对合成过程中的四个因素进行单因素分析得出,咪唑啉季铵盐缓蚀剂的最佳合成条件为:反应物的最佳摩尔比(油酸:二乙烯三胺)为1:1.2,酰化时间为3h,酰化温度为160℃,环化温度为220℃,环化时间为4h,咪唑啉中间体与氯化苄的最佳摩尔比为1:1.2,季铵化反应温度为110℃,季铵化反应时间为3h。静态失重法研究了咪唑啉季铵盐缓蚀剂在不同缓蚀剂浓度、不同CO2分压、不同温度及时间下在模拟油田水介质中对N80钢的缓蚀性能。实验结果表明,缓蚀效率随缓蚀剂浓度的增大而提高,随腐蚀反应温度的提高而减小,随CO2分压的升高而降低,随腐蚀时间的增加而下降,腐蚀一段时间后维持在一个稳定的范围内。对合成的咪唑啉季铵盐缓蚀剂分别与十二烷基苯磺酸钠、碘化钾、钨酸钠、硫脲、丙三醇、OP-l 0、丙炔醇进行了复配研究,得出具有较好协同作用的复配物及配比如下:十二烷基苯磺酸钠与咪唑啉季铵盐缓蚀剂的最佳复配比为1:1;碘化钾与咪唑啉季铵盐缓蚀剂的最佳复配比为1:1;钨酸钠与咪唑啉季铵盐的最佳复配比为2:1;OP-10与咪唑啉季铵盐缓蚀剂的最佳复配比为10:1;丙炔醇与咪唑啉季铵盐缓蚀剂的最佳复配比为1:1。
【关键词】：咪唑啉缓蚀剂 季铵化 性能 合成 复配
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.42
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 创新点摘要6-9
• 前言9-10
• 第一章 文献综述10-23
• 1.1 油气田开发过程中二氧化碳的研究现状10-14
• 1.1.1 概述10
• 1.1.2 CO_2腐蚀机理10-12
• 1.1.3 影响CO_2腐蚀的因素12-14
• 1.1.4 CO_2腐蚀防护技术的研究14
• 1.2 CO_2体系缓蚀剂的研究14-18
• 1.2.1 缓蚀剂的缓蚀机理14-16
• 1.2.2 缓蚀剂的种类16-18
• 1.2.3 缓蚀剂面临的问题18
• 1.3 咪唑啉缓蚀剂18-21
• 1.3.1 咪唑啉缓蚀剂的合成18-19
• 1.3.2 咪唑啉类缓蚀剂的化学性质19-20
• 1.3.3 咪唑啉类缓蚀剂的研究进展20-21
• 1.4 缓蚀剂缓蚀性能研究方法21-22
• 1.4.1 腐蚀产物分析法21
• 1.4.2 电化学方法21-22
• 1.5 课题研究内容与意义22-23
• 1.5.1 课题研究意义22
• 1.5.2 课题研究内容22-23
• 第二章 咪唑啉缓蚀剂的合成规律23-33
• 2.1 实验部分23-24
• 2.1.1 实验仪器23
• 2.1.2 实验试剂23-24
• 2.2 实验方法24
• 2.2.1 咪唑啉缓蚀剂的合成原理24
• 2.2.2 咪唑啉缓蚀剂的合成步骤24
• 2.2.3 合成产物的表征24
• 2.3 咪唑啉缓蚀剂的合成规律24-30
• 2.3.1 油溶性咪唑啉缓蚀剂的合成规律24-28
• 2.3.2 咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成规律28-30
• 2.4 产物的表征30-32
• 2.5 缓蚀剂溶解分散性测试32
• 2.6 本章小结32-33
• 第三章 咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能评价33-42
• 3.1 实验仪器33
• 3.2 实验试剂33
• 3.3 评价方法33-36
• 3.3.1 失重法33-35
• 3.3.2 电化学评价35-36
• 3.3.3 扫描电子显微镜测试36
• 3.4 咪唑啉季铵盐缓蚀剂的缓蚀性能研究36-39
• 3.4.1 缓蚀剂用量对缓蚀性能的影响36-37
• 3.4.2 温度对缓蚀性能的影响37
• 3.4.3 腐蚀时间对缓蚀性能的影响37-38
• 3.4.4 二氧化碳分压缓蚀性能的影响38-39
• 3.5 电化学测试结果39-40
• 3.6 SEM测试结果40-41
• 3.7 本章小结41-42
• 第四章 咪唑啉季铵盐缓蚀剂复配方法研究42-48
• 4.1 咪唑啉季铵盐缓蚀剂与有机缓蚀剂的复配42-46
• 4.1.1 咪唑啉季铵盐缓蚀剂与十二烷基苯磺酸钠的复配42-43
• 4.1.2 咪唑啉季铵盐缓蚀剂与硫脲的复配43
• 4.1.3 咪唑啉季铵盐缓蚀剂与OP-10的复配43-44
• 4.1.4 咪唑啉季铵盐缓蚀剂与丙三醇的复配44-45
• 4.1.5 咪唑啉季铵盐缓蚀剂与丙炔醇的复配45-46
• 4.2 咪唑啉季铵盐缓蚀剂与无机缓蚀剂的复配46-47
• 4.2.1 碘化钾的复配46
• 4.2.2 咪唑啉季铵盐缓蚀剂与钨酸钠的复配46-47
• 4.3 本章小结47-48
• 结论48-49
• 参考文献49-54
• 发表文章目录54-55
• 致谢55-56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈志;郭芳;许俊强;李军;;阴/阳离子型表面活性剂对A3碳钢缓蚀的协同效应[J];化学研究与应用;2014年07期

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本文编号：1046542