咪唑啉雙季銨鹽和硫脲抗CO2腐蝕的緩蝕協(xié)同效應(yīng)研究.pdf

1、隨著國內(nèi)石油需求量的增加、石油開采量加劇,在石油開采中 CO2腐蝕問題越來越突出,它嚴重危害了石油化工行業(yè)的安全生產(chǎn),致使國家遭受不可估量的損失。
　　在防止 CO2腐蝕的諸多措施中,加注緩蝕劑保護技術(shù)有成本低廉、行之有效而且易于實施的特點,特別適用于油氣井開采及采集輸油管道。目前為達到更好的緩蝕效果,一般兩種或兩種以上緩蝕劑復(fù)配使用,并且緩蝕劑復(fù)配使用的機理研究還比較少,為了研究咪唑啉雙季銨鹽和硫脲這兩種緩蝕劑之間的緩蝕協(xié)同機理

2、,本論文針對咪唑啉雙季銨鹽(DBA)及其和硫脲(TU)復(fù)配使用的緩蝕性能進行研究,并采用失重法(常壓、高壓)、極化曲線法、電化學(xué)交流阻抗譜、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射分析(XRD)、能量色散 X衍射譜(EDX)等方法,研究復(fù)配緩蝕劑的緩蝕協(xié)同機理。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　(1)在25℃下,DBA緩蝕劑添加量為400 mg·L-1時,緩蝕效率最高為72％;DBA緩蝕劑能在25℃、40℃、60℃和80℃四個溫度條

3、件下能起到一定的緩蝕作用,緩蝕效率隨緩蝕劑濃度的增大而增大,隨著體系溫度的增加,緩蝕效率下降。DBA緩蝕劑能使陰陽極塔菲爾斜率都降低,是一種混合抑制型的緩蝕劑,并能在 Q235鋼表面形成具有一定保護作用的吸附膜,在24 h的時候達到其最佳的保護狀態(tài),之后吸附膜開始脫落,不能形成很好的具有保護作用的吸附膜。
　　(2)25℃、40℃、60℃失重結(jié)果表明 DBA和 TU的質(zhì)量比為1:1復(fù)配使用時具有最佳的緩蝕性能。按照最佳比例復(fù)配使用

4、時,Q235鋼的腐蝕速率隨緩蝕劑濃度增大而減小,緩蝕效率隨復(fù)配緩蝕劑濃度增大而增大,在復(fù)配緩蝕劑添加量為150 mg·L-1時,緩蝕效率在25℃、40℃、60℃和80℃四個溫度下都能達到90%以上,隨后再增加緩蝕劑的濃度緩蝕效率變化不大。復(fù)配緩蝕劑使 Q235鋼的自腐蝕電位正移,陰陽極塔菲爾斜率都降低,并且抑制陽極反應(yīng)為主,是一種陽極抑制型緩蝕劑;復(fù)配緩蝕劑能在 Q235鋼表面形成強韌的吸附膜,吸附膜隨著緩蝕劑濃度的增大而越來越致密,這

5、種吸附膜在 Q235鋼表面成膜迅速并且后效性較好,說明 DBA和 TU之間存在明顯的緩蝕協(xié)同效應(yīng)。
　　(3) Q235鋼在90℃和0.2 MPa CO2分壓的空白溶液中的腐蝕速率隨著溶液中 HAc濃度的升高而升高。在未添加 HAc的腐蝕溶液中,復(fù)配緩蝕劑在濃度達到120 mg·L-1的時候,Q235鋼的腐蝕速率下降到工業(yè)要求的0.076 mm·a-1以下;在添加了 HAc的腐蝕溶液中,復(fù)配緩蝕劑在濃度達到150 mg·L-1的時

6、候,Q235鋼的腐蝕速率下降到0.076 mm·a-1,緩蝕效率達到90%以上,復(fù)配緩蝕劑能很好的抑制 CO2和 HAc的共同腐蝕。
　　(4)通過 SEM獲得的試樣形貌,表明單獨 DBA不能很好的抑制 CO2的腐蝕,加入復(fù)配緩蝕劑的 Q235鋼表面較空白的光滑,說明復(fù)配緩蝕劑能更好的抑制CO2的腐蝕;在90℃和0.2 MPa CO2分壓的失重法得出的試樣形貌可以很好地說明這種復(fù)配緩蝕劑能在高壓和 HAc存在的條件下很好的保護 Q