咪唑啉类缓蚀剂腐蚀抑制作用.pdf

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1、综述石C油化工腐蚀与防护orrosion&ProtectioninPetrochemicalIndustry2012，29(1)·1·咪唑啉类缓蚀剂腐蚀抑制作用康永(陕西金泰氯碱化工有限公司技术部，陕西榆林718100)摘要：CO2-H：S腐蚀一直是石油工业的一个棘手问题和研究热点。CO2-HS腐蚀引起的设备和管道腐蚀失效，造成了巨大的经济损失以及严重的社会后果，所以开展抑制CO，一H，S腐蚀的研究具有深远的经济和社会效应。而咪唑啉类缓蚀剂具有优良的缓蚀性能，随着缓蚀剂质量浓度增加，缓蚀率增加，当N-烷基苯并咪唑啉阳离子缓蚀剂质量

2、浓度为50mS／L时，缓蚀率达到97．15％。近年，针对CO2-H：S腐蚀问题，采用咪唑啉缓蚀剂处理的研究较多，通过金属与酸性介质接触在其表面形成单分子吸附膜，从而降低其电位达到缓蚀的目的。文中对新型咪唑啉类缓蚀剂(季铵盐、酰胺基、硫脲基、苯并和膦酰胺味唑啉类缓蚀剂)的缓蚀机理以及研究现状作了详尽的概述。关键词：CO一HS腐蚀咪唑啉类缓蚀剂缓蚀机理研究现状中图分类号：TG174．42文献标识码：A文章编号：1007—015X(2012)01—0001—05CO：一HS常作为天然气或石油伴生气的组分金属表面产生静电吸引力，也会导致其

3、在Fe金属存在于油气中。另外，采用CO-H：S来提高石油表面上的物理吸附。而溶液中存在的阴离子能够采收率也可将CO带人原油集输系统。因此，油使Fe金属界面的电位负移，因此促进了季铵盐阳气工业中广泛存在CO．HS的腐蚀问题。而咪离子的吸附。唑啉类缓蚀剂具有优良的缓蚀性能，无特殊的刺由于较大而介电常数又较小的季铵盐咪唑啉激性气味，热稳定性好，毒性低，故被广泛应用类缓蚀剂，在Fe金属表面的吸附取代了小而介电常数大的H：O分子以及其他粒子，使得Fe金属于石油、天然气生产中，对含有CO或Hs的体表面的界面电容和表面张力急剧下降。而季铵盐系有

4、明显的缓蚀效果。这是因咪唑啉类缓蚀剂分咪唑啉类缓蚀剂阳离子在Fe金属表面上的吸附，子中含有两个具有孤对电子的N原子，易与Fe阻碍了酸溶液中H在金属表面放电的阴极过原子形成配位键在金属表面产生吸附作用，改变程，故有效地抑制Fe金属的溶解速度，达到缓蚀金属表面的界面性质以及电荷状态。但通常咪唑的目的I4J。啉类缓蚀剂难溶于水，故通过引入烷基或者烷基芳烃等方式对咪唑啉中间体进行水溶性改性。同N+N——CH2CH2NHCR时，也能增大咪唑啉类缓蚀剂与Fe原子的吸附作8uOOCCH，用，增大双原子作用能和重叠集聚数，从而提高咪唑啉类缓蚀剂的

5、缓蚀性能-2]。1季铵盐咪唑啉类缓蚀剂艾俊哲进行了咪唑啉季胺盐化合物与KI季铵盐咪唑啉类缓蚀剂能够解离出较大的有对碳钢一不锈钢偶对的电偶腐蚀研究，加入咪唑啉机阳离子以及较小的无机阴离子，见图1。该阳季胺盐缓蚀剂后，电偶电流明显降低，且电偶电位离子含憎水基团和以N原子为中心的亲水基团，也缓慢负移，缓蚀剂起了抑制电偶腐蚀的阴极过使该化合物具有表面活性作用。季铵盐咪唑啉类程，由于电偶电流逐渐减小，使混合电位出现负缓蚀剂阳离子中含有N原子及特殊的芳环结构，故具有较高的电子云密度，而Fe金属的d空轨道收稿日期：2011—10—17；修改稿收

6、到日期：2011—12—08。可同其形成配位键，产生较为强烈的化学吸附。作者简介：康永，从事化工工艺以及材料研发工作。E—mail：同时，季铵盐咪唑啉类缓蚀剂所带的正电荷同Fekangyong一1204@163．con。第1期康永．咪唑啉类缓蚀剂腐蚀抑制作用·3·率。苯并咪唑类缓蚀剂具有高效、低毒和生物易3硫脲基咪唑啉类缓蚀剂降解等特点。苯并咪唑缓蚀剂是吸附型缓蚀剂，硫脲基咪唑啉类缓蚀剂(见图4)通过咪唑它涉及到阻化效应、分子界面吸附、基团覆盖效应啉环以及硫脲基中的s，N杂原子与Fe作用，以和氢键缔合效应等多方面。苯并咪唑类缓蚀剂

7、分形成多中心的化学吸附作用，硫脲基中的大n子与金属接触时分子应该是平卧式吸附于金属表键和咪唑啉环上1，2，3位原子间的大n键不但面，苯并咪唑类缓蚀剂的吸附机理为极性官能团可进入到Fe的3d空轨道，且其反键轨道(Ⅱ)吸附金属表面，而非极性的一部分作为尾部与金亦可接受Fe的3d轨道中的电子形成反Ⅱ键，属表面相反形成一层致密的保护膜，阻碍腐蚀颗与Fe金属基体产生多中心吸附作用，在Fe金属粒，以达到缓蚀的作用¨HJ。表面形成致密的吸附膜。另外，咪唑啉环上的长链烷基可以对Fe金属表面产生较大的覆盖面积，进一步将Fe金属表面与腐蚀介质溶液隔开

8、。两者协同作用的结果是在Fe金属表面形成图5苯并咪唑啉类缓蚀剂牢固的保护膜”J。Fig．5Benzimidazolineinhibitor一i一叫2一2一NH—c_’2张军等对苯并咪唑啉缓蚀剂抑制碳钢腐c蚀及其缓蚀机理进行了分析。研究表明：2一巯基