基本信息
- 项目名称：
- 环境友好型缓蚀剂的制备及其缓蚀性能研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 在油气开采和输运过程中，各种管道和设备遭受严重的CO2腐蚀，若采用耐蚀材料，价格非常昂贵；如果内壁涂层或衬里，其工艺非常复杂，一旦破损或缺陷，将造成严重局部腐蚀；通过加注缓蚀剂，可显著提高金属的耐腐蚀性，经济实用，可广泛应用于各大油气田中。
- 详细介绍：
- 咪唑啉及其衍生物作为一种性能优良的抗CO2腐蚀的有机缓蚀剂，被广泛应用于油田开采中。本课题选择了两种不同疏水基团的咪唑啉型缓蚀剂，即十七烷基咪唑啉和油酸基咪唑啉，分别在静态及动态条件下，采用失重法、电化学方法，系统研究了两种咪唑啉型缓蚀剂的疏水基团与其缓蚀性能的关系，以期为研制更为有效的新型缓蚀剂提供借鉴。这对进一步提高咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀效率及指导实践应用具有十分重要的现实意义和深远影响，其应用范围广泛，经济效益显著。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 设计目的：真实、流动条件下缓蚀剂的缓蚀性能及机理的研究较少，为此，建立流动条件下缓蚀剂的结构与性能的关系模型，为制备更为有效的新型缓蚀剂提供借鉴。 基本思路：合成并表征两种含有不同疏水基团的咪唑啉型有机缓蚀剂，并分别在静态及动态条件下，通过失重法及电化学方法测试其缓蚀性能，得到流动条件下不同的疏水基团与咪唑啉型缓蚀剂缓蚀性能的关系。
科学性、先进性及独特之处
- 科学性：流动条件下对缓蚀剂缓蚀性能的研究更贴近实际工矿条件。 先进性：流动条件下含有不同疏水基团的咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能。
应用价值和现实意义
- 实际应用价值： 1.提高金属及各种管道的耐腐蚀性能。 2.咪唑啉缓蚀剂使用简便用量小，更能适应实际工矿条件。 现实意义：通过研究动态条件下缓蚀剂的缓蚀性能，拟建立流动条件缓蚀剂的结构与性能的关系，初步确定其缓蚀机理，为制备更为真实有效的缓蚀剂奠定理论基础。
学术论文摘要
- 参考文献 [1] 刘瑕, 郑玉贵,流动条件下两种不同亲水基团咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能,Acta Phys.-Chim. Sin., 2009, 25(4)：713-718 [2] C. Wang, A. Neville, S. Ramachandranb, V. Jovancicevic, Alleviation of erosion–corrosion damage by liquid–sand impact through use of chemicals,Wear，2005， (258)：649–658
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 查新结论如下：本委托单位研究的以上述查新点为主要技术特征的“环境友好型缓蚀剂的制备及其缓蚀性能研究”未见文献报道（详见附录一）
参考文献
- [1] 刘瑕, 郑玉贵,流动条件下两种不同亲水基团咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀性能,Acta Phys.-Chim. Sin., 2009, 25(4)：713-718 [2] 杨怀玉，陈家坚，曹楚南，H2S溶液中的腐蚀与缓蚀作用机理的研究，中国腐蚀与防护学报，2001，21(6): 321-327
同类课题研究水平概述
- 国内对含有不同疏水基团的咪唑啉型缓蚀剂的研究： 缓蚀剂分子结构中，疏水基碳链长度是影响其缓蚀性能的主要因素之一，碳链长度决定着缓蚀剂分子对金属表面的覆盖面积。如张军通过量子化学计算得到如下结论：咪唑啉的烷基碳链长度大于11时，可在金属表面形成一层高覆盖度、致密的疏水膜，能有效阻碍溶液中的腐蚀介质向金属表面扩散；烷基链越长，膜的稳定性及膜与金属基体的结合强度就越高，缓蚀效率就越大。杨怀玉等人的研究表明，疏水基团中含有双键时，会改善缓蚀剂的水溶性，使化合物具有较好的缓蚀性能。 国外对含有不同疏水基团的咪唑啉型缓蚀剂的研究： 就咪唑啉及其衍生物而言，K.Suzuki 认为，在以一缩二乙二胺基为亲水基时，在C8-C18的各种直链烷基疏水基中，以C9直链烷基咪唑啉的缓蚀效果最佳，其临界浓度最小。这一结果与S.Ramachandran 的研究结论一致。然而，V.Jovancicevic 利用线性极化电阻(LPR)法和旋转圆盘电极(RCE)法对C12- C20各种直链烷基疏水基咪唑啉在CO2盐水溶液中的缓蚀性能研究后发现，不同烷基碳链咪唑啉的缓蚀性能有着与上述完全相反的结果，即C18咪唑啉的缓蚀性能最好，C12咪唑啉的缓蚀性能最差，当疏水基烷基碳链长度低于12时，咪唑啉己无明显的缓蚀性。
