含硫化氢喷气燃料中噻二唑衍生物的缓蚀性能-论文.pdf

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1、第35卷第2期渤海大学学报(自然科学版)Vo1．35．No．22014年6月JournalofBohaiUniversity(NaturalScienceEdition)Jun．2014含硫化氢喷气燃料中噻二唑衍生物的缓蚀性能刘琳，潘晓娜，邢锦娟，张艳萍，李玉君2(1．渤海大学功能化合物的合成及应用辽宁省重点实验室，辽宁锦州121013；2．中国石油l~IJII石化有限责任公司，l~lJil成都611930)摘要：研究了2，5一二巯基一1，3，4一噻二唑(DMTD)和5一甲基一2一巯基一1，3，4一噻二唑(MMTD)在含H。s喷气燃料中的缓蚀性能．银片腐蚀试验表明：对比未加

2、剂喷气燃料，加入40mg／L噻二唑衍生物后，银片的抗腐蚀性能显著增强．电化学测试表明：添加噻二唑衍生物明显降低了阴、阳极极化腐蚀电流密度，且MMTD的缓蚀效果优于DMTD．非接触式三维表面轮廓仪和扫描电子显微镜分别分析了银片在未加剂和加剂溶液中腐蚀表面，可明显的看出，噻二唑衍生物在银片表面形成了保护膜，有效阻止H，s与银片的接触，从而减缓腐蚀．关键词：DMTD；MMTD；银片腐蚀；缓蚀中图分类号：TG174．12文献标志码：A文章编号：1673—0569(2014)02—0177—040引言油气的劣质化导致油气在开采与储运过程中金属腐蚀现象Et趋严重．放置时间较长的喷气燃料

3、会产生一些活性硫，喷气式发动机的油泵采用镀银部件，银对活性硫非常敏感¨，从而引起喷气燃料银片腐蚀不合格的问题．国家规定喷气燃料银片腐蚀试验不大于1级，军用喷气燃料不大于0级．为了解决这一问题，出现了较多的研究方法，其中因添加缓蚀剂的方法具有添加量少、操作简便、经济性好等优点，所以被广泛应用于油气开采和运输过程中．作为缓蚀剂的有机物分子中大都含有极性基团或杂环j，而噻二唑及其衍生物因分子中含有富电子的S、N和噻二唑五元杂环，具有多个活性中心，能与金属配位，在金属表面形成保护膜，阻隔腐蚀物质与金属接触，因此噻二唑衍生物作为缓蚀剂被广泛研究与应用卜mJ．本文合成两种噻二唑衍生物，

4、并采用银片腐蚀试验，观察了未加剂和加剂溶液中Hs浓度与腐蚀级别的关系．通过表面形貌观察技术和电化学测试进一步研究了这两种缓蚀剂在含H，s喷气燃料中的缓蚀性能，同时对这两种缓蚀剂的缓蚀性能进行了比较，并讨论了缓蚀剂的缓蚀机理．1实验部分1．1实验仪器与材料非接触式三维表面轮廓仪(ST400，环球科技(香港)有限公司)，电化学工作站(PGSTAT302N，瑞士万通中国有限公司)，磨抛机(Ecomet2508Automet250，BUEHLER)，场发射扫描电镜(S一4800，日本日立)．银片(99．99％)，3#喷气燃料，无水乙醇、丙酮(上述试剂为分析纯)．1．2银片预处理用1

5、500、2000的SiC砂纸打磨银片，9—0．5Ixm的A1O，／H：O抛光，用蒸馏水除杂质，丙酮除油脂，收稿日期：2013—12—25．基金项目：国家自然基金资助项目(No：21176030)；辽宁省教育厅优秀人才支持计划(No：LR2011033)作者简介：刘琳(1965一)，女，教授，博士，主要从事精细化工产品的开发及应用等方面的研究工作．通讯作者：liulinln@163．eoml78渤海大学学报(自然科学版)第35卷放置于真空干燥箱里烘干，备用．银电极采用聚四氟包裹，仅暴露0．1cm的工作面积，打磨方法同银片．1．3DMTD、MMTD的合成按文献⋯’方法制备DMT

6、D和MMTD．1．4腐蚀试验按照SH／T0023—90方法¨进行腐蚀试验，配制不含缓蚀剂和分别含40rag／LDMTD、40mg／1MMTD的不同浓度HS的腐蚀液，然后将预处理的银片浸入腐蚀液中，50，腐蚀4h，观察银片表面颜色变化，判断银片腐蚀级别．1．5极化曲线测定电化学工作在站采用三电极体系，银为工作电极，铂为辅助电极，饱和甘汞电极为参比电极．电压测试范围：一0．7V～0．0V，扫描速率为0．01V·S一．2结果与讨论2．1银片腐蚀试验由表1叮知，添加缓蚀剂后，Hs对银片腐蚀级别明显降低，表明DMTD和MMTD对银片起到，较好的缓蚀的作用，且MMTD的缓蚀效果比DMT

7、D更好．这表明这两种缓蚀剂可以在银片表面形成保护膜，起到防腐的作用．表1喷气燃料中H：S浓度对银片的影响2．2极化曲线测定从图1可以看出，加剂后，体系的阴、阳极极化腐蚀电流明显降低，表明缓蚀剂对银腐蚀的阴极、阳极反应过程都具有抑制作用，这是因为缓蚀剂通过分子中的活性中心吸附在银片表面，改变了银片的双电层结构，使金属离子化过程的活化能增大，且缓蚀剂分子在金属表面呈现定向排列，形成一层致密的保护膜，成为腐蚀性物质扩散的阻碍，从而使腐蚀反应得到抑制．从图2中还可以看出，添加MMTD的体系的腐蚀电流密度下降更加明显，这说明