曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及缓蚀性能-论文.pdf

《曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及缓蚀性能-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、加14c锄曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及缓蚀性能何爽，张凤华，李飞。赵杉林，田晓文(辽宁石油化工大学a．石油化工学院，b．化学与材料科学学院，辽宁抚顺113001)【捅姜J目前，曼尼希碱的合成多在有机溶剂中进行，其中大多有机溶剂对人体有害。以苯乙酮、甲醛、二乙胺为原料，苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂，以水为溶剂合成曼尼希碱酸化缓蚀剂。用失重法和电化学方法考察其浓度及腐蚀液温度对20碳钢缓蚀效果的影响。结果表明：该缓蚀剂为混合型缓蚀剂，在碳钢表面的吸附为物理吸附；随温度的升高缓蚀率逐渐减小，随浓度的增加缓蚀率先增大后减小；缓

2、蚀剂的添加量为0．7％，温度35～55o【=时缓蚀率都在9O％以上，能有效抑制盐酸对碳钢的腐蚀。【关键词J酸化缓蚀剂；曼尼希碱；相转移催化剂；碳钢；缓蚀率[中图分类号】TG17442[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2014)06—0042—03．0前言mL水，待苄基三乙基氯化铵完全溶解后将摩尔比1：1的苯乙酮和甲醛加入三口烧瓶中，升温至100℃，缓慢为提高油井采收率而进行的酸化处理会对金属设滴加二乙胺(与甲醛摩尔比1．5：2．0)，用盐酸调节pH备造成腐蚀，带来严重的经济损失；同时被酸溶蚀的金值为3—4

3、，加热9h后得到黄色溶液，分液漏斗分去水属铁离子又可能对地层造成伤害。在酸化施工中，添相即得棕黄色曼尼希碱。加缓蚀剂是防止设备腐蚀最有效的方法。含氧、氮、1．2曼尼希碱的缓蚀性能评价硫、磷等原子的杂环型有机物具有多个吸附中心，对多种金属具有较强的吸附作用。氮原子是有机缓蚀剂中(1)静态挂片失重法参考JB／T7901—1999(金常见的杂原子，含氮有机化合物是油气井高温酸化缓属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法》，以15％盐酸为蚀剂的基本组分。其中，曼尼希碱缓蚀效果明显、结构腐蚀介质，对20碳钢进行静态挂片失重试验；温度90

4、稳定、酸溶性强、抗温抗酸性能好，作为酸性介质的缓℃，时间4h。蚀剂具有良好的开发和应用价值“J。(2)电化学测量采用PARsTA273电化学综合目前，国内对于曼尼希碱的合成都是在有机溶剂测试系统测量极化曲线和交流阻抗谱：以15％盐酸为中进行的，其中大多数有机溶剂对人体有害。本工作腐蚀介质，温度25—55qC；饱和甘汞电极(SCE)为参比首次以水为溶剂，苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂，电极；石墨电极为辅助电极；20碳钢为工作电极，有效通过曼尼希反应合成曼尼希碱酸化缓蚀剂，用失重法面积为1crfl，其余部分用环氧树脂密封，

5、以400，600，和电化学方法评价其不同浓度及温度时对20碳钢的800，1000，1200，1500目水磨砂纸逐级打磨工作面，缓蚀性能。蒸馏水冲洗后用无水乙醇擦洗，吹干后待用。极化曲线测量电位扫描范围为一1．0～一0．2V(VSSCE)，扫1试验描速度1mV／s。2结果与讨论1．1曼尼希碱的合成在配有磁力搅拌器、回流冷凝器的三口烧瓶中依2．1缓蚀剂浓度对缓蚀效果的影响次加人苄基三乙基氯化铵(占总摩尔量1．15％)、lO2．i．i失重法缓蚀剂的浓度对缓蚀率的影响见图1。从图1可[收稿日期]2014—02—18[基金项目]

6、辽宁省自然科学基金项目(201102115)资助看出：当缓蚀剂浓度在0．3％～0．7％内，随着其浓度[通信作者]赵杉林(1960一)，博士，教授，研究方向为石增加，缓蚀率上升；此后缓蚀率下降；缓蚀剂的浓度为油化工设备腐蚀与防护，E—mail：0．7％时，缓蚀效果最好，能够有效抑制盐酸对碳钢的15O40817950@126．coin腐蚀。《2o14，移面根据交流阻抗分析得知，该缓蚀剂是吸附在碳钢表3结论面而起到缓蚀作用的，温度升高，缓蚀粒子分子热运动(1)随着缓蚀剂浓度的增加，缓蚀率先上升后稍有剧烈而不易吸附，碳钢表面保

7、护膜变得稀疏，腐蚀速率下降，自腐蚀电位并未发生明显变化。增加，缓蚀效率降低。曼尼希碱属有机胺类缓蚀剂，温(2)该曼尼希碱酸化缓蚀剂为混合型缓蚀剂，作用度升高还会使有机胺类化合物溶解度增大，引起缓蚀机理为几何覆盖效应。剂在碳钢表面脱附，低温有利于该缓蚀剂在碳钢表面(3)随着温度(35～55oC)的升高，曼尼希碱的缓吸附，可判断该缓蚀剂在碳钢表面为物理吸附。蚀率降低，但都在90％以上，呈现出良好的缓蚀性能。根据Arrhenius公式，腐蚀速率可表示为J。。=kexp(一E／RT)。其中，k为反应速率常数，E为腐蚀[参考文献

8、]反应活化能，R为摩尔气体常数，为绝对温度。以[1]赵修太，杨永飞，邱广敏．芳香酮曼尼希碱系列酸化缓蚀lnJc。对1／T作图见图5。剂研究[J]．材料保护，2007，40(12)：60～62．[2]邹传黎，陈玉祥，王虎，等．盐酸酸化缓蚀剂sT一2的合成与性能评价[J]．石油化工腐蚀与防护，2007，27(4)：l1～l4．[3]吴