LX_1高温酸化缓蚀剂的研究
高温酸化缓蚀剂的研究进展
高温酸化缓蚀剂的研究进展王乐;蒋建方;马凤;安冬梅;曹科学【摘要】介绍了高温酸化缓蚀剂的吸附作用机理,综述了国内油田常用产品的种类、适应温度及其特点.总结出高温条件下缓蚀效果差的表现及应用中的难点,提出研制适应更加苛刻环境的低毒、环保型异常高温缓蚀剂的发展方向.【期刊名称】《全面腐蚀控制》【年(卷),期】2016(030)004【总页数】6页(P40-45)【关键词】高温;酸化缓蚀剂;研究现状【作者】王乐;蒋建方;马凤;安冬梅;曹科学【作者单位】中国石油大学提高采收率研究院,北京102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京102249;中国石油大学提高采收率研究院,北京102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京102249;中国石油大学提高采收率研究院,北京102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京102249;中国石油大学提高采收率研究院,北京102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京102249;中国石油大学提高采收率研究院,北京102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京102249【正文语种】中文【中图分类】TG174.42酸化是油田增产增注的重要措施之一，然而在酸化过程中酸液对油、套管及井下设备的腐蚀也是十分严重的。
减轻腐蚀的方法有涂镀层、升级材料、阴极保护以及添加缓蚀剂等。
其中，缓蚀剂具有用量少、施工工艺简单、不需要特殊的附加设备（如电化学保护）等优点而深受欢迎。
近年来，随着深井、超深井的大量开发，井下温度升高，酸化缓蚀剂的耐温性要求也就越来越高，如何使酸化缓蚀剂在高温、超高温条件下发挥较好的缓蚀作用是目前亟待解决的问题之一。
本文主要介绍国内高温酸化缓蚀剂的种类、适应温度与优缺点以及主要的缓蚀机理，总结了今后酸化缓蚀剂的发展方向，提出研制异常高温缓蚀剂的重要性。
目前，油田常用酸化缓蚀剂的作用机理大多为吸附成膜机理，即缓蚀剂在金属表面形成一层连续或不连续的吸附膜，阻止腐蚀过程的阳极反应或阴极反应或同时阻滞两个电极反应的进行，降低腐蚀速率[1]。
高温酸化缓蚀剂研究的开题报告
高温酸化缓蚀剂研究的开题报告一、选题背景随着工业化的不断发展，金属材料的使用范围逐渐扩大。
但在大气环境下，金属材料往往会遭受氧化腐蚀的侵害，导致材料的力学性能降低、外观受损等问题。
为了有效地缓解这一问题，高温酸化缓蚀剂被广泛应用于热力设备、航空航天、电子电气等领域。
目前，高温酸化缓蚀剂相关的研究主要集中在化学成分、缓蚀效果、制备方法等方面，而缺乏深入的机理研究。
因此，通过深入探讨高温酸化缓蚀剂的缓蚀机理，可以更好地指导实际应用，并有助于研发更具优越性能的高温酸化缓蚀剂。
二、研究内容本研究旨在通过对高温酸化缓蚀剂的缓蚀机理进行研究，探索其缓蚀机理。
具体研究内容包括：（1）分析高温酸化缓蚀剂的成分及特征，并通过材料表征技术研究其物化性质；（2）采用失重法、电化学技术等手段，探究高温酸化缓蚀剂在高温环境下的缓蚀机理，归纳其物理化学反应原理；（3）通过改变高温酸化缓蚀剂的配方及制备工艺，进一步优化其缓蚀性能，探究其性能优化策略。
三、研究意义通过对高温酸化缓蚀剂的研究，可以更好地了解其缓蚀机理，为进一步研发性能更为优越的高温酸化缓蚀剂提供理论指导。
同时，该研究成果也有望为解决金属在高温环境下的氧化腐蚀问题提供科学依据，推动相关领域的产业发展和升级。
四、研究方法本研究采用多种手段，包括材料表征技术、失重法、电化学技术等。
其中，失重法用于测量高温酸化缓蚀剂在高温环境下的失重量，以分析其缓蚀性能；电化学技术用于研究高温酸化缓蚀剂的缓蚀机理和物理化学反应原理。
五、研究预期成果（1）对高温酸化缓蚀剂的缓蚀机理进行深入探讨，得出缓蚀的物理化学反应原理；（2）优化高温酸化缓蚀剂的配方及制备工艺，提升其缓蚀性能；（3）为金属在高温环境下的氧化腐蚀问题提供科学依据，推动相关领域的产业发展和升级。
高温酸化缓蚀剂
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高温酸化缓蚀剂的合成及性能研究的开题报告
高温酸化缓蚀剂的合成及性能研究的开题报告一、研究背景与意义随着工业化进程的加速和人们生活水平的提高，金属材料的使用范围不断扩大，而金属材料在使用中不可避免地会受到腐蚀的侵袭，造成材料性能的损失和经济损失。
因此，随着经济的发展和科技的进步，开发可靠、高效的防腐剂已成为缓蚀剂领域的研究热点。
高温环境下，金属材料更容易受到腐蚀的侵袭，因此开发高温缓蚀剂具有重要意义。
高温酸化缓蚀剂是一种具有良好缓蚀性能的化学品，可在高温环境下有效地保护金属材料，提高其耐腐蚀性能，从而延长其使用寿命，减少经济损失。
因此，合成可靠、高效的高温酸化缓蚀剂对于推动工业现代化和经济的可持续发展具有重要意义。
二、研究内容与方法本文旨在研究一种可用于高温环境下的酸化缓蚀剂，并对其性能进行评估。
具体内容包括：1. 合成高温酸化缓蚀剂采用化学合成的方法，根据文献资料或自主设计，合成高温酸化缓蚀剂，并利用红外光谱、核磁共振波谱等方法对其结构进行表征。
2. 评估高温酸化缓蚀剂的性能通过溶液浸泡、加速腐蚀试验等方法，评估合成的高温酸化缓蚀剂的缓蚀性能，分析其对金属材料的缓蚀机理。
3. 确定最佳使用条件在实验室条件下，通过调整温度、浓度、pH值等参数，确定高温酸化缓蚀剂的最佳使用条件。
4. 探究酸化缓蚀剂的应用将合成的高温酸化缓蚀剂应用于金属材料的表面处理中，考察其在工业生产中的应用效果。
三、预期研究成果与意义通过本次研究，可获得一种可用于高温环境下的酸化缓蚀剂，并对其性能进行评估。
预计实验结果可为高温环境下金属材料的防腐防蚀提供新的思路，为相关领域的研究提供参考。
本次研究具有重要的社会意义和经济价值，可为相关企业提供一种可靠的高温酸化缓蚀剂，提升金属材料的品质和使用寿命，从而提高工业生产效益和经济效益，具有较好的推广价值和社会效益。
(完整word)高温缓蚀剂综述1
高温缓蚀剂综述一．研究背景近年来，随着油田不断加大开采深度及大量高酸原油的进口，我国原油日益重质化、劣质化，其酸值不断提高，对原油加工设备的腐蚀越来越严重，腐蚀问题已成为影响国民经济和社会可持续发展的重要因素。
自20世纪70年代以来，世界上的一些发达国家相继对腐蚀损失做过相对系统的调查。
各国的调查显示：腐蚀损失占到了各国国民经济总量的1%~5%，其中腐蚀损失的1/4是可以通过采取普遍使用耐蚀材料及采用适宜的防蚀的方法来加以避免。
采用防腐蚀措施后，各国腐蚀损失从1979年占当年GNP的4.9%，降低到1999年的4.2%。
早在20世纪20年代，在石油炼制过程中人们就已经对环烷酸造成的腐蚀有所认识，此后人们一直在努力去克服石油炼制过程中环烷酸的腐蚀问题。
对于我国来说，胜利原油，辽河原油等都是高酸值的原油，在炼厂炼制原油过程中不可避免的会碰到环烷酸的腐蚀问题。
特别是近几年，随着全球原油价格持续攀高，原油品质差价逐渐增大，由环烷酸腐蚀引起的炼厂设备腐蚀问题日趋严重。
2004年8月5日中国石油锦州石化公司蒸馏车间二套减压蒸馏装置减压炉炉管四路炉出口管泄漏三路，均发生在每路炉出口的炉管弯头附近和直管段的任何部位，炉管弯头附近和直管段减薄穿孔，被迫临时停工抢修。
2006年10月16日中国石油化工股份有限公司武汉分公司1号常减压蒸馏装置扩能改造后减压塔及内构件在高温环烷酸环境下减二、三、四线填料腐蚀严重，集油箱腐蚀减薄、油气管线切向进料口环形分布器入口处箱板冲蚀破损三处约2m2，造成了巨大的经济损失。
某企业3号常减压装置，2003年11月发现有一重油高温管线压力表接管焊缝泄漏，进一步扩大检查时发现大部分常压重油高温管线减薄非常严重。
该管线从开工到出现泄漏仅运行18个月，年平均减薄3~5mm，常压炉辐射出口管线最薄处只有3mm。
扬子石化公司加工酸值较高的鲁宁管输油，导致Cr5Mo炉管在环烷酸腐蚀下局部穿孔泄露而造成停车，给正常生产、安全生产带来非常大的损失。
低伤害高温酸化缓蚀剂的合成及性能研究
其 中： 、 Ｒ 为烷基或芳基 Ｒ Ｒ ： 曼尼希反应 的过程 比较复杂 ， 一般认为先 由胺 和醛反 应 生成 中 间体 Ｎ一羟 甲基胺 ， 然后再 与 含有 活泼氢原子的化合物缩合。反应机理可 以被表示 为：
ｒ ｔＮ － Ｈ Ｏ ］ Ｉ －ｃ ２Ｈ 。 ２
剂化工 产品 的空 白。
＝ Ｉ— ｔ ＝ ｔ ｃ一＝ ！ ２ Ｎ
Ｚ 吸 电子基 ：
（） ２ 曼尼希碱缓蚀原理
有多 个带有孤 对 电子 的氧原子 和氮原 子 ， 而且 在氧 、
１ 高温酸化缓蚀剂 的合成及性能评价
１１ 高温酸化缓蚀剂的合成 ． （） １曼尼希碱合成原理 曼尼希反应是指： 胺 类化合物、 醛和含有活泼氢原子 的化合物进行缩合 时， 活泼氢原子被氨甲基取代的反应 ， 可以用下列通 式表示 ：
具有广 阔的应 用前景 ， 翱 了江汉 油 田高温酸化缓 蚀剂化 工产 品的 空 白。
主题词 曼尼希碱 合成 缓蚀剂 高温 性能评价
酸化和酸压 是 油 田常用 的增 产 增 注措 施 ， 要 主
ｔ１ ｔ
是利用酸液的化学溶蚀作用及水力作用来扩大油流
孔道 和提高 地 层 渗 透率 ， 而达 到增 产 增 注 目的 。 从
（） ３ 曼尼希碱的合成和复配 在装有 电动搅拌 器和回流冷凝管的三口烧瓶 中， 依次加入定量 的醛、
酮、 胺化合物 ， 然后慢慢滴加 ３ 一 ％ 的浓盐酸 ， ％ ５ 反 应时间 ４ ８ ， ｈ一 ｈ 所得产物即为曼尼希碱。 以合成的曼尼希碱作为酸化缓蚀 剂的基 础组
分散性 ， 酸液置于高温高压动态腐蚀测试仪中恒温 ２ ４ｈ ４～ ８ 。冷却后将酸液倒人量筒， 观察无沉淀、 无
高温酸化缓蚀剂主要成分,配方工艺及应用
高温酸化缓蚀剂主要成分，配方工艺及应用导读：本文详细介绍了高温酸化缓蚀剂的研究背景，理论基础，参考配方等，本文中的配方数据经过修改，如需更详细资料，可咨询我们的技术工程师。
酸化是油气井增产和水井增注的重要措施，在石油工业中得到了广泛的应用。
禾川化学引进尖端配方破译技术，专业从事高温酸化缓蚀剂成分分析、配方还原、研发外包服务，为石油化工相关企业提供一整套配方技术解决方案。
1.背景酸化是油气井增产和水井增注的重要措施，在石油工业中得到了广泛的应用。
但酸化过程中所使用的酸液会对管线和设备都产生严重的腐蚀，还会对地层造成潜在的危害。
为减轻酸液腐蚀，保证酸化施工的成功开展，最经济有效的方法是向酸化液中添加高效酸化缓蚀剂。
目前，我国使用的酸化缓蚀剂主要有季铵盐、曼尼希碱和咪唑啉等几大类。
咪唑啉类缓蚀剂对盐酸中碳钢等有优良的缓蚀性能，曼尼希碱缓蚀剂由于缓蚀性能良好，作为高温条件下适用于浓盐酸介质的缓蚀剂倍受重视，是当前缓蚀剂的研究热点;曼尼希碱是一类性能优良的缓蚀剂,在酸化作业中作为高温浓盐酸的缓蚀剂大量应用。
随着对酸用缓蚀剂的要求越来越高,常见的酸化缓蚀剂在高温下存在易结焦、分层、溶解分散性不够稳定的缺点,可能会对地层造成进一步的伤害；单一的曼尼希碱型缓蚀剂由于本身的分子结构等问题,单独使用时缓蚀很难达到理想的效果;目前酸化缓蚀剂的研究发展方向是研制新型、环境友好、抗高温耐浓酸的长效缓蚀剂复配体系；国内相关专家开发的高温酸化缓蚀剂主要是多组分缓蚀剂配以增效剂复配而成,尤其是胺类、季铵类及炔醇类复配缓蚀剂应用较多,以期达到高性能和多功能的目的。
禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。
油田高温酸化缓蚀剂研究进展
油田高温酸化缓蚀剂研究进展崔福员;桑军元;王云云;张帅;杨彬;李文杰【摘要】本文阐述了酸化用缓蚀剂的作用机理以及性能评价方法,综述了当前国内外油田高温酸化缓蚀剂的研究现状.高温酸化缓蚀剂主要由缓蚀主剂、表面活性剂、缓蚀增效剂、有机溶剂等成分组成,耐温等级可以达到150℃以上.今后缓蚀剂发展方向主要是对缓蚀剂作用机理、复配协同机理的研究以及高效、低毒、环境友好型高温缓蚀剂.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2016(035)010【总页数】4页(P1-4)【关键词】酸化;缓蚀剂;机理;研究现状【作者】崔福员;桑军元;王云云;张帅;杨彬;李文杰【作者单位】中国石油渤海钻探工程技术研究院,天津300280;中国石油渤海钻探第四钻井工程分公司,河北任丘062550;中国石油渤海钻探工程技术研究院,天津300280;中国石油渤海钻探第四钻井工程分公司,河北任丘062550;中国石油渤海钻探工程技术研究院,天津300280;中国石油渤海钻探工程技术研究院,天津300280【正文语种】中文【中图分类】TE254.4酸化施工中高浓度的酸液会对设备及地下管线造成严重腐蚀，为降低腐蚀，最常用且有效的方法是向酸液中添加缓蚀剂，具有用量少、工艺简便、成本低廉、适用性强的特点，是一种经济实用的金属防护措施。
根据形成保护膜的特征，缓蚀剂可以分为氧化膜型、沉淀膜型和吸附膜型三种类型。
在酸性环境中大多数沉淀膜与氧化膜易于溶解，不能有效地起到缓蚀作用，因此酸化施工中主要以吸附膜型缓蚀剂为主。
随着油田开发技术的不断深入，深井、超深井的数量逐渐增加，对缓蚀剂的性能要求也越来越高，耐温150℃甚至更高温度缓蚀剂也随之问世，为更好服务于油气田酸化施工，提高缓蚀剂耐温等级，有必要对缓蚀剂机理以及高温缓蚀剂研究进展进行总结。
吸附型缓蚀剂必然在金属表面发生吸附过程，只有具备吸附竞争能力的组分才能发挥有效的缓蚀作用。
因此可以从改善物质吸附能力角度提高缓蚀剂性能。
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了一级标准 。
搅拌速度为 60 r/m in, 测试时间 4 h, 试验试片为
2. 2. 2 LX - 1 高温酸化缓蚀剂高温高压动态腐蚀 N80钢片 。其它条件及试验结果如表 3所示 。
试验
表 3 LX - 1高温酸化缓蚀剂高温高压动态腐蚀试验结果
试验温度 / ℃
酸液质量分数 / %
HC l
HF
LX - 1质量分数 / % 平均腐蚀速度 / ( g·cm - 2 h - 1 )
D evelopm en t of L X - 1 Corrosion Inh ib itor for Ac id if ica tion
L IU Yu - heng1 , L IU S hu - w en2 (1. CNOOC Energy Technology & Services OPSC, Tianjin 300452, China; 2. College of Chem istry and Chem ical Engineering, China University of Petroleum , Q ingdao 266555, China)
取等物质的量比的咪唑啉和氯化苄于三口烧瓶 蚀剂为棕红色溶液 , 无不溶物 。物理性质如表 1。
中 ,加于一定量的甲醇作溶剂 ,升温至 80℃反应 3h,
表 1 LX - 1高温酸化缓蚀剂的物理性质
即得缓蚀组分 H - 1。 1. 2. 2 缓蚀组分 H - 2的合成
在装有搅拌器 、回流冷凝管的三颈烧瓶中按一
缓蚀剂评价
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山 东 化 工 SHANDONG CHEM ICAL INDUSTRY 2010年第 39卷
(续 表 )
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本文将合成的咪唑啉季铵盐 、炔氧甲基胺和两 种曼尼希碱按一定比例复配混合形成复合缓蚀体 系 ,研制出了可用于 140℃油层的高温酸化缓蚀剂 ,
并按照 SY / T 5405 - 1996《酸化用缓蚀剂性能试 验方法及评价指标 》[ 3 ]中的方法对它进行了室内性 能评价 。 1 缓蚀剂的合成 1. 1 仪器与试剂
在三颈瓶中加人一定量环烷酸与三乙烯四胺 , 温度升至 140℃时开始回流 , 有水分出 , 继续升温
收稿日期 : 2009 - 11 - 30 作者简介 : 刘瑜珩 (1972—) ,男 ,高级工程师 ,硕士 ,从事海洋石油工程和油田生产管理工作 ;刘树文 ,通讯联系人 ,联系方
式 :中国石油大学化学化工学院 ,电话 : 15166391258,邮箱 : sw liu@ hdpu. edu. cn
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第 1期
刘瑜珩 ,等 : LX - 1高温酸化缓蚀剂的研究
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(续 表 )
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三级
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Abstract: : Four kinds of inhibitor were synthesized in laboratory, and corrosion inhibitor LX - 1 for acidifying oil well was p repared by com bining such corrosion inhibitors. The performences of LX - 1 were evaluated by weight - loss test at various temperatures, inhibitor concentrations and difierenttypes and concentrations of acids. The results showed that the performance of anti - corrosion could m eet the oil and natural gas industry standards by just adding 0. 3% ～3. 0% LX - 1 to 20% hydrochlotic acid below 140℃. Key words: corrosion inhibitor; anti - corrosion; acidification; M annich base
试验了 LX - 1 缓蚀剂在不同浓度下的缓蚀效 果 。测试时间 4 h,试验试片为 N80 钢片 。其它条 件及试验结果如表 2所示 。
表 2 LX - 1高温酸化缓蚀剂常压静态腐蚀试验
试验温度 / ℃
酸液质量分数 / %
HC l
HF
LX - 1质量分数 / % 平均腐蚀速度 / ( g·m - 2 ·h - 1 )
酸化是油田常用的一项增产增注措施 ,但酸液 注入地层的过程中 ,防止设备腐蚀的酸化缓蚀剂则 是不可缺少的 。否则会对地面管汇及井筒管壁产生 严重的腐蚀 ,所以酸液中必须加入缓蚀剂 。但随着 高温深井的不断出现 ,对缓蚀剂提出了更高的要 求 。目前国内外在开发和研究高温酸化缓蚀剂方面 已作了大量工作 [ 1 - 4 ] ,但对用于高温浓酸的缓蚀剂 的研究和报道很少 。根据使用情况 ,目前国内效果 较好的高温酸化缓蚀剂在高温下存在易结焦 、分层 、 溶解分散性不够稳定的缺点 ,可能会对地层造成进 一步的伤害 。因此 ,研究性能优越的高温酸化缓蚀 剂显得更重要 。
蚀剂的腐蚀瓶放在恒温水浴中 ,在试验温度下放置 4 h ;高于 100 ℃时 ,在高压下将加有缓蚀剂的酸
烧瓶中依次加入一定量的丙酮 、甲醛 、乙二胺 、浓盐 酸和无水乙醇 ,在给定温度下加热搅拌 ,反应一定时 间后 ,得到红棕色液体即缓蚀组分 H - 3。 1. 2. 3 缓蚀组分 H - 4的合成
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2 缓蚀剂的评价与讨论 2. 1 缓蚀剂的性能评价方法及评价指标
缓蚀剂的性能评价均采用 SY / T 5405 - 1996
用分液漏斗除去水分 ,得到醛酮胺的缩合产品 ,即缓 《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标 》中的评
蚀组分 H - 2。
价方法 :低于 100 ℃时 ,在常压下将装有酸液及缓
1. 2. 3 缓蚀组分 H - 3的合成 在装有电动搅拌器 、回流冷凝管 、温度计的三口
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由表 3 可以看出 ,在高温高压下 , LX - 1 缓蚀 剂随温度升高 ,缓蚀效果逐渐变差 ,但 140℃以内 , 缓蚀效果能保持在一级水平 。当温度到 160℃时 , 缓蚀效果已很差 ,能维持三级水平 。因此该缓蚀剂 的耐温为 140℃以内 。 2. 2. 3 LX - 1高温酸化缓蚀剂的溶解分散性试验
摘要 :室内合成出四种缓蚀组分 ,并以其为主剂复配出一种主要针对油井酸化使用的缓蚀剂 LX - 1,通过静态动态失重法在不同 温度 、不同加量以及不同酸液类型及酸液浓度下 ,对其缓蚀性能进行了综合评价 ,并对其缓蚀机理进行了探讨 。腐蚀试验表明 ,在 140℃以内 , 20%的盐酸和 15%的土酸中只需加入 0. 3% ～3%的 LX - 1缓蚀剂 ,即可满足石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级 品的要求 。 关键词 :缓蚀剂 ;防腐 ;酸化 ;曼尼希碱 中图分类号 : TE39 文献标识码 : A 文章编号 : 1008 - 021X (2010) 01 - 0014 - 04
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