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HAc/CO_2体系中的缓蚀剂研究

作　者: 谢渊
导　师: 郭兴蓬
学　校: 华中科技大学
专　业: 应用化学
关键词: 醋酸 二氧化碳 缓蚀剂 硫脲基咪唑啉 酰胺咪唑基硫脲
分类号: TG174.42
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


醋酸是深井采油、采气酸化液的重要组成成分,也是油气田中伴生的低分子量有机酸。在油气田产出水中常伴有CO2、Cl-及水等多种腐蚀物质,这些腐蚀性物质也常与醋酸共存。本文针对醋酸、二氧化碳共存体系中的金属腐蚀,设计了硫脲基双咪唑啉、硫脲基咪唑啉以及酰胺咪唑基硫脲衍生物三种缓蚀剂分子。本文分别以油酸、月桂酸、二乙烯三胺、二硫化碳为原料合成了硫脲基双咪唑啉;以油酸、二乙烯三胺、硫脲为原料合成了硫脲基咪唑啉;以硫脲、多乙烯多胺、有机酸为原料合成了酰胺咪唑基硫脲衍生物（酰胺咪唑硫酮）,并探讨了酰胺基咪唑基硫脲衍生物的最佳合成条件。通过动电位扫描技术对硫脲基双咪唑啉、硫脲基咪唑啉的缓蚀性能进行了评价,并采用动电位扫描技术、失重法和电化学渗氢实验探讨了酰胺咪唑基硫脲衍生物的吸附行为和缓蚀性能。研究表明硫脲基双咪唑啉在X52钢表面的吸附满足Langmuir吸附等温式,主要通过改变阳极过程起到缓蚀作用;酰胺咪唑基硫脲衍生物在较低的浓度下即对X52钢在醋酸、CO2体系中的腐蚀和氢渗透有较好的抑制作用,是一种以控制阳极过程为主的缓蚀剂,在X52钢表面的吸附亦满足Langmuir吸附等温式。通过动电位扫描技术、失重法,研究了酰胺咪唑基硫脲衍生物与六次甲基四胺、碘化钾、丁炔醇、磷酸三钠、磷酸酯等几种缓蚀剂的缓蚀协同效应。研究结果表明酰胺咪唑基硫脲衍生物与KI之间存在着一定的协同作用。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1. 文献综述  9-24
  1.1 引言  9
  1.2 缓蚀剂概述  9-10
  1.3 缓蚀剂分类  10-13
    1.3.1 按缓蚀剂的化学组成分类  10-11
    1.3.2 按电化学机理分类  11-12
    1.3.3 按物理化学机理分类  12-13
  1.4 缓蚀剂的研究进展  13-15
  1.5 缓蚀剂的发展方向  15
  1.6 缓蚀剂的作用机理研究现状  15-17
  1.7 缓蚀机理的研究方法  17-20
  1.8 醋酸和CO_2体系用缓蚀剂  20-23
    1.8.1 醋酸体系缓蚀剂  20-21
    1.8.2 CO_2体系缓蚀剂  21-23
  1.9 主要研究内容  23-24
2. 实验  24-31
  2.1 实验药品与仪器  24-25
    2.1.1 实验药品  24-25
    2.1.2 实验仪器  25
  2.2 咪唑啉及其衍生物的合成  25-26
    2.2.1 咪唑啉的合成  25-26
    2.2.2 硫脲基咪唑啉的合成  26
  2.3 咪唑基硫脲及其衍生物的合成  26
    2.3.1 咪唑基硫脲的合成  26
    2.3.2 咪唑基硫脲衍生物的合成  26
  2.4 合成产物表征  26-27
  2.5 电化学测试  27-28
    2.5.1 工作电极的制备  27
    2.5.2 动电位扫描测试  27-28
    2.5.3 交流阻抗测试  28
  2.6 缓蚀剂的渗氢实验  28-29
    2.6.1 试片预处理  28
    2.6.2 试片镀镍  28
    2.6.3 渗氢测试  28-29
  2.7 酰胺咪唑基硫脲衍生物的复配及缓蚀评价  29-31
    2.7.1 酰胺咪唑基硫脲衍生物的复配  29
    2.7.2 失重法实验  29-31
3. 硫脲基咪唑啉的合成及性能评价  31-37
  3.1 硫脲基咪唑啉的合成与结构表征  31-33
    3.1.1 硫脲基双咪唑啉的合成  31-32
    3.1.2 硫脲基咪唑啉的结构表征  32-33
  3.2 硫脲基咪唑啉衍生物的性能测定  33-37
    3.2.1 硫脲基双咪唑啉衍生物的缓蚀性能测定  33-35
    3.2.2 硫脲基咪唑啉的缓蚀性能测定  35-37
4. 咪唑基硫脲及其衍生物的合成及性能评价  37-55
  4.1 咪唑基硫脲及其衍生物的合成与结构表征  37-38
    4.1.1 咪唑基硫脲及其衍生物的合成  37-38
    4.1.2 咪唑基硫脲及其衍生物的结构表征  38
  4.2 咪唑基硫脲及其衍生物最佳合成条件选择  38-43
    4.2.1 反应温度对咪唑基硫脲衍生物缓蚀性能的影响  38-40
    4.2.2 反应时间对咪唑基硫脲衍生物缓蚀性能的影响  40-41
    4.2.3 有机酸的选择对咪唑基硫脲衍生物缓蚀性能的影响  41-43
  4.3 咪唑基硫脲衍生物吸附行为和缓蚀性能的电化学评价  43-50
    4.3.1 动电位扫描测试  43-45
    4.3.2 交流阻抗测试  45-47
    4.3.3 温度对缓蚀性能的影响  47-48
    4.3.4 渗氢测试  48-50
  4.4 酰胺咪唑基硫脲衍生物的复配及缓蚀评价  50-55
    4.4.1 酰胺咪唑基硫脲衍生物的复配及动电位扫描测试  50-52
    4.4.2 失重法测试  52-55
5. 结论  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-60

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术 > 金属防腐剂、缓蚀剂
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