湿气环境中CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面上吸附与点蚀机理研究

目的从微观尺度探究CO_(2)-H_(2)S(CO_(2)和H_(2)S共存)在湿气管道顶部的吸附特性,进而揭示点蚀机理。方法基于密度泛函理论的第一性原理,利用Materials Studio构建CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)密排面的吸附模型,对CO_(2)、H_(2)S和CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能、局域态密度、分波态密度和差分电荷密度进行仿真;利用高温高压釜模拟CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)腐蚀环境,分析L360钢在湿气环境中的腐蚀行为;最后,揭示含Cl^(-)湿气管道顶部CO_(2)-H_(2)S吸附机制与点蚀机理。结果CO_(2)、H_(2)S、CO_(2)-H_(2)S及CO_(2)-H_(2)S-Cl^(-)在最稳定位置时的吸附能分别为-4.065、-3.961、-8.538、-12.775e V,表明相较于CO_(2)与H_(2)S单独吸附,CO_(2)-H_(2)S在α-Fe(110)面的吸附能更负,Cl^(-)会进一步降低CO_(2)-H_(2)S的吸附能;且CO_(2)在与H_(2)S竞争环境电子中占优势;Cl^(-)会使CO_(2)-H_(2)S的局域态密度峰值降低,转移趋势为失去电子,基体和腐蚀介质的电子向着低能级跃迁释放出更多能量,进而加强了Fe与CO_(2)-H_(2)S间的化学键强度;Cl^(-)的2p轨道与Fe的3d轨道在-6.8 eV和-5.7 eV发生重叠,Cl^(-)被吸附到Fe表面并与Fe形成化学键生成氯化物,进而改变腐蚀产物膜的组分与结构,削弱产物膜的致密性和稳定性,减弱腐蚀阻抗力。在含Cl^(-)湿气的CO_(2)-H_(2)S环境中,液相中的Cl^(-)浓度升高,使L360钢的气相平均腐蚀速率逐渐增大,最高达2.935mm/a,点蚀越发严重。结论CO_(2)与H_(2)S在α-Fe(110)面吸附存在一定的协同和竞争作用,协同促进金属的腐蚀,FeCO3会优先沉积成膜,但H_(2)S会抑制FeCO3的生长,腐蚀产物以FeS为主;Cl^(-)会增强CO_(2)-H_(2)S与α-Fe(110)面间的作用力,弱化腐蚀产物膜层的保护性,进一步加速金属腐蚀、尤其是点蚀。

环氧纳米粉末涂层现场应用评价与缓蚀剂技术研究

目的研究一种环氧纳米粉末涂层在新疆某油田的适用性与缓蚀剂技术。方法利用高温高压釜模拟涂层在新疆某油田三种典型工况条件,结合腐蚀失重法以及结合力测试、阴极剥离、扫描电子显微电镜、交流阻抗等手段,分析环氧纳米粉末涂层腐蚀后的形态及其与基体的结合度,对其服役寿命进行预测,并研究缓蚀剂添加对未涂覆、破损和完整三种涂层状态下试样腐蚀行为的影响。结果环氧纳米粉末涂层在三种典型环境中未出现鼓泡和开裂现象,且与基体结合较好。环氧纳米粉末涂层的阴极剥离半径小于5 mm,由阴极剥离半径和阻抗值所预测的寿命分别为883d和740d。破损涂层的均匀腐蚀和点蚀速率分别为0.6172 mm/a和1.5720 mm/a,而完整涂层的腐蚀速率仅为0.0029 mm/a,破损涂层阻抗值与完整涂层的阻抗值相差103倍。微量的缓蚀剂添加可降低无涂层和破损涂层试样的腐蚀速率1个数量级,其缓蚀效率分别高达91.05%和92.75%。结论环氧纳米粉末涂层在三种典型腐蚀环境中具有好的耐蚀性能,抗剥离能力也较好,阴极剥离半径与阻抗值两种方法所预测的寿命基本一致。然而涂层一旦破损,腐蚀较为严重,尤其是点蚀,微量缓蚀剂的添加可实现不同防护技术间的优势互补。

长庆油田池46联合站采油污水回注处理实验研究

针对中国石油长庆油田池46联合站采油污水含油量、悬浮物、硫化物、细菌含量高的特点,通过调整污水pH值,优选除硫剂种类及加药量、无机絮凝剂和有机絮凝剂种类、加药量及加药间隔,对采出水进行了回注处理研究。结果表明:当调节污水pH值为7.5、除硫剂加量为15 mg/L,聚合氯化铝加量为80 mg/L、阳离子聚丙烯酰胺加量为1.0 mg/L、絮凝剂与助凝剂的加药间隔时间为30到40 s时,处理后水悬浮物含量和含油量分别为0.9 mg/L和2.2 mg/L,平均腐蚀速率和细菌含量分别为0.014 5 mm/a和101个/L,达到油田回注水的水质标准。

油田水处理标准在采出污水絮凝中的应用

长庆油田油房庄油区产出水具有含硫高、细菌含量高、悬浮物和油含量变化大的特征,回注时需要解决好水质稳定问题。以油田水处理标准为指导,应用化学絮凝方法对长庆油田油房庄采出水进行了处理研究。结果表明:当PFS加量为40mg/L,黏均相对分子质量为1400万的PAM加量为1mg/L、加药间隔时间30s时,处理后水的悬浮物含量、含油量、腐蚀速率和结垢量由处理前的122mg/L、129mg/L、0.1541mm/a、116.4mg/L降低到1.0mg/L、3.47mg/L、0.0116mm/a、3.0mg/L,处理后水达到回注标准。

多巴胺基纳米材料在生物医药中的应用

多巴胺是存在于人体内的一种儿茶酚胺类神经递质。自从研究者们发现了利用多巴胺的氧化自聚合反应制备聚多巴胺涂层的简便方法之后,多巴胺基纳米材料已经发展成为一类新兴的生物材料。多巴胺基纳米材料由于具有独特的物理化学性质,例如普适性的粘附性质、高化学反应活性、优良的生物相容性和生物降解性、以及光热转换性质,而在生物传感、药物输送、光热疗法、抗菌和组织工程等领域吸引了研究者们强烈的研究兴趣。本文综述了多巴胺基纳米材料的制备、功能化及在生物医药应用方面的最新进展。首先介绍了几种典型的多巴胺基纳米材料,并讨论影响其组装过程的因素。之后详细综述了这些材料在生物医药领域的应用,尤其是在癌症诊断和治疗方面。最后,本文提出了推进多巴胺基纳米材料临床应用需要发展的研究方向。