经硫脲改性后的酸化缓蚀剂的研究
2015-08-20李克华杨冰冰兰志威
精细石油化工进展 2015年5期
李克华,杨冰冰,兰志威
(长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州 434023)
酸化处理是提高油井采收率的重要措施,但酸液的注入会严重腐蚀石油管道及设备,因此,合成具有优异缓蚀性能的缓蚀剂具有重要意义[1-2]。传统的酸化缓蚀剂如炔醇类、铬酸盐及砷酸盐类由于对环境污染较大,已逐渐被限制使用[3-4]。曼尼希碱缓蚀剂是一种典型的吸附膜型缓蚀剂,由醛酮胺缩合而成,是目前油气田开采过程常用缓蚀剂之一,可有效阻止酸液对金属材料的腐蚀且对环境危害较小,具有良好的研究前景。
缓蚀性能良好的缓蚀剂大多是含杂原子(如O,N,S)类的有机化合物,正是由于杂原子的存在才使这些有机化合物吸附在钢铁表面上,从而起到保护铁的作用。从分子的结构上来说,分子中同时含N和S的一类化合物比只含单一的N或S的一类化合物缓蚀性能好[5-7]。硫脲因其分子结构中含硫代碳酰(C=S)键和N原子,可提供孤对电子与金属表面生成配位键,阻止腐蚀反应的进行对铁具有很好的缓蚀效果,因此,常用作金属缓蚀剂。笔者根据Mannich反应原理,探索了以硫脲、肉桂醛和苯乙酮为原料合成曼尼希碱的方法,评价该缓蚀剂的缓蚀性能并探讨其吸附行为。
1 实验
1.1 实验基材及其前处理
腐蚀实验测试钢片为N80钢片,其组成成分为:0.24%C,0.22%Si,1.19%Mn,0.013%P,0.004%S,0.036%Cr,0.021%Mo,0.028%Ni,剩余部分由 Fe组成。试片用 200#,400#,800#,1200#金相砂纸打磨,于丙酮溶液中除去油污,再放入无水乙醇中浸泡1 min,吹干,干燥待用。电化学测试中工作电极是N80钢,工作电极表面用环氧树脂进行封涂处理,测试面积0.3 cm2。……
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