缓蚀剂注入技术的应用

【摘要】普光气田高含h2s，腐蚀情况十分严重，对于解决气田的腐蚀，缓蚀剂应用是一项重要的课题。

【关键词】腐蚀缓蚀剂 h2s

普光气田高含h2s，腐蚀情况十分严重，对于解决气田的腐蚀，缓蚀剂应用是一项重要的课题。

1 高含h2s的现状

普光气田是我国迄今为止规模最大、丰度最高的特大型海相整装气田，气层埋藏深。该气田地层复杂，是公认的世界级难题。在油气开采中腐蚀情况十分严重，造成油（套）管腐蚀穿孔断裂、输气管线爆裂等。因此，缓蚀剂防腐工艺技术防护问题具有重要意义。

2 腐蚀现象解决措施——缓蚀剂

随着气田的进一步开发，气井缓蚀剂注入的应用是一项重要的课题。针对含元素h2s，s，co2腐蚀，常用的缓蚀剂品种有：

（1）咪唑啉型缓蚀剂；

（2）胺类缓蚀剂；

（3）除硫剂；

（4）其它类型缓蚀剂。

2.1 咪唑啉型缓蚀剂

咪唑啉型缓蚀剂的突出优点是当金属与酸性介质接触时，它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，降低它的电位来达到缓蚀的目的。

金属缓蚀剂

第十一讲金属缓蚀剂陈旭俊徐瑞芬缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术，广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。一、缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多，常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等，至今尚难以有统一的分类方法。常见到的分类方法有以下几种。 1.按缓蚀剂作用的电化学理论分类 (1)阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程。例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。 (2)阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移，或者被阴极还原，或者与阴离子反应而形成沉淀膜，使阴极过程受到阻滞。例如ZnSO 4、Ca(HCO 3 ) 2 、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH) 2、Ca(OH) 2 沉淀和被还原为As、Sb覆盖在阴极表面，以阻滞腐蚀。 (3)混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。例如含氮和含硫的有机化合物。 2.按化学成分分类 (1)无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。 (2)有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。 3.按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类 (1)氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。 (2)沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。例如在中性介质中的硫酸锌、聚磷酸钠、碳酸氢钙等。 (3)吸附膜型缓蚀剂能吸附在金属表面形成吸附膜从而阻滞金属腐蚀的物质。例如酸性介质中的许多有机化合物。上述缓蚀剂所形成的三种保护膜的不同特征比较见表1。

金属缓蚀剂及其研究进展

金属缓蚀剂及其研究进展课程：腐蚀与材料保护主讲老师: 陈存华院系：化学学院专业：应用化学学号： 2010214131 姓名：张伟华中师范大学化学学院 2012年12月

金属缓蚀剂及其研究进展摘要：金属的缓蚀一直是人们极为关注的重要课题，本文综合近十年来文献简述了缓蚀剂的机理，常见的分类，重点叙述了金属缓蚀剂的前沿发展和技术缓蚀剂的应用，总结了缓蚀剂的研究意义，并对未来缓蚀剂的发展方向做展望。关键词：金属缓蚀剂分类前沿应用意义一、前言：金属腐蚀，就是指金属在外界环境的作用下引起的破坏或变质。它不仅影响了原有金属的光泽，而且带来了很大的经济损失。据报道2000年美国由于金属腐蚀造成的直接经济损失约为1300 多亿美元，在2005年我国由于腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2%-4%，而间接损失几乎无法估量。金属腐蚀不但限制了科学技术的发展，破坏了工艺过程和生产节奏，而且污染环境，影响人类的身体健康。所以，怎样防止金属腐蚀已成为世界性的问题。缓蚀剂（Corrosion Inhibitor）是一种无机物或有机物，加到腐蚀介质中，借助于这种物质在金属和腐蚀介质的界面上的物理和化学作用，可以防止或降低金属的腐蚀速度，减少金属在所在介质中的腐蚀。缓蚀剂在金属防护中的应用，是腐蚀科学与表面工程学科发展的一项重要成就。百余年来，缓蚀剂的开发、应用在化工、石油、电力、机械、金属加工、交通运输、核能及航天等领域中，起着极其重要的作用。近半个世纪以来，缓蚀剂的品种、质量得到了进一步扩大和提高。30年代以前，缓蚀剂的品种只有百余种。到80年代中期，仅酸性介质缓蚀剂的品种就已超过5000 余种。这种发展速度是其他化学助剂、添加剂类无以伦比的。当前，世界各国相关的科技界、企业界对它的开发和应用前景极为关注。二、缓蚀剂的机理研究简述金属的缓蚀有多种机理，其中主要的作用有：（1) 屏蔽效应。这主要是由于缓蚀剂的存在阻碍了金属颜料与腐蚀介质的接触，降低了腐蚀速度，同时也可能因为缓蚀剂分子上的基团与腐蚀介质的分子基团形成了螯合作用，减低了腐蚀介质对金属颜料的侵害。（2) 电化学防护：当缓蚀剂、金属颜料与腐蚀介质之间由于电化学反应形成了一层保护膜，这层膜的形成减少了介质对颜料的腐蚀，从而保护了金属颜料。大多数的有效保护作用都是这些效应相互结合得到的。三、金属缓蚀剂的分类 1.按化学组成分类（1）无机缓蚀剂—无机化合物。多用于氧作为腐蚀物质的中性水介质体系中，也叫中性缓蚀剂。如铬酸盐，磷酸盐，硝酸盐，硅酸盐等。无机缓蚀剂的特征是能是金属表面氧化，并是金属的腐蚀电位向高电位方向移动，即具有是金属钝化的作用。（2）有机缓蚀剂—有机化合物。多用于酸性腐蚀介质中，化合物种类很多。有机缓蚀剂对腐蚀电位几乎无影响，主要是以分子状态在金属表面进行吸附，从

金属缓蚀剂

(3)混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。例如含氮和含硫的有机化合物。 2.按化学成分分类 (1)无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。 (2)有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。 3.按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类 (1)氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。 (2)沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。例如在中性介质中的硫酸锌、聚磷酸钠、碳酸氢钙等。 (3)吸附膜型缓蚀剂能吸附在金属表面形成吸附膜从而阻滞金属腐蚀的物质。例如酸性介质中的许多有机化合物。上述缓蚀剂所形成的三种保护膜的不同特征比较见表1。表1 缓蚀性保护膜的比较缓蚀剂类型保护膜示意图膜的保护性能氧化膜薄而致密，与金属的结合力强，防腐蚀效果好

缓蚀剂技术全集

gi001.缓蚀剂技术全集---中国热门致富技术网 [200610112446]--用于封闭式循环水系统的缓蚀剂一种专用于封闭式循环水系统的液体型缓蚀剂，并涉及它的应用和制备方法。本缓蚀剂含有下述组分和重量百分比含量：硼砂5.5-10％、苛性碱1.0-3.0％、硅酸盐3.5-4.2％、亚硝酸盐6.4-12.4％、2-巯基苯并噻唑0.1-1.0％，剩余为水。本缓蚀剂采用了多种抑制剂和有机增效剂，能够有效的防护黑色金属、铜及铜合金等有特殊的防护功能。利用本发明的缓蚀剂可以使系统的碳钢腐蚀速率从不加药时的2毫米/年降至小于0.02毫米/年。所述缓蚀剂不含贵金属和重金属，遇到偶然泄漏或排放时不会对环境造成污染。 [200710045915]--一种绿色环保型金属防腐蚀缓蚀剂本发明涉及一种由绿色环保型金属防腐蚀缓蚀剂，属防腐蚀化学制剂技术领域。本发明的一种金属防腐蚀缓蚀剂，是由肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS组成；将上述两种物质配制成混合溶液的总浓度为25～35mg/L；并且肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS的浓度比，即PA∶PAAS＝1.5～2.0∶1；构成一种含有肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS的复配型金属防腐蚀缓蚀剂。本发明的PA与PAAS的复配溶液缓蚀剂具有良好的对金属的防腐蚀缓蚀作用，具有用量低、缓蚀阻垢能力强的突出优点；另外对环境无污染。 [200610047126]--一种尿嘧啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用本发明涉及缓蚀剂生产技术领域，具体地说是用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液消耗的一种尿嘧啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。其缓蚀剂为尿嘧啶类化合物中的一种或组合，其应用是用加有缓蚀剂的清洗液浸没清洗碳钢。其中：清洗液为0.1mol/L-1mol/L浓度的酸洗液，每升酸液中加入 0.001g-2.0g缓蚀剂在室温时浸没0.5-4h。本发明缓蚀剂的成分是尿嘧啶类化合物，其为遗传物质核酸的组成部分，因而广泛存在于自然界中，无毒无害。并且采用本发明的缓蚀剂清洗碳钢及其产品的表面，能防止在酸洗过程中基体金属的过度浸蚀和酸液的过度消耗，其用量低、效率高、持续作用能力强。 [200610086811]--酯类润滑油用缓蚀剂本发明公开了一种酯类润滑油用缓蚀剂，属于苯并三唑衍生物，是为了解决酯类润滑油在使用环境下由于氧化作用产生游离酸、形成腐蚀性介质，而使金属铜腐蚀的问题。采用苯并三唑与一元不饱和酸的酯类化合物反应，生成含有苯并三唑结构的酯类缓蚀剂，其结构式如上。本发明主要用于酯类润滑油。 [200710117759]--水基携带非活性硝酸酸化缓蚀剂本发明公开了一种水基携带非活性硝酸酸化缓蚀剂，由固体组分和液体组分组成；其中，固体组分包括：硫脲20～40％、硫代硫酸盐8～25％、乌洛托品40～70％，碘化钾2～5％，十二烷基苯磺酸2～10％；液体组分为：苯胺50～80％和异丙醇20～50％组成；上述比例为重量百分比。本发明能够实现目标地层温度在90℃左右时，腐蚀速率不超过10g/m2h，而缓蚀率在99％左右。 [200710039755]--一种用于不锈钢管凝汽器的低磷阻垢缓蚀剂本发明公开了一种用于不锈钢管凝汽器的低磷阻垢缓蚀剂，其含有0.5～1mg/L的羟基亚乙基二膦酸。还含有0.5～2mg/L的水解聚马来酸酐和1～2mg/L的聚天冬氨酸，低磷阻垢缓蚀剂的总质量分数之和为3mg/L。不锈钢在本发明总浓度为3mg/L的低磷阻垢缓蚀剂存在下在浓缩不同倍率的冷却水中的极化曲线表明，随着浓缩倍率的增加直至浓缩到6倍，不锈钢都没有发生点蚀，过钝化电位一直保持在900mV以上，本发明对不锈钢具有良好的缓蚀性能，其在50℃下进行静态阻垢实验证明阻垢率高达93％以上。 [200710039754]--一种用于不锈钢管凝汽器的绿色阻垢缓蚀剂本发明公开了一种用于不锈钢管凝汽器的绿色阻垢缓蚀剂，其组成是：2～6mg/L的水解聚马来酸酐和2～6mg/L的聚天冬氨酸。所述绿色阻垢缓蚀剂中水解聚马来酸酐和聚天冬氨酸的总质量分数之和为8mg/L。不

清洗剂安全技术说明书MSDS

XXX品牌化学品安全技术说明书 MSDS 第一部分：化学品及企业标识化学品中文名称：XXX 清洗剂化学品英文名称：XXX Cleaner 企业名称：深圳市xxx 科技有限公司 xxxxxxxx Technology Co., Ltd 地址：深圳市龙华区xxx 邮编：xxxx 电话号码：xxxx 企业应急电话：xxxx 传真号码：xxxx 电子邮件地址：xxxx 推荐用途：主要用于铝合金、不锈钢、镀锌板表面切削液、冲压油等脏污的清洗。限制用途：无修订日期：2019年1月1日第二部分：危险性概述危险性类别：皮肤腐蚀/刺激类别2 严重眼睛损伤/眼睛刺激性类别1 对水环境慢性危害类别3 标签要素：象形图：危险性说明：吞食伤消化道腐蚀皮肤刺激眼睛防范说明：使用本产品时不要进食、饮水和吸烟

操作后彻底清洗双手眼睛接触提取眼睑，用流动清水清洗5~10分钟皮肤接触要用大量流动清水冲洗食入要漱口，禁止催吐，立即就医穿橡胶耐酸碱服，戴橡胶耐酸碱手套燃爆危险：无健康危害：食入：消化道灼伤，粘膜糜烂，出血皮肤：长时间皮肤接触可致脱脂、脱皮眼睛：液体对眼有刺激性，会引起眼睛灼伤、发炎环境影响：由于呈碱性，对水体可造成污染，对植物和水生生物应给予特别注意。第三部分：成分/组成信息混合物主要成分CAS号浓度范围特种表面活性剂十二烷XXX XXX10~20 %缓蚀剂硅酸钠XXX1~ 5% 助剂碳酸钠XXX12 ~ 20% 水XXX55~77% 第四部分：急救措施皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用流动清水冲洗至少15分钟，不适就医。眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水彻底冲洗5~10分钟，不适就医。食入：漱口，禁止催吐，立即就医。第五部分：消防措施灭火剂和灭火方法：无危险特性：无灭火注意事项以及防护措施：无

缓蚀剂的分类以及主要用途

缓蚀剂科技名词定义中文名称：缓蚀剂英文名称：inhibitor;corrosion inhibitor 其他名称：防锈剂定义1：在腐蚀体系中添加少量即可使金属腐蚀速率降低的物质。应用学科：船舶工程（一级学科）；船舶腐蚀与防护（二级学科）定义2：一种当它以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时，可以防止或减缓工程材料腐蚀的化学物质或复合物质。应用学科：海洋科技（一级学科）；海洋技术（二级学科）；海水资源开发技术（三级学科）定义3：在基体材料中添加少量即能减缓或抑制金属腐蚀的添加剂。应用学科：机械工程（一级学科）；表面工程（二级学科）；防锈（三级学科）

缓蚀剂定义和分类以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1％～1％)，但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质（锅炉用水、循环冷却水）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液）和气体介质（气相缓蚀剂）。缓蚀剂有多种分类方法，可从不同的角度对缓蚀剂分类。（1）根据产品化学成分，可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂。 ①无机缓蚀剂无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。 ②有机缓蚀剂有机缓蚀剂主要包括膦酸（盐）、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。 ③聚合物类缓蚀剂聚合物类缓蚀剂只要包括聚乙烯类，POCA，聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化学物。（2）根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位分类，分为阳极型缓蚀剂，阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。 ①阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制，阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造成点蚀。 ②阴极型缓蚀剂抑制电化学阴极反应的化学药剂，称为阴极型缓蚀剂。锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物，钙的碳酸盐和磷酸盐为阴极型缓蚀剂。阴极型缓蚀剂能与

缓蚀剂见解

缓蚀剂见解能防止或减缓腐蚀性介质对金属侵蚀的物质称做缓蚀剂，主要用于水处理、油田、炼油、润滑剂、锅炉供水等。水处理缓蚀剂有三种类型。⑴钝化膜型缓蚀剂，在金属表面上进行氧化，生成具有抗腐蚀性的钝化薄膜，可在邻近地区扩散而达到缓蚀目的。这类缓蚀剂有：①铬酸盐、重铬酸盐。能与铁铝等生成稳定的钝化膜；②亚硝酸盐。作用与重铬酸盐的缓蚀性能相似，特别适用于铝和铝合金；③钼酸盐。毒性较小，价格低廉，但钝化作用较差；④钨酸盐和钨杂多酸盐。这类盐有发展前途，性能优于钼系。⑵沉淀膜型缓蚀剂，在金属表面上形成沉淀薄膜。这类缓蚀剂有：①聚磷酸盐。它是目前世界上最广泛使用的缓蚀剂，一般与其他缓蚀剂配合使用。聚磷酸盐与钙、锌、锰及其他二价金属离子共存时，能提高缓蚀性能，但在高温时易水解，发生点蚀；②硅酸盐。多作为饮用水处理缓蚀剂，对铜、镍等缓蚀剂效果较好，对铝、锌、铁等则较差；③锌盐。在冷却水处理中，常用为阴极缓蚀剂；④硼酸盐。是新型缓蚀剂，毒性小，化学稳定性好，有发展前途；⑤有机磷酸盐。主要优点是毒性小，化学稳定性好，不易水解，缓蚀性能好，并有阻垢作用。⑥肌氨酸。与金属作用生成五环或六环状络合物，缓蚀效果较好。⑶有吸附基和疏水基的有机吸附膜缓蚀剂：①有机胺类，吸附基是胺基，疏水基是烷基，如十六胺、十八胺、吗啉、乙基哌嗪、三亚乙基二胺、季铵盐等；②硫醇类，多用于铜和铜合金，巯基和金属起化学吸附作用而成保护膜。有巯基苯并噻唑，β-巯基丙酸、巯基马来酸、巯基琥珀酸等；③木质素，一种天然纤维素，被吸附在金属表面上起缓蚀作用，木质素钠的溶解性和分散性较好，价格便宜，可与其他有机化合物混合使用；④葡萄糖酸盐。葡萄糖酸钠对钙、镁等阴离子有较好的络合作用，价格便宜，常与钼酸锌、水杨酸、聚丙烯酸混合使用，以提高缓蚀性能；⑤磺酸盐。从石油副产品制成磺化石油，再制成钾、钙、钡、铵盐作为缓蚀剂； ⑥磺酰胺化合物，用于高浓氯离子的冷却水处理，效果较好；⑦羟酸基类，对铁的缓蚀有明显效果。如用二聚酸和脂肪酸酯，在氟化硼催化剂作用下制成二聚环状脂肪酸化合物，可作铁的缓蚀剂；⑧多氨基的羟基化合物，采用C5～C18的脂肪醛和乙胺进行聚合，制成的多氨基的羟基化合物，可作酸洗缓蚀剂，缓蚀率达到98%。用于其他用途的缓蚀剂有磺酸盐、伯胺类、磷酸酯类、丙酸酯类、二乙醇胺类等。近几年世界对水处理缓蚀剂的需求呈上升趋势，1992年世界水处理缓蚀剂的总销售额为9.8亿美元，其中美国6.2亿美元，西欧1.78亿美元，日本1.80亿美元。预计到1996年世界的总销售额14.8亿，美国8.0亿美元，西欧2.0亿美元，日本2.25亿美元。在世界水处理缓蚀剂技术中发展最迅速的是聚合物类产品，若干家公司已推出了用于废水处理（工业及城市）的新型聚合物缓蚀剂。美国的FMC公司最近买下了Ciba-Geigy公司的水处理业务，研究工作也转向聚合物化学，主要产品是马来酸和膦羟酸型的阻垢聚合物及羟膦乙酸缓蚀剂。该公司现向市场提供膜处理用的Flocaon丙烯酸类聚合物。FMC公司同时也提供terbutylacine杀藻剂。铬化合物过去只在生活用水系统中禁用，现在也禁止在其他系统中使用，转向使用磷

缓蚀剂及其发展现状

缓蚀剂及其发展现状在很久以前，人们就发现往腐蚀介质中添加少到不至于改变介质性质的某化学物质能够明显抑制腐蚀的发生。这就是缓蚀剂(英文：Corrosioninhibitor)。按照其应用的环境，缓蚀剂可分为酸性介质缓蚀剂、中性介质缓蚀剂。本论文主要研究中性盐水介质中的缓蚀剂，故仅对中性介质用缓蚀剂的发展作以回顾和展望。中性介质中使用的缓蚀剂又分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物缓蚀剂等。 1．3．1无机缓蚀剂较早应用的无机缓蚀剂有铬酸盐、重铬酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐。这些无机缓蚀剂在应用中被证明是有效的，而今有的仍被广泛的应用，后来又发展应用了聚磷酸盐。但是，无机缓蚀剂的应用有很多缺点。例如，无机缓蚀剂的用量一般较大，这就增加了应用的成本。并且，多数无机缓蚀剂对环境是不友好的，其应用从而受到制约。目前，无机缓蚀剂的使用多数是与有机缓蚀剂复配。这样，不但大大减少了其用量，而且由于两者之间的协同效应也提高了其缓蚀效果。 1．3．2有机缓蚀剂有机缓蚀剂是含N 、P 、S 等杂原子的有机化合物。根据所含杂原子的不同有机缓蚀剂又可分为以下几类。 (1)含氮类有机缓蚀剂这类缓蚀剂应用最早，最广。盐水体系中常用的是有机胺类吸附型缓蚀剂，该类缓蚀剂是通过氮原子吸附到钢铁表面而疏水基团伸展于水相形成一种致密的物理膜，阻挡介质与钢铁表面的接触，从而降低腐蚀速度。正是由于起作用的是物理膜，其应用有很大的局限性。如高温会发生物理膜脱附而失去缓蚀效果，它也阻挡不了氯离子的穿透。这类缓蚀剂的代表是季铵盐、胺类、酰胺类。包括直链及环状化合物。 (2)含硫类缓蚀剂作为盐水体系用的含硫类缓蚀剂的发展是近十几年的事情。这类缓蚀剂的代表是硫氰酸盐及硫脲类化合物。据资料介绍，该类缓蚀剂主要应用在高温环境中，而在低温(低于120"C)盐水中，其缓蚀效果不超过50％。该类缓蚀剂的作用机理尚不清楚。一般认为，硫原子在一定的温度下与金属发生化学反应(是腐蚀过程)。形成一层致密的保护膜。这层保护膜较致密，在高温条件下稳定性很好，所以，在高温下才能显示其优良的缓蚀效果。但是，硫的化合物对环境的影响也是不用忽视的问题。例如，含硫的化合物排放到土壤中，能使土壤酸化结块影响植物的生长。

有机缓蚀剂

有机缓蚀剂有机缓蚀剂分为膦系缓蚀阻垢剂，有机胺类，芳香族唑类，羧酸盐类等几大类，具体介绍如下：一膦系缓蚀阻垢剂磷酸盐与聚磷酸盐在许多方面相似，但他们分子结构中都有C-P键，这种键比聚磷酸盐中-O-P-键要牢固的多，因此这类化合物化学稳定性好，不易水解，耐高温性能好，在使用中不会因水解生成正磷酸，从而避免了聚磷酸盐使用中导致菌藻过于繁殖的缺点。所以在20世纪70-80年代以来发展极为迅速。随着环保事业的发展，工业循环冷却水处理中磷，铬，锌，钼等排放逐渐受到严格限制，很多国家都已经制定了相应的限排标准。而磷酸盐因其本身含磷低，缓蚀效率高，使用剂量小，还有与其他药剂共用时良好协同效应，在水处理中有着广泛的应用前景。具体细分两类如下：（1）氨基三亚甲基膦酸氨基三亚甲基膦酸固体为结晶粉末，易溶于水，易吸潮，易于运输和使用，尤其适用于冬季严寒地区。产品呈酸性，应避免与眼睛，皮肤或衣服接触，一旦溅到身上，应立即用水冲洗。氨基三亚甲基膦酸具有良好的螯合、低限抑制及晶格畸变作用。可阻止水中成垢盐类形成水垢，特别是碳酸钙垢的形成。ATMP在水中化学性质稳定，不易水解。在水中浓度较高时，有良好的缓蚀效果。氨基三亚甲基膦酸用于火力发电厂、炼油厂的循环冷却水、油田回注水系统。可以起到减少金属设备或管路腐蚀和结垢的作用。ATMP在纺织印染等行业用作金属离子螯合剂，也可用于金属表面处理剂等。

（3）除上述产品外，还有二亚乙基三胺五亚甲基膦酸，2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸，磷酰基聚丙烯酸，亚乙基二胺四亚甲基膦酸。2-羟基膦酸酰基乙酸，二乙烯三胺五亚甲基膦酸。聚氧乙烯醚丙三醇膦酸酯。二有机胺类有机胺类在水处理中属于吸附膜型缓蚀剂，他们大多在同一分子内同时存在极性吸附基和疏水基。在清洗金属表面上用极性基吸附，形成一层吸附膜，以疏水基阻止水和溶液氧等向金属表面扩散，来抑制腐蚀反应，这种吸附膜是单分子膜，过剩的胺经常存在于液体中，用于修补膜，因此投药量小，但在中性冷却水中，如果碳钢表面不能保持清洁状态，则吸附膜型缓蚀剂很多显示出理想的缓蚀效果。有机胺类具体分为：十六胺，十八胺，双十六胺，吗啉，一乙醇胺，二乙醇胺，三乙醇胺。等分别用于循环冷却水和锅炉补给水的缓蚀剂。三芳香族唑类芳香族唑类在水处理应用中是铜及其合金的专用缓蚀剂，主要是疏基苯并三氮唑和苯并三氮唑。 1，疏基苯并三氮唑在工业中，这是一种很好很有效的铜缓蚀剂。在PH值3-10范围内对铜和铜合金的缓蚀效果好，还可以防止铜离子对铁，铝等产生电偶腐蚀，因此，若水系统中有铜材设备或水中含有铜离子，都应加入此类缓蚀剂。 2，苯并三氮唑在水处理中主要用作有色金属缓蚀剂，对黑色金属也有一定的缓蚀作用。四羧酸盐类羧酸盐类主要有苯甲酸钠，葡萄糖酸钠，水杨酸钠，他们的具体应用如下： 1，苯甲酸钠苯甲酸钠在水处理中做缓蚀剂时，只适用微酸性条件，是她转换为苯甲酸，一般把它和其他缓蚀剂一起组成符合缓蚀剂，单独使用缓蚀效果不佳。 2，葡萄糖酸钠葡萄糖酸钠是一种多羟基羧酸盐，它在水溶液中很容易和铁，铜，铝，钙等金属离子形成络合物，使这些金属离子的盐类失活，兼并缓蚀剂和阻垢能力，且无公害，价格低，是一种前景看好的水处理剂。 3水杨酸钠水杨酸钠一般和其他缓蚀剂一起组合成复合缓蚀剂使用，效果较好。以上就是对有机缓蚀剂的一个归类，和对有机缓蚀剂的具体的分类，并对他们进行了具体的分析。本文由北京京广化工有限公司https://www.360docs.net/doc/7a16072569.html,专业提供

缓蚀剂

酸化缓蚀剂的种类添加于腐蚀介质中能明显降低金属腐蚀速度的物质称为缓蚀剂，它是目前油井酸化防腐蚀的主要手段，其费用占酸化总成本比例较大。对高温深井采用高浓度酸施工或较长时间的酸化施工都可能对设备和管线产生严重的腐蚀。钢材经高浓度的酸液腐蚀后容易变脆，同时被酸溶蚀的金属铁成为离子在一定条件下还会造成对地层的伤害。酸液对金属铁的腐蚀属于电化学腐蚀。由于铁的标准电极电位较氢的标准电极电位负得多，H+会自动地在金属铁表面获取电子还原成H2逸出。这就构成了原电池，使铁不断地氧化成铁离子而进入溶液。制造油管的钢材含有杂质导致腐蚀更为加剧。其反应如下：阳极反应(氧化)：Fe→Fe2++2e- 阴极反应(还原)：2H++2e-→H2↑ 总反应：Fe+2H+→Fe2++H2↑ 有氧存在时，部分铁以Fe3+的形式进入酸液中，并得以稳定。按缓蚀机理，缓蚀剂可分为阳极型和阴极型。阳极型缓蚀剂的作用机理是通过缓蚀剂与金属表面共用电子对，由此而建立的化学键能中止该区域金属的氧化反应。基于这个机理，缓蚀剂的极性基团的中心原子应具有孤对电子，如极性基因中含有O、S、N等原子。阴极型缓蚀剂主要通过静电引力作用，使其吸附在阴极区上，形成一层保护膜，避免酸液对金属的腐蚀。多数缓蚀剂同时兼有上述两种作用，通过控制电池的正负极反应达到缓蚀目的。还有一类有机缓蚀剂通过成膜作用，隔离或减少酸液与金属的接触面积而抑制腐蚀。作为良好的有机缓蚀剂应具有一定的相对分子质量以达到吸附的稳定性和膜的强度。鉴于对人体的毒害和对炼油催化剂的毒化，以往曾广泛采用的砷化合物缓蚀剂，如亚砷酸钠，三氯化砷等无机缓蚀剂，尽管它们在高温(260℃)下仍具有良好的缓蚀性能，而且价格低廉，目前已不再使用。由于大多数缓蚀剂为强阳离子物质，使用不当会使油藏的润湿性改变，从而产生新的伤害。所以在足够的缓蚀性能条件下，不要过多使用。砂岩酸化时，应避免含有缓蚀剂的酸液进行重复酸化。目前大量使用的是有机物缓蚀剂，可分以下几种类型。 1醛类醛类缓蚀剂主要使用的是甲醛。由于醛类具有极性基团—CHO，其中心原子O有两对孤对电子，它与Fe的d电子轨道形成配位键而吸附在金属表面从而抑制了金属的腐蚀。 2含硫类活性剂硫醇：R—SH，R:C12~C18 3含氧类活性剂表面活性剂的非极性基定向排列成了疏水膜保护层。膜的强度与碳链长度有关，膜厚而致密则屏蔽效应好，但随碳链增长，它在水中或酸中溶解性降低。 4磺酸盐活性剂烷基磺酸钠：R—SO3Na R：C12~C18 烷基苯磺酸钠：R：C8~C14 5胺类胺类化合物的氮原于有自由电子对，使其具有亲核性。例如烷基胺在盐酸中有如下反应：烷基胺作缓蚀剂，R通常为C12~C18 6吡啶类缓蚀剂吡啶类缓蚀剂是目前国内外广泛使用的酸液缓蚀剂。我国各油田常用的7701、7623和7461-102都是吡啶类缓蚀剂。例如：7701缓蚀剂主要成分为氯化苄基吡啶，是由制药厂的吡啶釜渣在乙醇等试剂中与氯化苄反应制得。如果用喹啉替换吡啶，就可得到类似的缓蚀剂氯化苄基喹啉季铵盐。常用配方为：质量分数1.0%的770l+质量分数0.5%乌洛托品，可以在90~190℃温度下，质量分数为15%~28%的盐酸中使用。

缓蚀剂防腐及其在石油机械中的应用(1)

精品资料推荐缓蚀剂防腐及其在石油机械中的应用概述钢铁材料作为主要的工程材料广泛应用于石油工业的各个领域，钢铁结构在使用过程中，不可避免地要同各种腐蚀性介质接触。腐蚀造成的经济损失十分巨大，如设备、管道由于腐蚀穿孔造成的泄漏，不仅结构本身被破坏，还浪费了能源，污染了环境。将少量物质加入腐蚀环境中，借助该物质在金属表面上发生的物理、化学作用，降低金属材料溶解速度的方法称为缓蚀剂防腐，所加物质即缓蚀剂。与其它防腐方法相比，采用缓蚀剂防腐，由于设备简单，使用方便，投资少，收效快，因而十分适用于石油、化工、机械等部门，是一项很有发展前途的防腐措施。缓蚀剂防腐具有以下特点： (1) 缓蚀剂用量极少，浓度一般为几个ppm至2%,基本不改变介质体系，成本低； (2) 缓蚀效率高，可以节约大量钢材，提高设备的使用寿命，如酸洗时使用缓蚀剂可以使损耗减少90%以上； (3) 使用缓蚀剂防腐,可以使一些先进的工艺流程得以实现； (4) 缓蚀剂具有高度的选择性, 不同的腐蚀体系一般应选用不同的缓蚀剂配方, 甚至同一体系,在温度、浓度、流速改变时,所用缓蚀剂也应有所不同,因此对于每一个具体的腐蚀体系应通过实验来确定适宜的缓蚀剂种类及浓度,不可生搬硬套； (5) 缓蚀剂可能随时间而消耗, 随介质而流动, 因此缓蚀剂的应用场所多限于循环和半循环体系。缓蚀剂的作用机理 1. 吸附理论许多有机缓蚀剂属于表面活性物质,其分子由亲水疏油的极性基和亲油疏水的非极性基组成。在介质中,极性基定向吸附排列在金属表面,从表面排除水分子和氢离子等致腐离子,使之难于接近金属表面,从而起到缓蚀作用。 2. 成膜理论缓蚀剂能与金属或腐蚀介质的离子发生反应,在金属表面生成不溶或难溶的具有保护作用的各种膜层,阻止腐蚀过程,起到了缓蚀作用。 3. 电极过程抑制理论缓蚀剂的加入抑制了金属在腐蚀介质中的电化学过程,减缓了电化学腐蚀速度。缓蚀剂的存在可能分别增大阴极极化或阳极极化,也可能同时增大阴极极化和阳极极化。上述三种理论具有内在联系,即缓蚀剂与金属相互作用使金属表面状态发生变化, 阻止或减缓腐蚀过程。缓蚀剂的协同效应

缓蚀剂的制备

1.研究背景 CO2腐蚀是油气田生产过程中最为常见的一种腐蚀形式，它严重的威胁了石油化工行业的安全生产，往往会造成巨大的经济损失，甚至危及到人身安全。有鉴于此，如何有效的抑制CO2腐蚀一直是研究热点。在诸多抑制CO2腐蚀的措施中，添加缓蚀剂是一种简单有效，成本低廉的手段，被广泛的应用于各大油气田实际生产中。 2.缓蚀剂的研究现状按照物质的组成，可将其划分成有机缓蚀剂和无机缓蚀剂两部分。有机缓蚀剂以胺类、季铵盐类、炔醇类、杂环化合物等为主，基本上都含有O、N、P、S元素，吸附在金属表面，覆盖金属活性位点，减缓电化学腐蚀。无机缓蚀剂以硝酸盐类、磷酸盐类、多磷酸盐类、硅酸盐类为主。无机缓蚀剂可以在金属表面发生化学反应形成钝化膜或金属盐类保护膜，达到预防腐蚀的目的。国外缓蚀剂的开发较为系统、成熟，主要研究咪唑啉、季铵盐Gemini 表面活性剂、磷酸酯类等有机缓蚀剂。国内多数使用醛、酮、胺缩合物、咪唑啉等杂环化合物及一些衍生物和增效剂如炔醇、卤化物等作为酸化缓蚀剂。使用量大、成本高是国内外酸化缓蚀剂普遍存在的问题，适用高温高压环境的缓蚀剂较少。目前业界广泛认为抗腐蚀效果较好缓蚀剂的有咪唑啉及衍生物、季铵盐类、希夫碱类、曼尼希碱等物质。

咪唑啉类分子包括：N 五元环、含有活性基团的侧链R1、碳氢长链R2。侧链R1为亲水支链，一般带有N、O、S等杂原子，能够在金属表面吸附，成为保护膜，R2为憎水基团，能够将金属周围的溶液排斥疏离，使腐蚀介质不能直接与金属接触，达到缓蚀的效果。根据咪唑啉缓蚀剂自身结构的特殊性，通过改性R1和R2基团结构，优化得到不同种类的缓蚀剂。 3.缓蚀剂吸附机理应用于油田的缓蚀剂一般遵循吸附成膜理论，也就是说缓蚀剂可以吸附在金属，表面成为复杂的疏水膜，减缓酸液在腐蚀过程中的阳极或阴极速率。通常吸附膜将发生腐蚀的电荷或物质与金属隔离，影响腐蚀动力学过程，从而减缓腐蚀的发生。腐蚀介质中使用范围最广的缓蚀剂一般为有机缓蚀剂，它们具有非常好的吸附性，这与其自身结构特点有关。大部分有机缓蚀剂拥有双亲结构，亲水基团和疏水基团分布在分子结构的两端。酸性溶液中，缓蚀剂的N、S、P等元素的未共用电子对，与H+或阳离子配位成为鎓离子。鎓离子带有正电荷，能够吸附到阴极区，使阴极区带有正的过剩电荷，提高氢离子在阴极区的反应过电位，降低腐蚀速率。吸附包括了物理和化学吸附两种方式。物理吸附一般没有选择性，本身受温度的影响比较小。化学吸附的本质是缓蚀剂与金属形成配位键，一般情况下由缓蚀剂提供电子，与金属的空d轨道发生化学吸附，吸附能力与缓蚀剂的电子云密度有关，双键、三键、共轭结构都能够增大电子云密度，增强缓蚀剂的化学吸附能力和耐腐蚀性。许多研究表明，缓蚀过程中两种吸附方式是同时存在的，也有人认为物理吸附是化学吸附的初级阶段。（1）有机缓蚀剂极性基团的物理吸附一般认为，有机缓蚀剂极性基团以鎓离子的形式吸附在金属的表面。鎓离子带一个单位的正电荷，由于静电引力，鎓离子吸附在金属表面的阴极区，使金属表面带正电荷，于是去极化剂H+就难接近金属，从而大大减缓了腐蚀速度。物理吸附的特征是：吸附的作用力小、具有可逆性；受温度影响小、对金属无选择性、可以是单分子层吸附，也可以是多分子层的吸附。 (2)有机缓蚀剂极性基团的化学吸附

缓蚀剂种类,作用原理(图文)详解

前言：缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。主要用于中性介质（锅炉用水、循环冷却水）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液）和气体介质（气相缓蚀剂）。缓蚀效率愈大，抑制腐蚀的效果愈好。有时较低剂量的几种不同类缓蚀剂配合使用可获得较好的缓蚀效果,这种作用称为协同效应；相反地,若不同类型缓蚀剂共同使用时反而降低各自的缓蚀效率，则称为拮抗效应。缓蚀剂可按作用机理或保护被膜特性进行分类。常见种类 ① 钝化剂：一般是无机类的强氧化剂. 例如,铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等. 它们的作用就是使腐蚀介质具有更强的氧化性,使金属表面保持完整的氧化膜.其作用和电化学的阳

极保护异曲同工. ② 有机缓蚀剂：其中包括酸洗缓蚀剂和抗蚀油脂. 钢铁的酸洗是许多加工过程的必不可少的预处理工序,目的是除去钢铁表面的氧化物,但这个过程必然也会使金属本身受到腐蚀.为了减少金属的腐蚀,在酸洗时必须加入缓蚀剂. 这种缓蚀剂通常有：邻位和对位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚等. 其作用机理是：缓蚀剂被普遍地吸附于钢铁的表面,使得钢铁酸洗时引起腐蚀的电极反应受到阻化.有的缓蚀剂可以提高氢的超电压,使氢离子还原的阴极反应受阻；有的缓蚀剂可使铁氧化为二价铁离子的反应受阻,使阳极极化.但一般认为,缓蚀剂可以同时减慢阴极和阳极的反应,使钢铁的腐蚀速率明显降低.抗蚀油脂用于金属材料和制件在运输和贮藏期间的暂时防腐,它主要由油、脂或蜡等加入少量有机添加剂组成.这种有机添加剂一般是极性化合物,可吸附于金属表面. 其作用机理相似于酸洗缓蚀剂,所不同的是,要求抗蚀油脂中的添加剂在近中性的条件下发生作用,而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下发生作用.作为抗蚀油脂中的添加剂的有机物质通常为：有机胺类、

三乙醇胺安全技术说明书

三乙醇胺安全技术说明书 -湖北仙粼化工有限公司说明书目录第一部分化学品名称第九部分理化特性第二部分成分及组成信息第十部分稳定性和反应活性第三部分危险性概述第十一部分毒理学资料第四部分急救措施第十二部分生态学资料第五部分消防措施第十三部分废弃处理第六部分泄漏应急处理第十四部分运输信息第七部分操作处置与储存第十五部分法规信息第八部分接触控制/个人防护第十六部分其他信息第一部分：化学品名称化学品中文名称：三乙醇胺化学品俗名：化学品英文名称：triethanolamine 英文名称：技术说明书编码：1596 CAS No. 102-71-6 生产企业名称：湖北仙粼化工有限公司地址：湖北省仙桃市杜家台生效日期：第二部分：成分及组成信息

有害物成分含量有害物成分含量三乙醇胺（Ⅰ）≥99% 三乙醇胺（Ⅱ）85% 一乙醇胺≤0.5% 一乙醇胺- 二乙醇胺≤0.5% 二乙醇胺- 第三部分：危险性概述危险性类别：暂没划分。侵入途径：吸入、食入。健康危害：本品对局部有刺激作用。皮肤接触可致皮炎和湿疹，与过敏有关。本品蒸气压低，工业接触中吸入中毒的可能性不大。环境危害：无。燃爆危险：本品可燃，具刺激性，具致敏性。第四部分：急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，就医。吸入：脱离现场至空气新鲜处，就医。食入：饮足量温水，催吐，就医。第五部分：消防措施危险特性：遇明火、高热可燃。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷

缓蚀剂的应用

1.8缓蚀剂的实际应用 1.在酸性环境中的应用生活生产当中金属材料及设备与酸类物质的接触是不可避免的。比如为了清洗掉在钢铁表面上的铁鳞和铁锈，需要对该材料进行酸浸酸洗；又如在工业设备上的铁锈铁垢也需要通过酸洗的方法来进行对设备清洗；而在油井中处于对出油速度的考虑或者说是为了提高出油率，要不断向地下油层内加入酸从而来溶解岩层厚度；此外，酸的一些贮运工具等。在这些情况下，为了保护设备，延长工程材料的使用寿命，经常都需要采用酸性介质的缓蚀剂来保护与酸性介质接触的或处于酸性环境中金属材料。大体来说，酸性介质的缓蚀剂可以分为两大类： (1)无机缓蚀剂如Sb3r、AS3+、Sn2+、Bi3+、Fe3+、Fe2+、Cu、Br-2+和I-等。 (2)有机缓蚀剂据文献报道，已研制成功并得到实际运用的有机缓蚀剂作为酸性介质缓蚀剂的炔醇、有醛、有机酸等其他含碳氢氧的化合物；由于氮含有多对电子，所以有胺、吡啶、喹啉、吡咯烷、苯胺、嘧啶、哌啶、硬脂酰胺等含氮的有机化合物；含硫的有机化合物；含磷的有机化合物等。很多酸性体系缓蚀剂一般都采用无机物与有机物的多组分化学复合物。 2.在水系统中的应用有文献报道，已经有多种缓蚀剂成功研制运用于来保护工业循环冷却水系统、采暖设备与管道、饮用水系统、水冷却器等。所谓水质稳定技术是指通过添加具有缓蚀、消垢和杀菌灭藻作用的各种化学药剂来控制冷却水循环系统的腐蚀、结垢和生物繁殖，从而使得设备安全运转得以保证的技术。在水质处理中常用的高效缓蚀剂有：聚磷酸盐、有机磷酸盐、锌盐、硅酸盐、重铬酸盐和铬酸盐等。 3.在石油天然气开采中的应用由于在原油、天然气内含有H 2S、CO 2 有机酸等会给采油采气的管道和设备造成比较轻微的腐蚀，日积月累，时间长了，由于硫化氢中氢的长期存在造成金属设备的穿孔或着形成层状会慢慢剥落，甚至更危险情况有可能造成应力腐蚀破裂和氢损伤。其中在石油天然气开采方面，抗硫化氢气体的缓蚀剂是吸引科学家们关注和研究最多的一类缓蚀剂，已有许多缓蚀剂成功研制并商品化，具体来说有咪唑啉、兰4-A、1014、粗喹啉、氧化松香胺等。 4.在炼油工业中的应用与石油天然气开采情况类似，由于原油中含有多种无机盐、硫化物、环烷酸等物质组成，显然会对炼油厂中的常压、减压设备、管线和油罐等造成比较严重腐蚀，所以通常情况下也需要用缓蚀剂对设备进行有效的保护，比如已经广泛被采用尼凡丁-18、4502Nacol 65 AC等有效缓蚀剂。 5.在化学工业中的应用任何缓蚀剂的自身保护都有一定的局限性，它在化学工业过程中的应用还不是很多，但也有一些已经应用成功的实例。 (1)熬碱锅的防护由于烧碱溶液是在铸铁制的熬碱锅中通过蒸发而获取碱，所以毋庸多异，会给熬碱锅造成比较严重腐蚀。在这种情况下也经常用缓蚀剂来保护锅炉，比如以硝酸钠为缓蚀剂应用为例，不单可以起到延长设备的使用寿命的效果和作用，而且会减少碱中Fe3+的含量从而使制碱的质量得到改善和有效提高。 (2)碳化塔的防护在碳酸氢铵厂中时常采用硫化钠溶液预膜的方法来减缓

缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向

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

气井缓蚀剂酸性天然气中由CO2、H2S等引起的井筒及地面管网的腐蚀破坏一直是酸性气田开发过程中面临的主要技术难题之一。CO2在潮湿的环境下或溶于水后对钢铁有很强的腐蚀性。与强酸（如盐酸）相比，由于CO2溶于水后，在相同的pH值条件下，其总酸度较高，对钢铁的腐蚀比强酸还严重。因此，为了防止酸性气体造成的腐蚀，常用的防腐措施主要采用耐蚀管材、表面保护覆盖层或涂镀层、加注缓蚀剂、工艺性防腐等，其中最经济、见效最快的就是使用缓蚀剂。其优点是用量少，加药设备简单，容易实施，而且防腐蚀效果能得到保证。用于气井的缓蚀剂多是含氮化合物，如胺类、咪唑啉、酰胺类和季胺盐以及含有硫和磷元素的咪唑啉等。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。咪唑啉学名为间二氮杂环戊烯，呈现白色针状，其母体结构是咪唑，二氢取代咪唑后成为咪唑啉，其杂环大小与咪唑一致。咪唑啉类缓蚀剂一般由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。在国外开展的防止CO2腐蚀的缓蚀剂研究中，发现4-氨基哌啶衍生物可用于防止CO2饱和盐水对钢材的腐蚀，其缓蚀率高达95%；烷氧基硫醇的磷酸酯或其胺盐可作为高浓度CO2环境中的缓蚀剂；2，3-双取代基3，4，5，6-四氧嘧啶化合物，适用于含CO2、H2S及盐水深井的腐蚀防护；而含硫基和氨基的咪唑啉衍生物，对CO2、H2S的缓蚀率可达90-95%。国内许多单位也开展了CO2、H2S缓蚀剂的研究工作。四川石油管理局天然气研究所开发了用于防止CO2、H2S腐蚀系列缓蚀剂；华北油田及中科院金属研究所研制的季胺盐缓蚀剂应用于现场，取得了满意的缓蚀效果。大庆石油学院研制的咪唑啉及苯基硫脲衍生物有较好的抑制CO2腐蚀作用。根据气井腐蚀介质的不同，缓蚀剂大致可分为油溶性缓蚀剂、水溶性缓蚀剂、分散型缓蚀剂和气相缓蚀剂。研究发现，有些缓蚀剂虽对CO2腐蚀有一定的缓蚀作用，但温度稍高（>70℃）则发生脱附而使缓蚀效率大幅度降低，甚至失效。根据CO2腐蚀机理，认为成膜型缓蚀剂控制CO2腐蚀效果较好。油溶性成膜缓蚀剂已广泛用于气井中以控制CO2腐蚀。缓蚀剂加注量及加注周期：确定缓蚀剂加注量及周期应根据必要的缓蚀剂现场评价试验，并考虑气井井深、产气量、产水量以及缓蚀剂的流动性能等因素。由于缓蚀剂对应用条件的针对性强，当操作条件如温度、压力、浓度和流速等改变时，采用的缓蚀剂型号及加量也需要改变，可以通过现场挂片、安装腐蚀探针来监测并确定正确的加量。