季铵盐型咪唑啉的合成及其缓蚀性能研究进展

文章介绍季铵盐型咪唑啉的几种合成方法和季铵盐型咪唑啉缓蚀性能研究进展。

双子型咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及缓蚀机理

为了减缓油气集输过程中管线设备腐蚀的问题,以油酸、羟乙基乙二胺和1,6-二氯己烷为原料合成了双子型咪唑啉季铵盐。利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和核磁共振波谱仪(^(1)H NMR)对缓蚀剂结构进行表征;采用静态失重法和电化学法评价了缓蚀剂的缓蚀性能;利用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和电子能谱仪(EDS)对腐蚀产物进行表征和分析,并对该缓蚀剂的缓蚀机理进行了探讨。静态失重实验表明,当双子型咪唑啉季铵盐浓度为100mg/L时,在40℃、5%NaCl饱和CO_(2)水溶液中能使N80碳钢的腐蚀速率降至0.0569mm/a,缓蚀率达90.74%;极化曲线结果表明,该缓蚀剂属于混合抑制型缓蚀剂,电化学腐蚀电流密度从122μA/cm^(2)减小到14.5μA/cm^(2),缓蚀率达88.11%;交流阻抗谱结果表明,该缓蚀剂能吸附在金属表面改变其金属/溶液的界面性质,从而减缓腐蚀反应的进行,缓蚀率达88.95%且与静态失重和极化曲线测试结果具有较好的一致性;XPS、SEM和EDS测试结果证明,双子型咪唑啉季铵盐缓蚀剂能在N80碳钢表面形成吸附膜以减缓腐蚀。

二聚酸型咪唑啉季铵盐的制备及其对CO2的缓蚀作用研究

以二聚酸与三乙烯四胺为原料合成了咪唑啉中间体,再与氯化苄反应,制备了咪唑啉季铵盐,并通过单因素实验,研究了合成过程中的原料配比、温度、反应时间等因素对抑制CO2腐蚀的影响。实验结果表明,在优化的合成条件下,26700mg L-1矿化度的模拟饱和CO2油田水腐蚀介质中,二聚酸型唑啉季铵盐的缓蚀性能良好;将其与6%环己胺复配后,配制的复合缓蚀剂PIQ-C3在加量300mg L-1、挂片温度90℃时,可使N80碳钢在模拟腐蚀介质中的腐蚀速率下降至0.0621mm a-1,缓蚀率可达到92.26%。

一种含酯基的咪唑啉型季铵盐化合物的合成及性能研究

以咪唑啉与己二酰氯为原料,三乙胺为缚酸剂,二氯甲烷为溶剂首先合成酸酯,然后以氯乙酸对合成的酸酯进行季铵化反应,得到一种含酯基的咪唑啉型季铵盐化合物.采用红外光谱对合成的物质进行结构表征,利用静态挂片失重法和电化学方法考察了该季铵盐化合物对A3钢片在盐酸介质中的缓蚀效果,并通过扫描电镜对缓蚀剂使用前后的A3钢片形貌进行了表征.静态挂片失重法结果表明,在温度为60℃,当咪唑啉型季铵盐化合物添加量为90 mg/L时,对A3钢片在15%的HCl溶液中缓蚀率可达95.94%,缓蚀效果明显.电化学实验表明该缓蚀剂为混合型缓蚀剂,溶液中加入缓蚀剂后,交流阻抗半径变大,腐蚀电流减小.形貌观察显示加入缓蚀剂后碳钢表面腐蚀迹象明显减弱.