曼尼希碱的缓蚀行为和缓蚀机理

题目几种CO2缓蚀剂的合成及机理研究姓名唐明进学号201421000481教师李建波邮箱709141320@时间2015年5月9日不同类型CO2缓蚀剂的合成及机理研究摘要：系统综述了CO2缓蚀剂的合成路线、腐蚀机理和缓蚀机理，并按照其不同分子结构特点进行了分类比较，介绍了CO2缓蚀剂（咪唑啉缓蚀剂、季铵盐缓蚀剂及曼尼希碱缓蚀剂等）的缓蚀机理。

最后分析了各种缓蚀剂目前存在的不足并对其发展趋势进行了展望。

关键词：CO2缓蚀剂腐蚀机理合成CO2常作为天然气或石油伴生气的组分存在于油气中。

另外，采用CO2来提高石油采收率，也可将CO2加入原油集输系统。

因此，油气工业中广泛存在CO2的腐蚀问题。

一般认为,干燥的CO2对钢铁没有腐蚀，但在潮湿的环境下或溶于水后，它对钢铁的腐蚀比盐酸还严重,可引起石油天然气管道和设备早期腐蚀，并造成严重的后果。

1CO2的腐蚀机理随着高CO2油气田的相继开发，各国对CO2产生的严重腐蚀破坏、主要的影响因素及其破坏机理和腐蚀防护措施等进行了广泛的研究[1-3]。

目前，一致认为钢铁在CO2水溶液中的腐蚀，其基本过程可表示如下:腐蚀的阳极反应:Fe+H2O Fe(OH)(ad)+H++eFe(OH)(ad)Fe(OH)++eFe(OH)++H+H2OFe2++关于腐蚀的阴极反应，主要有两种观点：1.1非催化的氢离子阴极还原反应CO 2H 2OH 2CO 3HCO 3-H +H 3O +eH(ad)当pH<4时，当4<pH<6时，CO 32-+++++H 2CO3HCO 3-H +H(ad)HCO 3-H 2CO 3e+(1)(2)HCO 3-+1.2 表面吸附CO 2的氢离子催化还原反应CO 2(sol)CO 2(ad)CO2(ad)H 2O H 2CO 3(ad)H 2CO 3(ad)HCO 3-(ad)eHCO 3-(ad)H 2CO 3(ad)H 3O +(ad)eH (ad)H 2OH 3O ++H 2O +++++式中，下标ad 和sol 分别代表吸附在钢铁表面的和溶液中的粒子。

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价金明皇;李克华;吴兰兰【摘要】以苯乙酮、醛、硫脲等为原料合成曼尼希碱,曼尼希碱再与氯化苄进行季铵化反应,合成了曼尼希碱季铵盐缓蚀剂.通过正交试验确定了季铵化反应最佳条件,即曼尼希碱与氯化苄摩尔比1.5,反应温度50℃,反应时间2h.考察了缓蚀剂用量、腐蚀介质盐酸含量及腐蚀温度对曼尼希碱季铵盐缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,在缓蚀剂用量1.0％,腐蚀介质盐酸含量15％、腐蚀温度40℃,腐蚀时间4h及常压条件下,N80钢片的腐蚀速率为0.9 904 g/m2·h,表明曼尼希碱季铵盐缓蚀剂具有优异的缓蚀性能.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2012(013)009【总页数】4页(P22-25)【关键词】酸化缓蚀剂;曼尼希碱季铵盐;季铵化;硫脲【作者】金明皇;李克华;吴兰兰【作者单位】长江大学化学与环境工程学院,荆州434023;长江大学化学与环境工程学院,荆州434023;长江大学化学与环境工程学院,荆州434023【正文语种】中文通过酸化压力设备把酸溶液［较多为土酸(盐酸+氢氟酸)或盐酸］注入地层，利用酸液对岩石的溶蚀作用，使油层岩石的渗透通道扩大，并溶解渗流通道中的堵塞物或制造人工裂缝，从而使油气通道畅通，油井酸化是提高油田开发经济效益的一种重要措施。

但酸液注入地层的过程会使地面管道及井筒管壁产生严重的腐蚀，因此酸液中必须加入缓蚀剂［1］。

由于曼尼希碱适用于高浓度的土酸与浓盐酸酸化施工，与其他酸化添加剂配伍性好，并且具有良好的抗H2S腐蚀性能，所以是目前国内外油气田广泛使用的一种酸化缓蚀剂［2］。

但是曼尼希碱只能在较低的温度下使用(温度一般低于150℃)，而且酸溶性不好，特别是添加浓度较高时容易产生沉淀。

考虑到氮杂环化合物与烷基卤化物合成的季铵盐系列缓蚀剂在高温下具有良好缓蚀效果［3］，则使氯化苄和曼尼希碱在一定条件下发生季铵化反应，生成的曼尼希碱季铵盐含有季铵盐离子的基础上增大了分子基团，同时由于生成的季铵盐及分子中的羧基改善了缓蚀剂的酸溶性［4］，因此笔者以苯乙酮、醛、硫脲等为原料，合成曼尼希碱，并与氯化苄进行季铵化反应，合成曼尼希碱季铵盐缓蚀剂，并考察了其缓蚀性能。

曼尼希碱缓蚀剂的合成及性能研究李飞;刘鹏宇;何爽;张凤华;赵杉林【摘要】以水为溶剂,加入相转移催化剂经醛酮胺缩合得到曼尼希碱酸化缓蚀剂.根据其在15％盐酸中对20#碳钢的缓蚀效果确定了最佳相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵.采用挂片失重法、Tafel极化曲线法和交流阻抗法考察了该曼尼希碱的缓蚀性能,研究结果表明:该曼尼希碱缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂,缓蚀率随曼尼希碱体积分数的增加而增大,当缓蚀剂的加入量为0.9％时,缓蚀率达到94％以上,能够有效抑制盐酸对20 #碳钢的腐蚀.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2014(031)006【总页数】3页(P40-42)【关键词】缓蚀剂;曼尼希碱;相转移催化剂;性能评价【作者】李飞;刘鹏宇;何爽;张凤华;赵杉林【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TE39酸化压裂是油田增产稳产的常用措施,但注入的酸会对金属设备造成严重的腐蚀。

为了减弱酸液对金属材料的腐蚀，常常添加缓蚀剂，可在金属表面形成保护膜，具有良-好的减缓金属腐蚀的效果。

目前，我国主要使用的酸化缓蚀剂有曼尼希碱、季铵盐和咪唑啉等[1-6]。

曼尼希碱酸溶解性好、耐高温，缓蚀性能良好，发展前途较广[7-10]。

曼尼希碱是通过曼尼希反应合成的，通常的曼尼希反应都是以无水乙醇为溶剂，笔者研究以水为溶剂，加入相转移催化剂合成曼尼希碱酸化缓蚀剂，用静态挂片失重法和电化学方法对其缓蚀性能进行评价。

1 实验1.1 主要仪器与药品PARSTAT2273型电化学测试系统，美国普林斯顿公司；HX-6型电磁搅拌器，山东鄄城华鲁电热仪器有限公司；PL203型分析天平，梅特勒-托利多仪器上海有限公司；HH-6型恒温水浴锅，山东鄄城华鲁电热仪器有限公司。

曼尼希碱型缓蚀剂的合成及缓蚀作用的评价郭文姝;丛玉凤;黄玮;程丽华;张梓铭【摘要】以油酸、三乙烯四胺为原料,通过酰胺化、环化反应合成咪唑啉衍生物(IMTT),再将IMTT与甲醛、丙酮发生曼尼希反应制备出曼尼希碱型缓蚀剂(IMTTM).利用红外光谱进行产物结构表征,并用动态失重法、极化曲线法、交流阻抗技术和SEM-EDS研究在缓蚀剂HCl溶液中对10 号钢的缓蚀作用.结果表明:在60 ℃时,IMTT和IMTTM对10 号钢的缓蚀率分别达到96. 11%和97.75%,IMTTM的缓蚀效果更为显著;极化曲线表明 IMTT 和 IMTTM均属于抑制阳极为主的混合型缓蚀剂;电化学阻抗测试与极化曲线和失重法得到的结论一致;SEM-EDS研究得出腐蚀产物主要为Fe,Cr, Mn的不同价态氧化物,IMTTM所形成的腐蚀产物较为致密,具有更佳的抗腐蚀性能;通过模拟等温曲线发现,IMTT 和IMTTM均符合Langmuir等温吸附规律.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2018(049)012【总页数】6页(P97-102)【关键词】曼尼希;缓蚀剂;等温吸附;咪唑啉【作者】郭文姝;丛玉凤;黄玮;程丽华;张梓铭【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;广东石油化工学院化学工程学院;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;广东石油化工学院化学工程学院;广东石油化工学院化学工程学院【正文语种】中文在油井酸化过程中[1]，常以浓盐酸对高温井和超深井进行酸化，而解决高温酸化液对油井设备的腐蚀问题成为主要任务。

另外，工业酸洗中，无机酸洗液对金属设备材料也存在着腐蚀问题[2]，酸液会对金属造成氢脆腐蚀。

为了降低腐蚀造成的经济损失，在防腐措施中，缓蚀剂的添加是一种便捷高效、成本低廉的方法，因此开发高性能缓蚀剂备受关注。

缓蚀剂协同作用研究摘要：本文用极化曲线法和电化学阻抗技术研究了喹啉（QL）与硫脲（TU）复配对N80钢在50℃模拟气井采出水腐蚀介质中的缓蚀行为以及曼尼希碱（MABS）与硫脲（TU）复配对N80钢在50℃含941mg/LS2-的酸溶液的腐蚀介质中的缓蚀行为。

结果表明，硫脲是一种混合型缓蚀剂，对N80钢的阴极和阳极都有强烈的抑制作用；喹啉和曼尼希碱是一种以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂。

喹啉与硫脲及曼尼希碱和硫脲复配后，对模拟气井采出水和含941mg/LS2-的酸溶液的腐蚀介质都表现出优异的缓蚀协同作用。

结论，喹啉和曼尼希碱分别与硫脲复配均可形成一种复合型缓蚀剂，作用方式是“负催化效应”。

曼尼希碱和喹啉分别与硫脲复配后，可能在N80钢表面形成一种双层结构的吸附膜，底部以硫脲为主，顶部以曼尼希碱和喹啉为主。

关键词：缓蚀剂；协同作用；喹啉；曼尼希碱；硫脲Corrosion synergy studyAbstract:This paper studies the quinoline (QL) with thiourea (TU) with polarization curves and electrochemical impedance matching N80 steel complex at 50 ℃analog wells produced water corrosion medium corrosion behavior and Mannich bases (MABS) with thiourea (TU) N80 steel complex at 50 ℃paired with corrosive acid solution 941mg/LS2- of corrosion behavior. The results showed that thiourea is a mixed type inhibitor for N80 steel cathode and anode has a strong inhibition ; quinoline and Mannich bases to suppress a cathode based mixed type inhibitor . Quinoline and the Mannich base and thiourea and thiourea complex , and the analog corrosive gas produced water containing the acid solution 941mg/LS2- exhibited excellent corrosion synergy. Conclusion , quinoline and Mannich bases respectively thiourea complex can form a complex type inhibitor mode of action is "negative catalytic effect ." Mannich bases , respectively , and the quinoline thiourea compound , may be formed on the steel surface N80 adsorbed film of a double layer structure , the bottom of the thiourea based, a Mannich base and top with quinoline -based.Keywords : corrosion；synergy；quinoline；Mannich ；thiourea目录1 绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 腐蚀的概述 (2)1.2.1 腐蚀的基本概念 (2)1.2.2 腐蚀的机理 (2)1.2.3 腐蚀种类 (2)1.3 缓蚀剂的概述 (4)1.3.1 缓蚀剂的概念 (4)1.3.2 缓蚀剂的作用机理 (4)1.3.3 缓蚀剂的分类 (6)1.4 国内外油田缓蚀剂的研究现状 (7)1.5 本文主要研究内容 (8)2 实验部分 (10)2.1 实验药品及仪器的介绍 (10)2.2 实验试样及其制备 (11)2.2.1 腐蚀介质及其制备 (11)2.2.2 缓蚀剂的制备 (11)2.2.3 盐桥的制备 (11)2.3 实验方法 (12)2.3.1 电化学方法 (12)2.3.2 静态失重法 (12)2.4 实验步骤 (13)3 实验结果讨论 (14)3.1 H2S腐蚀介质 (14)3.1.1 极化曲线 (14)3.2 模拟气井采出水腐蚀介质 (19)3.2.1 极化曲线 (19)4 结论与建议 (25)4.1 结论 (25)4.2 建议 (25)参考文献 (26)1 绪论1.1 研究背景及意义近年来，能源供应日趋紧张，全世界对能源的关注和重视大大提高。

四希夫碱-双曼尼希碱的合成及酸化缓蚀性能李建波;吕杰;符罗坪;曾波【摘要】以水杨醛、二乙烯三胺、丙酮和甲醛为原料,通过Schiff反应合成希夫碱中间体(SBI),再通过Mannich反应合成了一种四希夫碱-双曼尼希碱(FSDM),对其结构进行红外表征.通过原子吸收分光光度法探究缓蚀剂在质量分数为15％盐酸溶液中缓蚀效果随时间的变化,结果表明SBI的缓蚀效果随时间变化不明显,而FSDM 的缓蚀效果随时间增加而增加;通过电化学方法评价合成产物的缓蚀性能,在低浓度下FSDM的缓蚀效果要优于SBI,高浓度下无明显差异.室温下,浓度为100 mg/L 时,FSDM的缓蚀率为58％,SBI的缓蚀率为52％;浓度为1000mg/L时FSDM的缓蚀率为93％,SBI的缓蚀率为95％.通过原子力显微镜观察钢片腐蚀形貌,并探究缓蚀剂在钢片表面吸附情况;最后通过量子化学计算分析其缓蚀机理.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2018(035)006【总页数】7页(P25-31)【关键词】四希夫碱-双曼尼希碱;缓蚀剂;合成;电化学【作者】李建波;吕杰;符罗坪;曾波【作者单位】西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500;西南石油大学化学化工学院,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE983酸化压裂是油气田重要的增产措施，同时，酸化过程也会造成井筒管壁、采油管道等严重腐蚀，带来严峻的安全问题和经济损失[1-2]。

防止酸化对管线的腐蚀，最经济有效的方法是在酸化压裂液中添加缓蚀剂，从而起到延缓腐蚀，增加设备使用周期等作用。

目前，常用的酸化缓蚀剂中曼尼希碱类和席夫碱类所占比例较大，并且多采用单曼尼希碱或席夫碱作主剂[6-7]，为了进一步提升其缓蚀性能，笔者以席夫碱中间体，甲醛、丙酮为原料进行曼尼希反应，合成了一种双曼尼希碱，并对其缓蚀性能进行分析。

曼尼希碱缓蚀剂的合成及评价作者：王博来源：《世纪之星·交流版》2015年第02期[摘要]由于现代某些工业生产过程中金属材料损伤腐蚀严重，因此在工业生产中缓蚀剂成为不可或缺的存在。

现在缓蚀剂研究的发展已经相当可观，国内外都有多种缓蚀剂，而今追求高效率、低成本、适应性强、环境友好型的缓蚀剂已是今后重要的研究方向。

但是我国目前生产的酸化缓蚀剂多为咪唑啉季胺盐及喹啉季胺盐类，存在着一些实用性问题。

[关键词]曼尼希碱缓蚀剂;合成;评价;本试验选择以甲醛、苯胺、苯乙酮作为主要原料来合成Mannich碱缓蚀剂，同时对其缓蚀性能进行评价，期望合成较好的Mannich碱缓蚀剂。

一、Mannich碱缓蚀剂的合成实验开始前放置好电动搅拌器、调温加热套、铁架台、三口烧瓶、升降台等。

搭好装置后，按实验设计配比取一定量苯胺倒入三口烧瓶中，再量取30mL浓盐酸。

打开电动搅拌器后，滴加浓盐酸。

盐酸滴加完后，加入一定量的苯乙酮，打开加热套开始加热。

温度升至80℃，滴加一定量甲醛，继续加热。

当实验原料完全加入三口烧瓶后，搭建回流装置，继续加热进行反应。

注意控制温度，加热过程中温度计显示约在102℃左右，回流需要4个小时。

拆除回流装置后，立刻搭建蒸馏装置，仔细控制加热套保持温度稳定上升至106℃左右，蒸馏过程需要2个小时。

实验过程中通过调整反应温度、反应时间、甲醛/苯乙酮（摩尔比）、苯胺/苯乙酮（摩尔比）、反应体系的pH，合成缓蚀性能较好的Mannich碱。

二、Mannich碱缓蚀剂缓蚀性能测定过程参照中华人民共和国石油与天然气行业标准SY5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》，用静态挂片失重法测定N80钢片在加有缓蚀剂的酸液中的腐蚀速率。

具体操作步骤如下：1. 将试片分别用400 #、600 #、1000 #金相砂纸打磨光亮、除去斑痕和毛刺，打磨后仍有缺陷的试片不应使用。

2. 将已打磨的试片用镊子夹持，在石油醚（60%～90%）中，用脱脂棉清洗去油脂，然后放入丙酮溶液中浸泡。

咪唑啉曼尼希碱缓蚀剂对碳钢的缓蚀性能研究郭文姝;丛玉凤;程丽华;黄玮【摘要】利用动态失重法、电化学测试技术以及SEM-EDS测试方法,研究了在含1 mol/L HCl溶液中分别添加不同浓度的IMDD和IMDDM对10#钢的缓蚀行为的影响.结果表明,60℃动态下1 mol/L HCl溶液的腐蚀介质对10#钢造成严重的局部腐蚀及均匀腐蚀;两种缓蚀剂均属于混合型缓蚀剂,添加缓蚀剂后有效地抑制了10#钢的腐蚀,IMDDM的缓蚀效果高于IMDD.两者均在金属表面发生致密的化学吸附并遵循Langmuir等温吸附方程.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)010【总页数】5页(P2111-2114,2119)【关键词】缓蚀剂;失重法;电化学测试;缓蚀效果【作者】郭文姝;丛玉凤;程丽华;黄玮【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001;广东石油化工学院化学工程学院,广东茂名525000;辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001;广东石油化工学院化学工程学院,广东茂名525000;辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TQ050.9+6缓蚀剂在防腐蚀领域的研究中一直备受关注[1-2]，因此，在缓蚀剂的作用机理这方面的研究存在两种观点[3-4]：一方面表现为缓蚀剂有效成分与金属离子形成稳定的配位物或配位物离子，在金属表面吸附；另一方面表现为缓蚀剂可以在金属表面形成吸附层，吸附物互相促进吸附层的稳定性。

已经从以上缓蚀的作用机理归纳出许多缓蚀性物质，例如乙醇胺与金属离子有较强的络合能力，是一种有效的吸附型缓蚀剂[5]；一些含吡啶的缓蚀剂通过N提供电子与金属表面发生亲核作用形成吸附膜[6]；钼酸盐能够在金属表面形成钝化膜；BTA 则能形成吸附性较强的氧化膜[7]。

这些物质虽具有一定缓蚀作用，但效果不佳。

而咪唑啉类衍生物在酸性环境缓蚀性能优越，本文采用电化学测试法及表面分析技术中的SEM和EDS分析了缓蚀剂IMDD、IMDDM的缓蚀效果。

曼尼希反应[终稿]曼尼希反应曼尼希反应(Mannich反应，简称曼氏反应)，也称作胺甲基化反应，是含有活泼氢的化合物(通常为羰基化合物)与甲醛和二级胺或氨缩合，生成β-氨基(羰基)化合物的有机化学反应。

一般醛亚胺与α-亚甲基羰基化合物的反应也被看做曼尼希反应。

反应的产物β-氨基(羰基)化合物称为“曼尼希碱”(Mannich碱)，简称曼氏碱。

反应中的胺一般为二级胺，如哌啶、二甲胺等。

如果用一级胺，反应后的缩合产物在氮上还有氢，可以继续发生反应，故有时也可根据需要使用一级胺。

如果用三级胺或芳香胺，反应中无法生成亚胺离子，停留在季铵离子一步。

胺,氨的作用是活化另一个反应物醛。

甲醛是最常用的醛，一般用它的水溶液、三聚甲醛或多聚甲醛。

除甲醛外，也可用其他醛。

反应一般在水、乙酸或醇中进行，加入少量盐酸以保证酸性。

含α-氢的化合物一般为羰基化合物(醛、酮、羧酸、酯)、腈、脂肪硝基化合物、末端炔烃、α-烷基吡啶或亚胺等。

若用不对称的酮，则产物是混合物。

呋喃、吡咯、噻吩等杂环化合物也可反应。

曼氏反应通常需在高温下和质子溶剂中进行，反应时间长，容易生成副产物。

反应的机理如下图所示。

羰基质子化，胺对羰基发生亲核加成，去质子，氮上的电子转移，水离去，可以得到一个亚胺离子中间体。

以二甲胺作原料，这个中间体为N,N-二甲基-亚甲基氯化铵，在70年代由Kinact等人首先发现。

它具有很强的反应性，可以使很多在通常条件下难以进行的反应得以顺利进行。

亚胺离子作为亲电试剂，进攻含活泼氢化合物的烯醇型结构，失去质子，便得到产物。

产物曼氏碱比较稳定，以它作原料，经甲基化与Hofmann消除反应，或在蒸馏时和碱作用下发生的分解反应，可以得到α,β-不饱和酮。

后者可以与亲核试剂发生麦克尔加成等反应，是很有用的合成前体，但由于它一般不稳定，容易聚合，故通常采用曼氏碱分解生成不饱和酮，并使其在原位与其它试剂发生反应。

【中文名称】双氰胺;氰基胺;二氰二氨;氰基胍，二聚氰胺，二聚氨基氰，氰胍【英文名称】dicyandiamide;cyanoguanidine;cyano-Guanidine;Dicyandiamide 【英文缩写】DICY;Dicy 【CAS No】 461-58-5 【结构或分子式】C2H4N4 【相对分子量或原子量】84.08 【密度】1.404;1.400(25?) 【熔点(?)】208,212 【毒性LD50(mg/kg)】小鼠经口12000。

2013年5月申慷尼等．新型硫脲类酸化缓蚀剂的合成与性能评价25新型硫脲类酸化缓蚀剂的合成与性能评价申慷尼，李克华，姜红娟，肖鹏(长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023)[摘要]以硫脲、苯甲醛、苯乙酮为原料，经曼尼希反应缩合，制备新型酸化缓蚀剂SK-17。

采用正交试验，确定了最佳合成工艺条件：醛酮胺物质的量比为1．6：1．2：1，反应温度100℃，反应时间8h，体系pH为2。

采用静态腐蚀速度法对缓蚀剂s K一17进行评价，在s K一17加量1％，40℃和4h下，N80钢片在15％盐酸和土酸(12％H C I+3％H F)中的腐蚀速率分别为1．020和0．875s／(m2h)，说明S K一17具有优异的缓蚀性能。

通过电化学方法检验，主剂是以抑制阳极腐蚀过程为主的酸化缓蚀剂。

主剂在N80钢片上的吸附符合Langm ui r等温吸附，吸附是白发过程，且同时存在物理吸附和化学吸附。

[关键词]缓蚀剂硫脲酸化曼尼希碱油井开采的过程中，酸化是不可缺少的环节，它有效地疏通油流通道，降低油流阻力，达到提高采收率的目的…。

但管道在酸化液盐酸或土酸的作用下腐蚀严重，造成巨大的经济损失。

因此，合成性能优良的酸化缓蚀剂具有重要意义。

目前我国使用的酸化缓蚀剂主要有：季铵盐、咪唑啉、炔醇、曼尼希碱等拉J。

其中曼尼希碱由于用量小，酸溶性好，缓蚀性能高而被广泛使用。

本研究以硫脲作为曼尼希碱的合成原料，其价格便宜，来源广，且原料中S与Fe原子易结合，可抑制Fe的腐蚀，具有良好的缓蚀效果。

1试验1．1试剂与仪器苯乙酮、硫脲，分析纯，天津市福辰化学试剂厂；苯甲醛，分析纯，天津市百世化工有限公司；盐酸，分析纯，武汉市中天化工有限公司；无水乙醇，分析纯，天津市红岩试剂厂。

N i col e t6700型傅里叶红外光谱仪，美国T her m o Fi sher Sci ent i f i c公司；C H l660C型电化学分析仪，上海辰华仪器有限公司；三口烧瓶、温度计、回流冷凝管，荆州市飞洪化玻器械有限公司；静态挂片腐蚀测定仪。

一种曼尼希碱缓蚀剂的复配研究杨秀芳;唐敏敏;刘杨杨;马养民【期刊名称】《表面技术》【年(卷),期】2018(47)5【摘要】目的利用常用复配剂对缓蚀剂进行复配,以获得更好的缓蚀效果。

方法利用静态失重法测量缓蚀剂与KI、硫脲、花椒籽油、六次甲基四胺复配前后腐蚀速率的变化,通过电化学方法测量缓蚀剂复配前后交流阻抗谱和极化曲线的变化,借助等温吸附模型对缓蚀剂机理进行探讨。

结果缓蚀剂单独使用且质量浓度为50mg/L时,腐蚀速率为6.94 g/(m^2?h),随着复配剂KI、硫脲、花椒籽油、六次甲基四胺浓度的升高,金属的腐蚀速率逐渐下降,在复配剂质量浓度为100 mg/L时,腐蚀速率分别下降为4.22、3.69、5.97、3.28 g/(m^2?h)。

极化曲线表明,缓蚀剂复配前后都为阴极抑制为主的混合型缓蚀剂。

添加复配剂前后缓蚀剂在金属表面的吸附模型均未发生变化,都为Langmuir等温吸附,分别添加复配剂KI、硫脲、花椒籽油、六次甲基四胺后,缓蚀剂在金属表面吸附的ΔG~θ分别为–26.1、–25.3、–26.8、–27.4 k J/mol,说明缓蚀剂在金属表面物理吸附与化学吸附同时存在。

结论KI、硫脲、六次甲基四胺与缓蚀剂的协同作用良好。

【总页数】6页(P77-82)【关键词】缓蚀剂;曼尼希碱;复配;腐蚀速率;花椒籽油;吸附【作者】杨秀芳;唐敏敏;刘杨杨;马养民【作者单位】陕西科技大学化学与化工学院陕西省轻化工助剂重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TG174.44;TH117【相关文献】1.曼尼希碱及其复配缓蚀剂性能的研究 [J], 任晓光;杨杰2.曼尼希碱及其与硅酸钠复配缓蚀剂缓蚀性能评价 [J], 任晓光;周继敏;宋永吉;刘丹3.曼尼希碱及其复配缓蚀剂对N80钢的缓蚀性能 [J], 任晓光;周继敏;刘丹;李林;宋永吉4.一种曼尼希碱和钨酸钠复配缓蚀剂的新机理 [J], 胡军;王祯;王甜甜;何世军;樊安5.芳香酮曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及复配研究 [J], 王霞;白媛丽;罗全民;刘志辉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向1缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理概括起来可以分为两种，即电化学机理和物理化学机理[1]。

电化学机理是以金属表面发生的电化学过程为基础，解释缓蚀剂的作用。

而物理化学机理是以金属表面发生的物理化学变化为依据，说明缓蚀剂的作用。

这两种机理处理问题的方式不同，但它们并不矛盾，而且还存在着某种因果关系。

1.1缓蚀剂的电化学机理金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果，这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素，原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1]。

如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个，原电池反应将减缓，金属的腐蚀速度就会减慢。

把能够抑制阳极反应的缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂；能够抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂；而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。

重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂。

阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响是：（1）在金属表面生成薄的氧化膜，把金属和腐蚀介质隔离开来；(2)因特性吸附抑制金属离子化过程；(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]。

阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀：(1)提高阴极反应的过电位．有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电的过电位抑制氢离子放电反应，例如，Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中的酸性物质，降低氢离子浓度，提高析氢过电位，使氢离子在金属表面的还原受阻，减缓腐蚀；(2)在金属表面形成化合物膜，如有机缓蚀剂中的低分子有机胺及其衍生物，都可以在金属表面阴极区形成多分子层，使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀；(3)吸收水中的溶解氧，降低腐蚀反应中阴极反应物的浓度，从而减缓金属的腐蚀。

混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程的影响主要表现在：(1)与阳极反应产物反应生成不溶物，这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀的作用，磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等的缓蚀就属于这一类型；(2)形成胶体物质，能够形成复杂胶体体系的化合物可作为有效的缓蚀剂，例如Na2Si03等；(3)在金属表面吸附，形成吸附膜达到缓蚀的目的，明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附，吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附，故都可以起到缓蚀的作用[2]。

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。

缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。

某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。

其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。

缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。

如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。

总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。

缓蚀剂都起着重要的作用。

另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。

具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。

下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。

如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。

通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。

该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。

作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。

（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。

）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。

曼尼希反应机理曼尼希反应（Mannich应）是一种重要的有机合成反应，它由德国有机化学家Carl Mannich在1912年发明，于1917年发表。

曼尼希反应的基本机理是利用了毛细管酸（TMA）的反应性特点，即在高碱溶液中TMA能与亚胺类物质形成共价键而催化反应形成beta-氨基酸和beta-亚胺酯。

此反应也被称为Mannich氨基酸或Mannich醛反应。

曼尼希反应机理曼尼希反应的基本机理是，在毛细管酸的催化作用下（一种常用的酸催化剂），原料被分解成亚胺（胺基乙醇）和甲氨基丙酸。

甲氨基丙酸活化了亚胺中的甲基官能团，其与另一个原料甲醛中的羟基官能团形成共价键，然后与TMA中的甲醛形成β-氨基酸和β-亚胺酯，从而实现了反应的完成。

曼尼希反应受体曼尼希反应的主要受体是亚胺类物质，它们可以与TMA介导反应形成beta-氨基酸和beta-亚胺酯。

最常见的亚胺类物质是胺基乙醇，它们可以与TMA发生曼尼希反应，生成一系列的β-氨基酸和β-亚胺酯；另外还有一些其他的亚胺类物质，如胍基乙醇、胍基乙醚等，也可以发生曼尼希反应。

反应条件曼尼希反应要求以室温或低温（一般不超过50℃）进行。

反应时用毛细管酸（TMA）作为催化剂，需要在高碱溶液下（一般用氢氧化钾、氢氧化钠或其他高碱）进行反应。

反应的局限性曼尼希反应只能在有机溶剂中进行，如乙醇、甲醇、丙酮等多种常用有机溶剂均可。

另外，反应产物也受到溶剂的影响，如在乙醇中，可以生成β-甲醛酸酯，而在丙酮中，可以生成β-醛酸酯；反应当中如果添加了碱，反应产物会发生变化，在低温下，可以生成β-亚胺酯。

反应的应用曼尼希反应具有较强的取代性，在药物合成、芳香族化合物的合成等方面都有广泛的应用。

例如，它可以用于合成有机酸的取代衍生物，从而实现酸的取代反应；另外，曼尼希反应也可以用于芳香环内缩反应，从而实现对芳香环的内缩、异构和取代反应；此外，它还可以用于合成一些特殊的药物，如抗肿瘤药、抗结核药和抗病毒药等。

曼尼希碱模拟常减压装置条件下缓蚀性能的研究王松;张凤华;王婵;李飞;娄世松【摘要】The synthesis process of Mannich base and evaluation method is introduced. The optimized synthesis process conditions are determined to be; 6: 6- 5 of molar ratio of aldehyde, amines and ketone, 90 ℃reaction temperature and 10 hours of reaction time. According to the corrosion inhibition effect on C-20 steel in the simulated corrosion environment of atmospheric-vacuum distillation units, the impacts of molar rati-o, reaction temperature, and reaction time on corrosion inhibition performance when formaldehyde, aromatic ketone and organic amine are used as feed are studied. The results show that, the Mannich base offers a good corrosion inhibition performance in the simulated corrosion environment and is a good corrosion inhibitor for petroleum refinery operation. When it is added at a dosage of 80 μL/L, the corrosion inhibition rate is over 90%.%介绍了曼尼希碱的合成工艺和评价方法.确定了最佳合成工艺条件:醛胺酮摩尔比6∶6∶5,反应温度90℃,反应时间10 h.采用静态失重法,模拟用于炼油厂常减压装置介质条件下对碳20#的缓蚀效果,探讨了甲醛、芳香酮、有机胺为原料时摩尔比、反应温度和反应时间对缓蚀性能的影响.结果表明曼尼希碱在该环境下具有良好的缓蚀性能,说明曼尼希碱是一种良好的炼油缓蚀剂.当加入量达到80μL/L时,缓蚀率可达到90％以上.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2012(042)004【总页数】3页(P46-48)【关键词】缓蚀剂;曼尼希碱;常减压装置;性能评价【作者】王松;张凤华;王婵;李飞;娄世松【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁省抚顺市113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁省抚顺市113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁省抚顺市113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁省抚顺市113001;辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁省抚顺市113001【正文语种】中文含硫原油中的硫化物和氯化物在高温下发生分解和水解，生成的H2S和HCl在常减压装置顶部与水一起冷凝下来，形成严重的HCl-H2S-H2O腐蚀，影响炼油厂装置的长周期安全稳定运行。

曼尼希反应机理详解曼尼希反应啊，这可是有机化学里一个超有趣的反应呢！咱们先来说说这个反应的大概情况。

曼尼希反应就像是一场分子间的小聚会，有醛或者酮，还有胺，再加上有活泼氢的化合物，这几个家伙凑到一块儿就开始搞事情了。

你看啊，这个醛或者酮就像是一个小领导，在反应里起着很关键的作用呢。

胺呢，就像是一个活泼的小助手，带着自己的特点来参与这个聚会。

而那个有活泼氢的化合物，就像是一个默默等待机会的小伙伴，等着被改变。

那这个反应的机理是怎么回事呢？其实啊，就是这些分子之间的电子在那跳来跳去的过程。

醛或者酮有个羰基，这个羰基可厉害了，它就像一个小磁铁，把胺吸引过来。

胺的氮原子上有一对孤对电子，就像伸出的小手臂一样，一下子就抱住了羰基的碳。

这时候啊，就形成了一种中间的状态，就像是它们几个分子手拉手的一个小团队。

然后呢，那个有活泼氢的化合物就开始上场啦。

它的活泼氢就像一个调皮的小精灵，被这个小团队吸引过来。

活泼氢就从原来的化合物上离开，跑到了胺和醛或者酮形成的这个中间结构上。

这整个过程就像是一场接力赛，电子和原子在不断地传递着某种“接力棒”。

在这个过程中，分子们不断地调整自己的结构。

就像是一群小伙伴在玩游戏的时候，不断地变换自己的位置和姿势。

最后呢，就形成了曼尼希反应的产物。

这个产物啊，和原来的反应物可就大不一样啦，它有着新的结构和性质。

曼尼希反应在有机合成里可是相当重要的呢。

它就像一把万能钥匙，可以用来合成各种各样的有机化合物。

比如说一些药物分子的合成，就可能会用到这个反应。

科学家们就像一群聪明的魔法师，利用曼尼希反应这个魔法，把简单的分子变成复杂又有用的化合物。

这个反应虽然听起来有点复杂，但是仔细想想，就像是分子们在开一场有趣的派对，每个分子都有自己的角色，最后大家一起创造出了新的东西，是不是还挺好玩的呢？。