油溶性咪唑啉说明书
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咪唑啉结构及用途咪唑啉结构及用途咪唑啉又称二氢咪唑(dihydroimidazole)。
有4,5-,2,5-和2,3-二氢咪唑三种异构体,或根据双键位置又分别称为2-咪唑啉、3-咪唑啉和4-咪唑啉。
基本结构如下:是强碱性、低熔点固体。
可溶于大多数有机溶剂,具有优良的起泡性、净洗性、乳化性、耐硬水性、抗静电性和柔软织物等性能,且具有无毒、高生物降解等特点,还具有杀菌和消毒的能力。
更为重要的是它对皮肤和眼睛无刺激性。
它在酸性和碱性介质中均稳定,可同阴、阳、非离子表面活性剂相伍。
2咪唑啉缓蚀剂缓蚀原理及特点咪唑啉本身并不重要,但其衍生物,尤其是2-咪唑啉的衍生物,在医药和农药中很重要。
如2-苄基-4,5-二氢咪唑是血管扩张剂和降压药,2-羟甲基-2-十七烷基-4,5-二氢咪唑用作苹果黑星病的杀菌剂。
烷基咪唑啉及其衍生物在油田开采中广泛用作缓蚀剂、杀菌剂。
也用于工业清洗、纺织、合纤、塑料加工、医疗卫生、采油、食品乳制品、造纸、印染、羽绒、皮革、金属抛光等行业。
它是一种性能优良的,多功能表面活性剂。
用作缓蚀剂的咪唑啉一般由3部分组成,即具有1个含氮五元杂环,杂环上与氮原子(N)成键的具有不同活性基团(如酰胺官能团、胺基官能团、羟基)的亲水支链R1和含有不同碳链的烷基憎水支链R2。
用于油田管输以及气井的缓蚀剂多是含氮化合物,其中以咪唑啉及其衍生物的用量最大,其用量约占缓蚀剂总用量的90%左右;用于炼厂塔顶冷凝水的油溶性缓蚀剂以及水溶性缓蚀剂也多含有咪唑啉类物质。
咪唑啉类缓蚀剂本质上是一种优良的表面活性剂,含有电负性较大的不饱和双键和N原子,极易吸附在金属表面,形成一层致密的保护膜,咪唑啉缓蚀剂的主要作用机理:以不同活性的基团(酰胺官能团,胺基官能团,羟基等)与N成键形成亲水支链R1;含有不同碳链的烷基与环直接成键,形成憎人水支链R2。
其结构式如下:亲水基可有效提高缓蚀剂的溶解性能,还可同金属表面发生化学吸附;憎水基可在远离金属的表面形成疏水层,降低缓蚀剂的水溶性,有效阻止或隔绝腐蚀性介质的接触和侵蚀。
摘要在许多化工生产中都要用到盐酸,或含氯化合物在适当的条件下也会生成盐酸,因此盐酸对化工设备引起的腐蚀是严重的、常见的。
阻止金属腐蚀的方法有很多种,但有机缓蚀剂在抑制金属腐蚀上具有经济、高效、环保等优点,被广泛应用于化学清洗、工业用水、机械设备等工业领域,并成为工业生产中不可缺少的防腐蚀材料。
大多数有机缓蚀剂为吸附型缓蚀剂,它们会在金属表面吸附时会形成保护膜,可阻碍腐蚀介质与金属表面的接触,从而达到减缓金属腐蚀的目的。
然而,有关缓蚀剂的缓蚀机理仍需深入研究,以期为设计开发新型缓蚀剂提供理论指导。
本论文以油酸咪唑啉为缓蚀剂,盐酸为腐蚀剂,研究碳钢在不同条件下制备的油酸咪唑啉中的腐蚀效果。
同样的钢片在缓蚀剂中,改变条件,诸如:反应温度、缓蚀剂浓度、腐蚀剂浓度等,可以测出缓蚀剂能发挥出更好的缓蚀效果的条件,以帮助工业生产节约更多的缓蚀剂购买费用以及设备保养、维修费用。
经实验测定,合成咪唑啉缓蚀剂的最佳操作条件为反应温度150℃,反应时间2.5小时,胺酸比1.2:1。
测定咪唑啉缓蚀剂缓蚀效果的条件为在pH值为6的水中,缓蚀剂加入量20mg/L,最大缓蚀率可达91.86%。
在柴油中添加油溶性咪唑啉20mg/L时,最大缓蚀率为94.78%。
关键词:咪唑啉;腐蚀速度;缓蚀率27AbstractHydrochloric acid was used in many chemical productions. Or chlorine- containing compound under the properly conditions will generate hydrochloric acid. So, the corrosion of chemical equipment caused by hydrochloric acid is serious, common. There are many ways to prevent metal from corrosion, but as an economic and effective technique to inhibit corrosion, organic corrosion inhibitor has been widely applied in various industrial departments, such as chemical cleaning, industrial water, mechanical equipment, which has become an indispensable industrial anti- corrosion material. Most organic corrosion can adsorb onto the metal surface and form a protective film, which block corrosive medium diffusion to metal surface, and thus slow down corrosion rate. However, the inhibition mechanism of inhibitor is still need to further research in order to guide designing newly-type inhibitor.In this paper, Oleic acid imidazoline is used to as a corrosion inhibitor and hydrochloric acid as etchant to make a study of carbon steel in oleic imidazoline corrosion the corrosion effectiveness which is prepared under the different conditions. At the same time, change the reaction conditions, such as: reaction temperature, concentration of the inhibitor, concentration of the etchant, and so on. This will help measure the inhibitors under which conditions can play a better inhibition effectiveness. In order to help industrial production to save more puechase costs of the inhibitor and the maintenance, maintenance costs of the equipment.The result shows that the best operating conditions of prepared imidazoline are the ratio of amic amine to oleic acid is 1.2:1, the reaction temperature is 150℃, the reaction time is 2.5h from the experiment. Determination of the inhibition efficiency for imidazoline corrosion inhibitors at pH 6 in water, corrosion inhibitor dosage 20mg/ L, the maximum inhibition efficiency can be achieved 91.86%. Added to the diesel oil-soluble imidazoline 20mg/L, the maximum inhibition efficiency can be achieved 94.78%.Keywords: Imidazoline; Corrosion velocity; Inhibition efficiency27目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................. I I 目录 ......................................................................................................................... I II 第1章引言 .. (1)1.1盐酸腐蚀简介 (1)1.1.1盐酸的腐蚀机理 (1)1.1.2盐酸腐蚀影响因素 (1)1.2缓蚀剂 (2)1.2.1缓蚀剂的概念及分类 (2)1.2.2缓蚀剂的发展历程 (4)1.2.3国内外研究现状 (4)1.2.4缓蚀剂的发展趋势 (6)1.3咪唑啉类缓蚀剂 (6)1.3.1咪唑啉类缓蚀剂的结构及特性 (6)1.3.2咪唑啉类缓蚀剂的分类 (7)1.3.3 咪唑啉及其衍生物的合成 (7)1.3.4咪唑啉及其衍生物的作用机理 (8)1.3.5分子结构因素影响 (10)1.3.6咪唑啉及其衍生物在合成过程中需要注意的问题 (13)第2章实验部分 (15)2.1实验原理 (15)2.2实验原料及仪器设备 (15)2.2.1实验原料及试剂 (15)2.2.2实验仪器及设备 (16)2.3实验操作步骤 (18)2.3.1实验方案 (18)2.3.2实验具体操作过程 (18)2.4分析方法 (19)272.5产品收率与缓蚀率的计算 (19)第3章实验数据及讨论 (21)3.1咪唑啉缓蚀剂的合成 (21)3.1.1反应温度的影响 (22)3.1.2胺酸摩尔比的影响 (22)3.1.3反应时间的影响 (23)3.1.4带水剂的影响 (24)3.2咪唑啉缓蚀剂缓蚀曲线分析 (25)第4章结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)27第1章引言1.1盐酸腐蚀简介盐酸在现代化工生产中应用十分广泛,用于如:稀有金属的湿法冶金、有机合成、漂染工业、金属加工、食品工业、无机药品及有机药品的生产等。
咪唑啉说明书咪唑啉说明书杜磊化工一班 1010441111中文名称:咪唑啉[1]中文别名:间二氮杂环戊烯英文名称:Imidazolidine英文别名:imidazoline acetate; imidazolineacetateCAS号:504-74-5分子式: C3H6N2分子量: 72.109性状:棕色膏状体理化指标:合成原理:乙酸在高温下与二乙烯三胺反应生成乙烯酸咪唑啉。
该反应分两步脱下进行,首先是乙酸与二乙烯三胺在高温下的缩合反应,分子间脱去一分子得到酰胺,然后酰胺在更高温度的作用下进一步分子内脱去一分子水形成咪唑啉五元环。
其反应方程如下:咪唑啉型表面活性剂的的合成方法:咪唑啉的合成通常采用脂肪酸和多元胺为原料。
这一合成方法在国内外文献中有较多的介绍,合成工艺过程为:上述合成工艺路线已比较成熟。
合成过程中的脱水方式主要有以下两种:(1)真空法: 在该法中反应物在较低压强下混合加热,进行第一次脱水后, 再升温降压,除去水分,并完成第二步脱水。
(2) 溶剂法: 本方法以甲苯或二甲苯为携水剂, 第一次脱水在常压下进行,通过携水剂与水共沸, 将水从反应容器中带出, 从而推动脱水反应进行。
第一次脱水完成后, 再减压升温进行第二次脱水。
真空法和溶剂法均可通过测量反应出水量和产品酸值来确定反应的终点.用于油田注水的缓蚀剂主要是咪唑啉及其衍生物的改性产品,通过对咪唑啉及其衍生物的改性,开发出针对油田注水水质特点,能有效控制油田中H2S、CO2、O2、微生物等腐蚀因素的缓蚀剂。
咪唑啉衍生物及其改性产品合成工艺路线主要有两条: 乙氧基化反应和季铵化反应。
(1)聚氧乙烯环烷酸咪唑啉的合成(乙氧基化反应):咪唑啉与环氧乙烷反应生成聚氧乙烯环烷酸咪唑啉;(2)咪唑啉季铵盐的合成(季铵化反应)]:咪唑啉与氯化苄反应生成咪唑啉季铵盐。
建华等以多乙烯多胺、油酸、氯化苄、氯乙酸、无水乙醇等为原料,在不同工艺条件和原料配比下,合成了一系列咪唑啉衍生物缓蚀剂。
咪唑啉季铵盐缓蚀剂的合成及性能研究LIU Li-bo;NIE Wei;GAO Xiao-ming;GAO Lou-jun【摘要】采用溶剂法合成了系列咪唑啉季铵盐缓蚀剂,并利用红外光谱仪对其结构进行了分析.采用静态失重法分析了缓蚀剂在1 mol/L的盐酸介质中的缓释效果;利用铁与硫酸铜的氧化还原反应分析了缓蚀剂的成膜性能;采用扫描电镜、电子能谱仪对腐蚀产物进行了表征和分析.结果表明,油酸咪唑啉季铵盐具有较好的缓释性能,氯化苄比硫酸二甲酯季铵化后的缓释性能好.在20℃下,当缓蚀剂的浓度为1400 mg/L时,油酸咪唑啉氯化苄季铵盐对A3钢片的缓释率达到99.05%,在其表面形成较强的保护膜,表面点蚀较弱,抗腐蚀性较好.极化曲线测试表明合成的缓蚀剂均为阴极抑制型缓蚀剂.【期刊名称】《管道技术与设备》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】6页(P35-39,42)【关键词】咪唑啉季铵盐;静态失重法;成膜性能;表面分析;阴极抑制型缓蚀剂【作者】LIU Li-bo;NIE Wei;GAO Xiao-ming;GAO Lou-jun【作者单位】;;;【正文语种】中文【中图分类】TQ2520 引言金属腐蚀造成了巨大的损失。
各国科研人员对金属的防腐蚀技术进行了大量的研究,如合理的选材[1],金属表面保护[2-6]、电化学保护[7-8]等。
缓蚀剂以其缓释效果好、适用范围广、成本低等优点,广泛应用于石油、化工、冶金、机械、交通运输等行业。
咪唑啉缓蚀剂具有低毒、环保、绿色[9-10]的特点。
咪唑啉及其衍生物缓蚀剂中的杂原子N、O、S可以和铁原子形成配位键[11],而且分子中含有的双键也可以和金属形成π-d键,从而可以增强分子的吸附能力,在金属表面形成牢固的膜,阻止腐蚀介质与金属接触[12-16]。
在酸浸除锈及除氧化皮[17],锅炉除垢除污,油气井的压裂酸化施工和高含量H2S、CO2的油气井中,由于都是在酸性介质中的腐蚀,所以腐蚀速率远远超过其他介质。
咪唑啉类缓蚀剂腐蚀抑制作用康永【摘要】CO2-H2S腐蚀一直是石油工业的一个棘手问题和研究热点。
CO2-H2S 腐蚀引起的设备和管道腐蚀失效,造成了巨大的经济损失以及严重的社会后果,所以开展抑制CO2-H2S腐蚀的研究具有深远的经济和社会效应。
而咪唑啉类缓蚀剂具有优良的缓蚀性能,随着缓蚀剂质量浓度增加,缓蚀率增加,当N-烷基苯并咪唑啉阳离子缓蚀剂质量浓度为50mg/L时,缓蚀率达到97.15%。
近年,针对CO2-H2S腐蚀问题,采用咪唑啉缓蚀剂处理的研究较多,通过金属与酸性介质接触在其表面形成单分子吸附膜,从而降低其电位达到缓蚀的目的。
文中对新型咪唑啉类缓蚀剂(季铵盐、酰胺基、硫脲基、苯并和膦酰胺味唑啉类缓蚀剂)的缓蚀机理以及研究现状作了详尽的概述。
%CO2/H2 S corrosion is a difficult problem and a hot R & D subject in petrochemical industry. The corrosion failure of equipment and pipelines caused by CO2/H2S corrosion will result in not only a great economic loss but also a serious social consequence. Therefore, it is economically and socially beneficial to perform R & D on CO2/H2S corrosion. Imidazoline corrosion inhibitor offers excellent corrosion inhibition performance. The corrosion inhibition rate increases with increasing mass concentration of the corrosion inhibitor. When N -alkyl benzimidazoline inhibitor is added at a dosage of 50 mg/L (mass), the corrosion inhibition rate is as high as 97. 15%. In recent years" study on treatment of COJH2S corrosion with imidazoline corrosion inhibitor, the acidic media is contacted with metal to form single - molecule absorption membrane on the surface to change the reduction potential of hydrogenions and complex the oxidants in the solution so as to reduce the potential and inhibit the corrosion. The corrosion inhibition mechanism and research work of imidazoline corrosion inhibitors (i. e. quaternary ammonium, amido, thioureio, benzo and phosphono imidaxolines) are described in detail.【期刊名称】《石油化工腐蚀与防护》【年(卷),期】2012(029)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】CO2-H2S腐蚀咪唑啉类缓蚀剂缓蚀机理研究现状【作者】康永【作者单位】陕西金泰氯碱化工有限公司技术部,陕西榆林718100【正文语种】中文【中图分类】TG174.42CO2-H2S常作为天然气或石油伴生气的组分存在于油气中。
基础研究石 油 炼 制 与 化 工PETROLEUMPROCESSINGANDPETROCHEMICALS2020年6月 第51卷第6期 收稿日期:2019 11 07;修改稿收到日期:2020 02 22。
作者简介:李传宪,博士,教授,博士生导师。
主要从事油气长距离管输、油气储运安全等方面的研究工作,发表论文70余篇,获得省部级及以上科技奖励3项。
通讯联系人:李传宪,E mail:lchxian@upc.edu.cn。
基金项目:国家自然科学基金项目(51774311);山东省自然科学基金项目(ZR2017MEE022);中国石油大学(华东)研究生创新工程资助项目(YCX2019085)。
犎犎犛 08#X8YZ[\]^_`ab:&'PcdUV李传宪,崔凯翔,夏晓航,李昱江,孙广宇,杨 飞(中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,山东青岛266580)摘 要:对HHS 08油溶性咪唑啉缓蚀剂(简称HHS 08缓蚀剂)在应用超临界CO2驱油技术的油田采出水环境中的作用规律进行了研究。
向上述油田采出水中添加不同质量浓度的HHS 08缓蚀剂,利用CHI604E电化学工作站对极化曲线、电化学阻抗谱进行测试;通过MaterialsStudio8.0软件对HHS 08缓蚀剂在Fe(001)晶面的吸附行为和作用机理进行了研究。
宏观形貌、失重试验、极化曲线和阻抗谱试验结果表明:随着HHS 08缓蚀剂加入量的增加,缓蚀率逐渐提高;当HHS 08缓蚀剂质量浓度达到80mg?L时,缓蚀率达到80%以上;继续增大缓蚀剂加入量,缓蚀率增加幅度减小。
分子动力学研究结果表明,HHS 08缓蚀剂分子可以通过自身的扭转形变,使缓蚀剂分子中的极性头基(咪唑环)稳定吸附在Fe(001)晶面上,而烷基碳链则背离金属表面形成疏水膜,从而实现良好的缓蚀作用。
关键词:缓蚀剂 极化曲线 电化学阻抗谱 分子动力学模拟为进一步提高油田采收率,许多油田开始采用超临界CO2驱油技术[1]。
咪唑啉类缓蚀剂改性研究现状与进展薛安;庄文昌【摘要】概述了咪唑啉缓蚀剂的研究状况,探讨了改性咪唑啉缓蚀剂的改性合成和缓蚀性能,讨论了改性缓蚀剂的应用发展前景.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2017(034)007【总页数】5页(P7-11)【关键词】咪唑啉;改性;缓蚀剂;研究现状【作者】薛安;庄文昌【作者单位】徐州工程学院化学化工学院 , 江苏徐州 221111;徐州工程学院化学化工学院 , 江苏徐州 221111【正文语种】中文【中图分类】TQ050.9在石油、天然气开采和输送过程中金属材料设备的腐蚀情况日益严重,腐蚀类型也日渐复杂,已成为制约环境保护、经济效益和石油化工安全生产的重大隐患。
目前众多的防腐蚀方法中,添加缓蚀剂是解决金属腐蚀的关键的实用方法之一。
缓蚀剂防腐效果好,适应性强,在石油化工、金属防腐、水处理等领域被广泛使用。
研发绿色、高效且适应多种腐蚀环境的缓蚀剂产品是目前重要研究方向和热点项目[1]。
咪唑啉系列、曼尼烯碱、氨基酸系列和硫代磷酸酯类等缓蚀剂是近年来较受欢迎的缓蚀剂。
本文将对咪唑啉缓蚀剂改性的研究现状及进展加以论述。
咪唑啉缓蚀剂几十年的研究发展历程中,在合成制备工艺、缓蚀检测研究方面都已相当成熟,在合成原料使用上,由于人们对环保的日益重视,一些植物酸、植物油被运用到合成咪唑啉缓蚀剂的研究中[2-4]。
在经济、环保、低毒的同时,也具有较好的缓蚀效果。
真空催化法、真空脱水法、溶剂法是常用的几种合成方法,这几种方法有各自的优缺点,科研人员通过不同的实验来选取合适的合成方法,从而达到更高的生产效率。
在合成产品的影响因素方面,很多学者进行了深入的研究,反应温度和原料配料比是影响合成的两个重要因素,也是学者们研究较多的两个方面。
就反应温度而言,酰胺化温度和环化温度段在实验研究方面没有太大的统一性。
吴大伟等[5]认为最佳反应温度为180~210 ℃,加入活性氧化铝催化反应,可获得较为理想的产率。