原油采集输送系统缓蚀剂的合成及性能研究

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随着原油工业的发展,特别是含硫化氢、二氧化碳等腐蚀性介质油气田的相继开发,原油集输系统的设备和管道的腐蚀与防护受到越来越多的重视。咪唑啉及其衍生物由于具有特殊的分子结构和优异的缓蚀性能,而日益引起人们的关注,作为一种优良的环境友好型缓蚀剂,可以适用于多种金属腐蚀状况。本文旨在合成几种适用于原油采集输送系统腐蚀多种状况的缓蚀剂。本文合成了两种适用于原油采集输送系统腐蚀的缓蚀剂。首先以油酸,二乙烯三胺为反应物,二甲苯为携水剂,合成咪唑啉中间体中间体,然后利用这一中间体与苯甲酰氯反应,合成苯甲酰胺-乙基-油酸咪唑啉,利用这一中间体与全氟辛基磺酰氟反应,合成全氟辛基磺酰胺-乙基-油酸咪唑啉,并采用红外光谱法对合成的产物进行结构表征。通过研究反应物的配比,反应温度,反应回流时间及溶剂的用量对产率的影响,得到中间体及两种化合物的最佳合成工艺。全氟辛基磺酰胺-乙基-油酸咪唑啉的合成工艺为:全氟辛基磺酰氟与咪唑啉中间体的摩尔比为1:1.3,丙酮作为反应溶剂,先在冰浴中滴加1h左右,后水浴加热,温度40℃,反应8h左右。苯甲酰胺-乙基-油酸咪唑啉合成的工艺为:苯甲酰氯与咪唑啉中间体的摩尔比为1:1.3,乙腈为反应溶剂,常温下滴加完全后,水浴加热,反应温度65℃左右,反应6h左右。采用失重法研究了这两种缓蚀剂的缓蚀性能。实验结果表明,缓蚀剂的浓度、反应温度、反应酸度对这两种缓蚀剂的缓蚀效果具有重要的影响。当缓蚀剂浓度为50mg/L时,在相同条件下,苯甲酰胺-乙基-油酸咪唑啉缓蚀率达到77.15%,全氟辛基磺酰胺-乙基-油酸咪唑啉蚀率达到82.48%,具有很好的缓蚀效果。全氟辛基磺酰胺-乙基-油酸咪唑啉的缓蚀效果优于苯甲酰胺-乙基-油酸咪唑啉的的缓蚀效果。并对这两种缓蚀剂在油水两相中传质状况进行了研究。结果表明,温度和缓蚀剂浓度起着正效应,而盐酸浓度则起着负效应。
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