新型咪唑啉缓蚀剂对2O钢的缓蚀效果

咪唑啉缓蚀剂的研究资料

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 27

Abstract Hydrochloric 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 efficiency 27

咪唑啉类缓蚀剂研究报告现状及其展望

咪唑啉类缓蚀剂的研究现状及其展望 高文宇2、陈新萍1， 2，高清河2 <1.大庆师范学院 2.大庆石油学院） [摘要]介绍了咪唑啉类缓蚀剂的制备、影响产物收率的几个主要因素并比较了不同咪唑啉衍生物的缓蚀性能，阐述了其缓蚀机理，最后介绍了咪唑啉类物质的应用现状及前景。 [关键词]咪唑啉；缓蚀机理；缓蚀性能；缓蚀剂Abstract: the preparation of imidzoline and some key factors of corrosion inhibition that influe nce it,were proposed. Expose the mechanism of co rrosion inhibition ,at last , introduce the curr ent situation of imidzoline and prospect its fut ure. Key words:imidzoline。mechanism of corrosion inh ibition 。inhibitor 前言 咪唑啉学名间二氮杂环戊烯，是白色针状固体或白色乳状液体 [1]。合成初期,咪唑啉主要应用于印染和纺织业，随着人们对它研究的逐步深入，发现咪唑啉在酸性条件下有十分优良的缓蚀性能，首次做为缓蚀剂使用是在1946年9月，是一种咪唑啉及其盐的碳氧化合物[2]。我们所说的咪唑啉类缓蚀剂是以咪唑啉为中间体经过改性的咪唑啉类衍生物。用FTIR对咪唑啉类物质扫描发现其在1600㎝-1处具有较强的吸收峰，究其原因是有C=N键的存在,这也是鉴别咪唑啉类物质的重要依据之一。现在，它是锅炉酸洗、油田水处理过程中常用的一种缓蚀剂。在美国各油田使用的有机缓蚀剂以咪唑啉类物质最大。 1．咪唑啉及其衍生物的合成 1.1咪唑啉及其衍生物的合成

咪唑啉缓蚀剂

咪唑啉类缓蚀剂及其缓蚀机理 栾丽君 （武汉纺织大学化学工程学院, 湖北 武汉 430073） 摘 要：本文综述了咪唑啉类缓蚀剂的基本性质、合成方法及影响产率的因素，及其缓 蚀机理，并探讨了咪唑啉类缓蚀剂的发展方向。 关键词：咪唑啉类缓蚀剂；合成；缓蚀机理 Imidazoline Corrosion Inhibitor and Its Inhibiting Corrosion Mechanism Luan Lijun (Chemical Engineering College of Wuhan Textile University, Wuhan, Hubei 430073) Abstract: This article summarized the basic properties of imidaoline corrosion inhibitor , the synthetic methods and some key factors influencing the yield and its inhibiting corrosion mechanism of the imidazoline corrosion inhibitor. Some development direction of imidaoline corrosion inhibitor were discussed in future. Key words: i midazoline corrosion inhibitor ；synthesis ；inhibiting corrosion mechanism 前言 腐蚀是困扰工业发展的一个极为突出的问题.在众多的防腐蚀方法中, 缓蚀剂因具有经济、高效、适应性强等优点, 被广泛应用在石油、石化、钢铁、电力和建筑等领域, 发挥着极其重要的作用[1]。缓蚀剂研究正向高效、多功能、无公害的目标发展。近年来,随着人类环保意识的增强,缓蚀剂的开发与应用越来越重视环境保护的要求,而传统缓蚀剂往往对环境有一定危害。咪唑啉缓蚀剂无毒、无刺激性气味,对人体及周围环境没有危害,属于环境友好型缓蚀剂[2] ,而且咪唑啉缓蚀剂在各种酸性介质中均具有较好的缓蚀性能[3,4]，可通过覆盖效应和提高腐蚀反应的活化能来防止氧气和二氧化碳对金属设备的腐蚀,是一种有效的防腐产品，广泛应用于石油、天然气等工业生产，其本身也朝着新型、高效、低用量、低毒、环保型的方向发展[5,6]。合理使用缓蚀剂是防止金属及其合金在环境介质中发生腐蚀的一种经济有效的防护技术。因此，深入研究咪唑啉类衍生物缓蚀剂具有理论和实际意义。本文主要对咪唑啉类衍生物缓蚀剂的合成、影响其产率的因素以及缓蚀机理进行评述，并介绍了其发展趋势。 1.缓蚀剂概述 据美国试验与材料协会新发表的《关于腐蚀与腐蚀试验的术语的标准定义》把缓蚀剂(Corrosion Inhibitor)定义为：缓蚀剂是一种当它以适当的浓度和形式存在于环境中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物。缓蚀剂添加于腐蚀介质中能大大降低金属腐蚀速率的现象，称为缓蚀作用；而这种缓蚀作用的大小通常采用缓蚀效率(简称IE)来表示： %1001%100000???? ??-=?-= V V V V V IE 式中，V 0为未加入缓蚀剂时金属的腐蚀速率；V 为加入缓蚀剂后金属的腐蚀速率。缓蚀效率越大，缓蚀剂的阻碍或延缓腐蚀的效果就越好[7]。

咪唑啉缓蚀剂

一、咪唑啉季铵盐 三苯环咪唑啉季铵盐 （1）咪唑啉合成：苯甲酸与三乙烯四胺在二甲苯溶剂下缩合生成咪唑啉，通过两步脱水生成咪唑中间体。（一步酰胺化，一步环化反应。） （2）季铵化：咪唑啉与氯化苄进行季铵反应。 二、咪唑啉酰胺 （1）脂肪酰胺中间体的合成：在甲苯回流条件下，壬酸、冰乙酸与多乙烯多胺脱水发生酰胺化反应，得到中间体脂肪酰胺。 （2）咪唑啉酰胺合成：脂肪酰胺中间体发生环化反应，体系进一步脱水得到咪唑啉酰胺。 三、油酸基羟乙基咪唑啉 合成过程：油酸与羟乙基乙二胺，加入甲苯，经过酰胺化、环化生成。

四、环烷基咪唑啉 合成过程：环烷酸和二乙烯三胺，加入二甲苯，通过酰胺化、环化生成。 五、咪唑啉缓蚀剂的作用机理 咪唑啉分子一般由三部分组成：一个含氮的五元杂环，杂环上与氮成键的支链和长的碳氢支链。 对于咪唑啉型缓蚀剂的缓蚀机理，目前大家比较认可的解释是吸附作用。咪唑啉型缓蚀剂之所以具有缓蚀作用，主要是由于其分子结构中的咪唑啉环上的一个氮原子可以与金属表面的d空轨道生成配位键，而非极性的烷基链会形成一个疏水层，阻止腐蚀介质进入的金属表面，从而起到缓蚀作用。 不同结构的咪唑啉缓蚀剂，主要是改变上诉的支链，来继承支链基团所具有的性质。如接入苯环是由于苯环在金属表面有一定的吸附作用，作用机理与氮原子类似。 如果问究整个咪唑啉化合物哪一个基团起到多大的作用，我仅知道可用Materials studio等软件进行动力学模拟，通过软件计算进行量化来作为参考。对于这部分我也只是浅尝辄止，所以对其准确性与是否真正具备指导作用了解的并不深刻。不过这部分通常只是用于科研，工业上应该无需如此细致。 以上仅为查资料与自己的理解。如有不正确的地方，望指正。

新型咪唑啉缓蚀剂的合成与应用

CH 2CH 2 C R 1 R 新型咪唑啉缓蚀剂的合成与应用 郭睿,张春生，包亮，姚占静 （陕西科技大学化学与化工学院， 陕西 西安 710021） 摘要：利用苯甲酸、月桂酸、二乙烯三胺和三乙烯四胺为原料合成四种咪唑啉季铵盐缓蚀剂，在 50℃、5%的盐酸介质中对咪唑啉季铵盐与阴离子表面活性剂和无机阴离子的协同作用进行研究，发现以月桂酸、三乙烯四胺、为原料合成的咪唑啉季铵盐与I - 复配比为1:1（质量比）时，缓蚀效果最佳。在不同时间和不同温度下对复合型缓蚀剂的缓蚀率进行了研究。结果表明，该新型缓蚀剂在静态条件下对A3钢的缓蚀率可达99.4%，较之单独使用咪唑啉季铵盐提高了1.1%左右。 关键词：咪唑啉季铵盐；复配体；缓蚀剂 Synthesis and Application of a Novel Imidaoline Inhibition GUO Rui,ZHANG Chun-sheng,BAO Liang,YAO Zhan-jing （College of Chemistry and Chemical Engineering ，Shaanxi University of Science & Technology, Xi’an 10021,China ） Abstract ：Four novel imidazolinyl –ammonium –salt was synthesized from benzoic acid, lauric acid,diethylene triamine and triethylenetetramine. The best formulation was developed by the research on the product ,surfactant and inorganic anion in 5% hydrochloric acid at 50℃ with weight loss method.The imidazolinyl –ammonium –salt that synthesized from lauric acid and triethylenetetramine is the best,when it and I - 's concentration ratio is 1:1(mass ratio),the inhibition effect is the best .Under the different time and different temperature condition ,the inhibition rate of the composite inhibitor was studied.The result showed that the the inhibitive efficiency of the composite inhibitor can increase by 1.1% compared with imidazoline inhibitor and the inhibitive efficiency for A3steel can reache 99.4%. Key words ：Imidazoline-ammonium-salt ；Complex ；Inhibitor 0 前言 咪唑啉又称间二氮杂环戊烯，是含有两个互为间位的氮原子及一个双键的五元杂环化合物。咪唑啉型缓蚀剂，一般由三部分组成：具有一个含氮的五元杂环，碳支链R 和杂环上与 N 成键含有官能团的支链 R 1（一般为酰胺官能团，胺基官能团，羟基等）。其结构为： 咪唑啉类缓蚀剂在酸洗中被广泛使用，它对碳钢等金属在盐酸中有优良的缓蚀性能[1] 。本试验是在以有机酸（苯甲酸、月桂酸）和多胺（二乙烯三胺、三乙烯四胺）为原料合成咪唑啉的基础上，研究了咪唑啉季铵盐（IM ）与 阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS ）、十二烷基苯磺酸钠（SDBS ）以及无机阴离子Br - 、I -的协同作用。通过实验结果比较，得到了一种缓蚀性能较好的复配型缓蚀剂,然后找出了该新型缓蚀剂的最佳应用条件。 1 实验部分 1.1 反应机理 以有机酸和多胺为原料合成咪唑啉化合物的反应如下： RCOOH + H 2N(CH 2CH 2NH)n CH 2CH 2NH 2→ RCOHN(CH 2CH 2NH)n CH 2CH 2NH 2 + H 2O RCOHN(CH 2CH 2NH)n CH 2CH 2NH 2→ + H 2O CH 2 CH 2 N C R 1R

咪唑啉类缓蚀剂的研究

咪唑啉类缓蚀剂的研究 摘要：咪唑啉类缓蚀剂是近些年来研究的热点并广泛应用于石油化工、酸洗除锈、油井酸化等工业中。该类缓蚀剂对环境友好，制备方法简单，原料易得，高效低毒，只需加入少就有很好的缓蚀效果，是一种性能优良的缓蚀剂。 1 引言 1.1金属的腐蚀 金属腐蚀，就是指金属在外界环境的作用下引起的破坏和变质。金属腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素，遍及国民经济各领域，给国民经济带来巨大损失。常见的防止金属腐蚀的方法有[1]：(1)非金属保护层；(2)金属保护层；(3)电化学保护；(4)加缓蚀剂保护。缓蚀剂技术由于具有操作简单、见效快、能保护整个系统等特点，因而广泛应用于石油化学品加工、化学清洗、大气环境、工业用水、仪表制造及石油化工生产等过程[2]。与其它通用的防腐蚀方法相比，缓蚀剂具备以下特点[2]：(1)在几乎不改变腐蚀环境条件的情况下，即能得到良好的防蚀效果(在酸洗时很重要)；(2)不需要再增加防腐蚀设备的投资；(3)保护对象的形状对防腐蚀效果的影响比较少；(4)当环境(介质)条件发生变化时，很容易用改变腐蚀剂品种或改变添加量与之相适应；(5)通过组分调配，可同时对多种金属起保护作用。 1.2咪唑啉类缓蚀剂 咪唑啉又称间二氮杂环戊烯，是含有两个互为间位的氮原子及一个双键的五元环化合物，其母体结构是咪唑，二氢代咪唑即为咪唑啉。咪唑啉型缓蚀剂一般由三部分组成：具有一个含氮的五元杂环，长碳支链R1和杂环上与N 成键的含有官能团的支链R2。R1一般为含14~18个碳原子的长链，R2一般含有酰胺、胺基或羟基等官能团。其结构如图1-1： 图1-1 咪唑啉结构式 咪唑啉类缓蚀剂对碳钢等金属在盐酸介质中有优良的缓蚀性能，这类缓蚀剂无特殊的刺激性气味、热稳定性好、毒性低。咪唑啉缓蚀剂的突出优点是：当金属与酸性介质接触时，可以在金属表面形成单分子吸附膜，以改变氢离子的氧化还原电位，也可以络合溶液中的某些氧化剂，降低其电位来达到缓蚀的目的[3]。 当咪唑啉上氮原子的化合价变成四价时，就成为咪唑啉季铵盐，咪唑啉季铵盐的水溶性优于咪唑啉。由于N +对金属表面有着强烈的吸附作用，所以咪唑啉衍生物的缓蚀性能比咪唑啉好。对咪唑啉季铵盐来说，其季铵阳离子能被带负电荷的金属表面所吸附，季铵阳离子排列在金属表面就使得金属表面好象带正电荷一样，氢离子就难于靠近金属表面，阴极反应速度就降低，若吸附的阳离子完全覆盖金属表面，则电荷的移动也就受到抑制。 2 实验部分 2.1缓蚀性能测试 CH 2H 2C C R 1 R 2