胺甲基化反应制备酸化缓蚀剂的研究
设备及防腐 ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ石ＰＲＯ油ＣＥ炼ＳＳＩＮ制Ｇ ＡＮ与Ｄ Ｐ化ＥＴＲ工ＯＣＨＥＭＩＣＡＩ￣ｓ 黼 ｓ
胺甲基化反应制备酸化缓蚀剂的研究
孔祥军，地力拜・马力克，马 玲，李磊
（中国石油克拉玛依石化公司炼油化工研究院，新疆克拉玛依８３４０００）
摘要：以有机酮、有机胺、醛为原料，通过胺甲基化反应合成缓蚀剂，采用在线红外系统监测反应进程，考 察不同有机酮、有机胺合成的缓蚀剂的缓蚀性能。试验结果表明，由芳香酮、甲醛、芳香胺合成的胺甲基化产物 是一种混合物，其缓蚀性能优异，在腐蚀介质为１５％的盐酸溶液、温度９Ｏ℃、时间４ ｈ、缓蚀剂加入量（叫）１ 的 条件下，腐蚀试验的腐蚀速率仅为１．１０ ｇ／（ｍ。・ｈ），达到了石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的要求。
关键词：胺甲基化缓蚀剂腐蚀速率
酸化是碳酸盐岩油藏开发过程中油气井增
产、注水井增注的有效技术措施之一，为了延缓井
筒管柱的酸蚀速率，油气井增产措施使用的所有 工业用酸都需加入缓蚀剂。酸化缓蚀剂大多为极 性或离子型化合物口］，主要有以下几大类：曼尼希
碱、丙炔醇、脂肪胺及其衍生物、季铵盐类、松香衍 生物、酰胺羧酸型和吡啶类缓蚀剂［２ ］。炔醇类缓
蚀剂的缓蚀效果好，但价格昂贵且毒性较强；脂肪
胺及其衍生物、松香衍生物在酸液中的溶解性较 差；酰胺羧酸型缓蚀剂的抗高温性能较差；吡啶类
以及由吡啶、喹啉等合成的季铵盐类缓蚀剂的成 本较高，虽然热稳定性好，但在高温下脱附严重，
需加大用量。胺甲基化反应制备的缓蚀剂的应用
始于２Ｏ世纪７Ｏ年代，最初用作防冻液中的防腐 剂，后来用于处理石油气储存器内壁。胺甲基化
反应的产物为曼尼希碱，其酸溶性好、成膜性能
佳、高温稳定性好、缓蚀率高。随着钻井工艺的发 展和采油技术的进步，大量深井、超深井和极深井
投入开发，胺甲基化反应制备的缓蚀剂得到了推 广应用，受到越来越多的重视－７ ］。本研究以有机 酮、有机胺、醛为原料，通过胺甲基化反应合成缓
蚀剂，采用在线红外监测技术监测反应进程，考 察不同有机酮、有机胺对合成的缓蚀剂性能的 影响。
１ 实 验
１．１仪器及试剂
仪器：分析天平（感量０．１ ｍｇ），静态腐蚀测定
仪，在线红外测试系统（Ｒｅａｃｔ ＩＲ ｉｃｌ０），恒温水浴 （控温精度±ｌ℃），广口瓶，ｐＨ计，游标卡尺（精度
０．０２ ｍｍ），Ｎ８０腐蚀试片，干燥器，常规玻璃仪器。 试剂：甲醛，有机酮，有机胺，盐酸（ＨＣ１质量 分数３６ ～３８ ），无水乙醇，石油醚。
１．２缓蚀剂的制备
图１为胺甲基化反应试验装置示意。在装有
搅拌器、回流装置和测温装置的三口烧瓶中加入
一定量的醛、酮、胺，并加入一定量的无水乙醇作
为溶剂，加少量盐酸作为催化剂，并调节ｐＨ值，加 热到一定温度，在回流下反应一定时间，得到胺甲
基化反应产物。
６
图１胺甲基化反应试验装置示意 １一Ｒｅａｃｔ ＩＲ ｉｃｌ０在线红外测试系统检测器；２一红外检测探头； ３一三口烧瓶；４一冷凝回流装置； ５一热电偶温度计；６一冷却水循环器
收稿日期：２０１１—０９—１３；修改稿收到日期：２０１１—１０—１５。 作者简介：孔祥军（１９８２－－），毕业于中国石油大学（华东）应用 化学专业，硕士，工程师，主要从事石油化工和精细化工方面 的研究工作。 通讯联系人：孔祥军，Ｅ－ｍａｉｌ．ｋ∞ｇ ａ ｕｎｌｈｙ＠ｐｅ ｎａ．ｃｏｍｍ。
第６期 孔祥军，等．胺甲基化反应制备酸化缓蚀剂的研究 ７７
１．３反应过程监测
采用在线红外检测系统对整个反应过程进行
监测。在线红外检测系统基于中红外光谱学原 理，通过测定反应物系中特征吸收峰来实时监测
反应的进程。试验中首先收集原料的红外谱图为 背底，然后将探头插入反应体系中进行监测，根据
谱图的变化情况来表征反应进程。
１．４腐蚀评定试验方法
合成出的缓蚀剂采用常压静态腐蚀失重法进 行缓蚀性能评定。参照中华人民共和国石油天然
气行业标准ＳＹ／Ｔ ５４０５－－１９９６￣酸化用缓蚀剂性能 试验方法》，腐蚀介质为质量分数１５ 的盐酸溶 液，将打磨后的Ｎ８０试片用石油醚、无水乙醇清
洗，除去油污，干燥称重后置于腐蚀介质中，在常 压、９０℃下浸泡４ ｈ，取出试片，经清洗、干燥处理
后称量，计算失重量，得到平均腐蚀速率及缓蚀率。
２结果与讨论
２．１芳香酮、甲醛与不同有机胺合成的缓蚀剂的 缓蚀性能比较
由芳香酮、甲醛与不同有机胺合成的缓蚀剂
的缓蚀性能见表１。腐蚀试验条件为：温度９０℃， 时间４ ｈ，缓蚀剂加入量（ ）１ 。从表１可以看 出，由芳香酮、甲醛与不同有机胺合成的缓蚀剂均 具有良好的缓蚀性能，特别是芳香酮、甲醛与芳香 胺合成的缓蚀剂，其腐蚀试验的腐蚀速率仅为 １．１０ ｇ／（ｍ２－ｈ）。原料胺的优选顺序依次为芳香
胺、环烷胺、烷基胺。这主要是因为，与烷基胺和 环烷胺相比，芳香胺具有苯环结构，带有兀电子， 可以与铁原子杂化的ｄｓｐ空轨道通过配位键发生
配位作用，生成稳定的具有环状结构的螯合物吸
附在金属表面形成完整的疏水保护膜，提高了缓 蚀剂的缓蚀能力。
表１ 芳香酮、甲醛与不同有机胺合成的缓蚀剂的缓蚀性能 项目 腐蚀速率／（ｇ・ｍ ・ｈ一１） 空白 烷基胺 环烷胺 芳香胺
２．２烷基酮、甲醛与不同有机胺合成的缓蚀剂的 缓蚀性能比较
由烷基酮、甲醛与不同有机胺合成的缓蚀剂 的缓蚀性能见表２。腐蚀试验条件为：温度９０℃， 时间４ ｈ，缓蚀剂加入量（ ）１ 。从表２可以看
出，由烷基酮、甲醛与不同有机胺合成的缓蚀剂均
具有较好的缓蚀性能，但是普遍比使用芳香酮时 合成的缓蚀剂性能差。原料胺的优选顺序同样依
次为芳香胺、环烷胺、烷基胺。烷基酮中没有苯环 结构，不具有丌电子，相比芳香酮，未生成环状结
构的螯合物，金属表面的吸附点少，因此所合成的
缓蚀剂的缓蚀性能比使用芳香酮时差。
表２烷基酮、甲醛与不同有机胺合成的缓蚀剂的缓蚀性能 项目 腐蚀速率／（ｇ・ｍ ・ｈＩ１）
空白 烷基胺 环烷胺 芳香胺
２．３胺甲基化反应进程监测
实验中首先收集原料胺、酮、醛、水、溶剂乙醇
及催化剂盐酸的红外谱图作为背景，见图２。然后 按照反应步骤，将所有原料、溶剂和催化剂加入到
三口烧瓶中，调节好探头位置以达到仪器测量的 要求。试验开始的同时收集红外谱图，测量间隔
为１ ｍｉｎ，在试验过程中观察某特定波数的吸收峰 随时间的变化情况。整个实验过程中的红外三维
图谱见图３。
４０００ ３ ５００ ３ ０００ ２ ５００ ２ ０００ １ ５００ ｌ ０００ ５００ 波数／ｃｍ—Ｉ 图２背景红外谱图 一一胺；一 酮；一 甲醛；一乙醇；一 水；一 盐酸
从图２、图３可以看出，对比胺和酮的特征吸 收峰，随着反应的进行，胺的特征吸收峰强度减
小，同时生成了一些新峰，包括仲胺基、Ｂ一羰基的特 征吸收峰等。通过官能团观察，生成的胺甲基化
产物是一种混合物，这主要是因为：一是反应进行 得并不完全，有机反应很难进行到底，因此体系中
包括了反应产物、未反应的原料、溶剂和催化剂 ７８ 石油炼制与化工 ２０１２年第４３卷
嘿
馨
４
波数／ｃｍ一‘ ６５２
图３胺甲基化反应过程的红外三维图谱
等；二是有机反应常常伴随着副反应的发生，如果
条件控制不好，则有可能导致主、副反应倒置，副
产物大量出现。 反应原料减少的趋势可以通过软件取特定
红外吸收峰进行分析，如图４所示。在反应的 前１ ｈ内，首先将原料和溶剂经搅拌充分混合，
然后慢慢升温，在进行到１Ｏ０ ｍｉｎ时，在反应温 度下进行回流，体系中反应物浓度急剧变化，此
时反应进行得较快，２ ｈ后，反应物胺、酮的浓度
变化趋于平缓，反应基本达到平衡状态，继续延 长反应时间对产率的提高作用不大。从图４还
可以看出，在反应时间为８ ｈ时，产物体系中仍 然含有未反应的酮、胺以及溶剂乙醇和体系中
引入的水（如甲醛水溶液中的水），反应产物为 混合物。
０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 反应时间／ｈ 图４反应体系中物质的变化趋势
一乙醇；一组分１；一 组分２；一 分
一水；一 ；
２．４缓蚀剂加人量对缓蚀性能的影响
以芳香酮、甲醛和芳香胺合成的曼尼希碱为
缓蚀剂，在温度９０℃、腐蚀介质中ＨＣ１质量分数
１５ 、腐蚀时间４ ｈ的条件下，考察缓蚀剂加入量 对缓蚀性能的影响，结果见图５。从图５可以看
出，腐蚀速率随缓蚀剂加入量的增加而明显降低， 缓蚀剂加入量（叫），％
图５缓蚀剂加入量对缓蚀性能的影响
即用量多时缓蚀效果好。在缓蚀剂质量分数为
０．３ 时即具有较好的缓蚀性能，可以达到石油天 然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的要求［腐蚀 速率２～３ ｇ／（ｍ ・ｈ）］。当缓蚀剂的质量分数大于
１ 时，缓蚀性能的提高趋于平缓，这可能是因为 曼尼希碱在金属表面已经形成了较为完整的保护
膜，继续添加缓蚀剂对保护膜效果的提高不明显。
因此可以考虑使用助剂减少缓蚀剂的用量以降低 成本。
３ 结 论
（１）在胺甲基化反应制备酸化缓蚀剂中，有机 胺的优选顺序依次为芳香胺、环烷胺、烷基胺，有
机酮的优选顺序为芳香酮、烷基酮。
（２）通过在线红外系统监测反应进程，结果表 明生成的胺甲基化产物是一种混合物，反应进行
到２ ｈ后趋于平衡。 （３）以酮、醛、胺经胺甲基化反应制备的缓蚀
剂在盐酸溶液中具有良好的缓蚀性能，可以达到
石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的 要求。
参考文献
Ｅｌｉ蒋秀，郑玉贵．油气井缓蚀剂研究进展［Ｊ］．腐蚀科学与防护 技术，２００３，１５３（３）：１６４—１６８ ［２］格伯尔ｕ，维格尔Ｔ．曼尼希碱以及曼尼希碱的制备方法：中 国，２ＯＯ４８ＯＯ０７６８７［Ｐ］．２００６一Ｏ４—１９ ［３］ 高建村，冯丽，翁永基．合成曼尼希碱钢铁缓蚀剂母液的方法 及钢铁缓蚀剂母液：中国，２００７１０１５２０６１［Ｐ＿．２００８—０４—０９ ［４］黄金城，高林辉，何双林，等．一种曼尼希碱及其制备方法和 用途：中国，２Ｏ０７１Ｏ１９２６３２［Ｐ］．２００８—０５—２１ ［５］尹成先，冯耀荣，白真权，等．一种用于含ｃｒ油管的高温酸化 缓蚀剂：中国，２００７１０１７８６７７［Ｐ］．２０１０—０９—２９ ［６］郑海洪，李建波，莫治兵，等．ＹＺ－１酸化缓蚀剂的合成及其性
能ｒＩ］．石油化工腐蚀与防护，２００８，２５（４）：８—１０
国内外油气井抗CO2腐蚀缓蚀剂的研究进展
国内外油号并抗
腐 虫缓ｔ｜Ｆ，Ｉ］Ｂ，３研究进展
张燕芬刘鹤鸣
（江西理工大学材料与化学工程学院 江西赣州３４１ ０００）
【摘要】本文详细概况了近几年来国内外油气井中抗ｃｏ２腐蚀缓蚀剂的研究与开发现状，叙述了该类缓蚀剂缓
蚀作用机理的研究现状，并且讨论了进一步的开发研究方向和应用前景。
【关键词】油气井ｃｏ 腐蚀缓蚀剂
刖吾
在油气井开发过程中广泛存
在着ＣＯ，，潮湿的ＣＯ，会引起钢铁
迅速的全面腐蚀和严重的局部腐
蚀，使得管道和金属设备发生早
期腐蚀失效，导致管道和金属设
备的使用寿命减短。ＣＯ，腐蚀破坏 是油气井开采和输送过程中金属
材料破坏的主要原因之一，由此
引起的事故越来越严重，并且造
成的经济损失十分巨大。据国外
权威机构估计，如果防腐蚀技术
可以得到充分应用的话，由于腐
蚀造成的损失的３０％一４０％可以挽
回。因此，防止或降低ＣＯ，腐蚀的
方法，成为人们关注的问题。油气
井中抗Ｃ０，腐蚀的控制技术典型
的有以下三种：选择耐蚀材料，加
注缓蚀剂，内壁涂层或衬里『ｌ１。国
内外实践经验表明，缓蚀剂保护
技术作为一种经济，有效而且通
用性强的金属腐蚀控制方法，将
特别适合在油气井及集输系统中
应用。因此，对于开发油气井抗
Ｃ０，腐蚀的缓蚀剂变的日益重要，
本文详细概况了近几年来国内外
油气井中抗ＣＯ，腐蚀缓蚀剂的研究
与开发现状，叙述了该类缓蚀剂
缓蚀作用机理的研究现状，并且
讨论了进一步的开发研究方向和
应用前景。
油气井中抗ＣＯ 腐蚀缓蚀
。。 ．。。。石油和化工设苗ｌ ５３
维普资讯 剂的研究
以前对ＣＯ，腐蚀缓蚀剂的研
究开发少，近几年了由于严重的
ＣＯ，腐蚀的防腐蚀需要，国内外对
含ＣＯ，油气腐蚀的研究刚刚开始，
研制出了一系列控制ＣＯ，腐蚀的缓
蚀剂。抑制油气井中ＣＯ，腐蚀的缓
蚀剂类型有：有机胺、酰胺、咪唑
啉、松香胺、季铵盐、杂环化合物
工业循环冷却水用阻垢缓蚀剂的研究进展
工业循环冷却水用阻垢缓蚀剂的研究进展
张盼盼;蒋利辉;孙军萍;吴玉锋;许英
【摘 要】随着工业循环冷却水浓缩倍数的不断提高,结垢和腐蚀问题已严重影响工业的发展.向工业循环冷却水中投加水处理剂是解决结垢、腐蚀以及提高水资源利用率的重要手段.前期水处理药剂多以磷系为主,随着公众环保意识不断增强,近年来,以高效、绿色为目的的水处理剂的开发与改性研究得到学者们的广泛关注.本文主要综述了近年来研究人员通过接枝改性、复配等手段,制备一系列多功能、环保高效的水处理剂的方法、阻垢缓蚀性能及在应用方面的探索等进展.
【期刊名称】《化学研究》
【年(卷),期】2018(029)006
【总页数】5页(P642-646)
【关键词】阻垢缓蚀剂;接枝改性;复配
【作 者】张盼盼;蒋利辉;孙军萍;吴玉锋;许英
【作者单位】河南大学 化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南 开封475004;漯河市久隆液压科技有限公司,河南 漯河462000;河南省通许县水利局,河南 开封475004;河南大学 化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南 开封475004;河南大学 化学化工学院,河南省工业冷却水循环利用工程技术研究中心,河南 开封475004
【正文语种】中 文
【中图分类】O631.4
我国经济与工业化程度的迅速发展对水资源产生了巨大的需求. 据统计，工业生产用水量约占总用水量的30%，冷却循环水约占工业用水量的80%[1]. 冷却水在循环过程中，随着浓缩倍数的提升，水中无机盐离子的浓度不断提高，当达到临界浓度时以沉淀物的形式从水中析出形成水垢. 水垢在管道中不断沉积，会引发管道堵塞、换热效率下降和加剧腐蚀等一系列问题[2]. 工业上常采用化学和物理的方法来解决上述问题.
物理处理方法主要包括电解法、电场法、磁场法、超声波法及光化学法等[3]，该类方法操作简单、成本低且无二次污染，但一般仅能处理钙、镁离子浓度较低即硬度较小的水质，而多次循环使用的冷却水的水质成分较复杂，硬度也较高，不能普遍应用于工业循环冷却水处理行业[4]. 化学方法的阻垢原理一般是在冷却水处理过程中产生螯合增溶、吸附与分散、晶格畸变等作用[5]，其缓蚀机理则是在金属阴极表面生成难溶沉淀或是阳极表面形成致密氧化膜使其钝化[6]. 近几年来，随着科技的进步以及民众对环保意识的增强，水处理技术得到了较快的发展，本文总结了近年来工业循环冷却水处理剂的现状和研究进展，着重叙述了绿色环保类水处理剂.
缓蚀剂作用机理研究进展
缓蚀剂作用机理研究进展
赵希林;刘继宁;刘丽娟;郑雪峰
【摘 要】对常用的钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂进行了概述,重点阐述了目前关于缓蚀剂作用机理的三种主要理论,即成膜理论、吸附理论和电极过程抑制理论,分析了钨酸盐、钼酸盐、有机膦酸盐、杂环类及复合型缓蚀剂作用机理的研究进展情况.
【期刊名称】《河南化工》
【年(卷),期】2015(032)004
【总页数】4页(P9-12)
【关键词】缓蚀剂;缓蚀理论;作用机理
【作 者】赵希林;刘继宁;刘丽娟;郑雪峰
【作者单位】四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041
【正文语种】中 文
【中图分类】TG174.42
Key words:corrosion inhibitor ； corrosion inhibition theory ； action mechanism
19世纪50年代美国钢铁企业曾使用向除锈酸液中添加某种药剂的方法，取得满意的除锈防腐效果，自1860年英国宣布第一个缓蚀剂专利开始，缓蚀剂的应用得到了快速发展，至今形成了铬酸盐、锌盐、硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、全有机膦系、钼酸盐、钨酸盐、有机羧酸、有机胺等系列。缓蚀剂种类繁多且机理复杂，目前没有一种统一的方法将其合理分类
[1]。缓蚀机理的研究是金属防腐研究中极为重要的问题，关于缓蚀理论主要有三种，即成膜理论、吸附理论和电极过程抑制理论。成膜理论是指缓蚀剂在金属表面形成不溶于水或难溶于水的保护膜，从而抑制金属腐蚀；具有极性基团的有机缓蚀剂则主要是通过范德华力或与金属表面氧化物形成共价键的形式，吸附在金属表面起到防腐的作用，这就是吸附理论；电极过程抑制理论则指缓蚀剂通过抑制金属在腐蚀介质中的电化学过程来减缓金属腐蚀速度的理论。这些理论并不是孤立存在的，某些缓蚀剂防腐是这几种作用共同作用的结果。
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向
摘要：本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。
关键词：缓蚀剂；防腐技术；发展方向
1 前言
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。
2 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。
2.1 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ZnSO4、Ca(HCO3)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。
2.2 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。
2.3 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。
缓蚀剂的研究与应用
缓蚀剂的研究与应用
摘要：本文归纳总结了近年来缓蚀剂研究开发与应用情况,探讨了缓蚀剂的应用开发和缓蚀理论研究方面的部分成果,对缓蚀剂科学技术今后的发展趋势进行了展望。主要内容包括:缓蚀剂按电化学机理的分类，水中离子沉淀膜型缓蚀剂、金属离子沉淀膜型缓蚀剂、缓蚀剂作用的理论研究与应用。
关键词：盐酸溶液，量子化学 ，缓蚀剂， 阴极缓蚀剂 ，金属离子沉淀膜型缓蚀剂 ，铜银缓蚀剂苯骈三氮唑 ，盐酸酸洗缓蚀剂，后缓蚀剂
1引言
缓蚀剂是一种防腐蚀化学品,它少量加入环境介质中就能显著地降低金属的腐蚀速度。与其它防腐蚀方法相比,缓蚀剂具有使用方便、经济有效的特点,广泛地应用于工业生产和社会生活中。随着工业经济的发展和社会进步,缓蚀剂的作用功能和应用范围不断拓宽。蚀防护是工业生产过程中非常重要的问题,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中石油、石化、钢铁、电力、建筑等领域
2缓蚀剂按电化学机理的分类
从电化学角度出发，金属的腐蚀是在电解质溶液中发生的阳极过程和阴极过程。缓蚀剂的加人可以阻滞任何一过程的进行或同时阻滞两个过程进行，按上述电化学原理，缓蚀剂可分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂及混合型缓蚀剂。
2.1氧化膜型缓蚀剂
缓蚀剂直接或间接地与金属生成氧化物或氢氧化物，从而在金属表面上形成保护膜，这种保护膜薄而致密，与基体金属的粘附性强，结合紧密，能阻碍溶解氧扩散，使金属的腐蚀反应速度降低。这种保护膜在形成过程中，膜不会一直增厚，当这种氧化膜增大到一定厚度时，一部分氧化物会向溶液中扩散，当氧化物向溶液扩散的趋势成为膜增厚的障碍时，膜厚的增长就几乎自动停止。因此，氧化膜型缓蚀剂效果良好，而且有过剩的缓蚀剂也不会产生垢。
多数氧化膜型缓蚀剂都是重金属含氧酸盐，如铬酸盐、铂酸盐、钨酸盐等。因重金属缓蚀剂易造成环境污染，所以一般应用较少。
亚硝酸盐借助于水中溶解氧在金属表面形成氧化膜而成为氧化膜型氧化剂，
喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂的合成与性能评价
喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂的合成与性能评价
郑云香;王向鹏;燕玉峰;吴伟
【摘 要】以喹啉和双卤代烃为原料经季铵化反应合成了三种喹啉型双季铵盐酸化缓蚀剂:溴化1,4-二喹啉丁烷(Q4 Q)、溴化1,6-二喹啉己烷(Q-6 Q)和溴化1,8-二喹啉辛烷(Q-8-Q),采用核磁共振氢谱对其结构进行表征.采用失重法,电化学方法和SEM等方法研究了三种产物在15％ HCl溶液中对N80钢的缓蚀性能.结果表明,Q8-Q的缓蚀性能最佳;双季铵盐Q-8-Q与肉桂醛(CA)最佳复配比为cQ8-Q∶cCA=1∶1.在15％HCl,90℃条件下,6 mmol/L该复配缓蚀剂对N80钢片的缓蚀率达99.79％,缓蚀性能优良;缓蚀剂分子在N80钢片表面形成一层保护膜;该复配缓蚀剂能有效抑制酸液对N80钢表面的腐蚀,是一种以抑制阴极反应为主、属“负催化效应”作用机理的混合型缓蚀剂.
【期刊名称】《腐蚀与防护》
【年(卷),期】2015(036)001
【总页数】5页(P14-18)
【关键词】N80钢;双季铵盐;酸化缓蚀剂;缓蚀率
【作 者】郑云香;王向鹏;燕玉峰;吴伟
【作者单位】中国石油大学(华东)理学院,青岛266580;中国石油大学(华东)化学工程学院,青岛266580;中国石油大学(华东)理学院,青岛266580;中国石油大学(华东)理学院,青岛266580
【正文语种】中 文 【中图分类】TG174.42
酸化和酸压是扩大油气通道、提高油气层渗透率的重要措施[1]，在此过程中为了防止酸液对金属的腐蚀，通常在腐蚀介质中加入少量的酸化缓蚀剂[2-3]。近年来，由于对环境质量要求的提高，研发一种新型高效、环境保护型的酸化缓蚀剂成为目前亟待解决的问题之一。有机含氮杂环化合物是目前应用较多的高温酸化缓蚀剂，其中双季铵盐因具有溶解性好、吸附中心多、毒性小同时兼具杀菌作用而具有广阔的应用前景[4]。肉桂醛由于具有绿色低毒、易生产、易降解、产量高等诸多优点，近年来在酸洗和油井酸化过程中也受到了广泛的关注[5]。
曼尼希碱型缓蚀剂的研究现状与展望
第３期 周也：曼尼希碱型缓蚀剂的研究现状与展望 ・７ｌ・ 曼尼希碱型缓蚀剂的研究现状与展望 周 也 （郑州大学化工与能源学院，河南郑州４５０００１） 摘要：结合现有的国内外对新型缓蚀剂的研究现状，阐述了曼尼希碱型缓蚀剂的合成及缓蚀机理，讨论了其应用现状和发展前景。 关键词：曼尼希碱；缓蚀剂；缓蚀机理 中图分类号：ＴＧ１７４．４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—０２１Ｘ（２０１２）０３－００７１－０３ Ｐｒｏｓｐｅｃｔ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ Ｒｅｓａｒｃｈ ｏｎ Ｎｅｗ Ａｃｉｄｉｚｉｎｇ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｚＨｏＵ Ｙｅ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｄ ｆｏｒｅｉｇｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｎｅｗ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ．Ｅｘｐｌａｉｎｅｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｍａｎｎｉｃｈ ｂａｓｅ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｓ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ａｌｓｏ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｍａｎｎｉｃｈ ｂａｓｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ 腐蚀是指金属材料或制件在周围环境介质的作 用下逐渐产生的损坏或变质现象。在工业生产和现 实生活中腐蚀造成的破坏是不容忽视的，据估计金 属腐蚀给国民经济的发展带来的经济损失约占当年 国民经济生产总值的１．５％～４．２％＿１ Ｊ。其中我国 ２００８年因腐蚀造成的经济损失已超过９０００亿元， 按人口数量平均计算相当于每人每年负担接近８００ 元的腐蚀损失，且在不断增长中。而合理使用缓蚀 剂是防止金属材料或制件腐蚀的有效方法，由于缓 蚀剂具有良好的缓蚀效果，并且能带来巨大的经济 效益，亦逐渐取代其他防腐蚀技术，已成为防腐蚀技 术中应用最广泛的方法之一【２ Ｊ，被广泛应用于石油 开采、机械制造和交通运输等工程中。 缓蚀剂的种类繁多。２Ｏ世纪３Ｏ年代以前，缓 蚀剂的品种只有百余种 Ｊ。到８０年代中期，仅酸性 介质缓蚀剂的品种就已超过５０００余种＿４］。国内缓 蚀剂研究与应用起步于上世纪５Ｏ年代的苯胺一醛 类缩聚物，在７０年代后开始迅速发展 Ｊ，如今已经 呈现百花齐放的趋势。进入２１世纪，缓蚀剂的研究 与开发已向着专用性和有针对性的方向发展。例如 针对油气田的工况，研究者已研制出不同种类的缓 蚀剂，主要有酰胺、氨基酸、咪唑啉类、曼尼希碱等。 其中曼尼希碱缓蚀效果好，结构稳定，酸溶性强，且 抗温抗酸眭能好，是新型酸化腐蚀剂的典型，具有良 好的开发价值和应用前景。本文主要就曼尼希碱的 合成、缓蚀机理及研究现状和发展前景展开论述。 １曼尼希碱的合成 曼尼希反应（Ｍａｎｎｉｃｈ反应），也称作胺甲基化 反应，是含有活泼氢的化合物与甲醛或其他醛和二 级胺或氨缩合，生成ｐ一羰基（氨基）化合物的有机 化学反应。产物Ｂ一羰基（氨基）化合物称为曼尼 希碱。曼尼希反应是三种组分的不对称缩合过程， 可以用下列通式表示： Ｒ。 Ｒ 收稿日期：２０１２—０２—２３ 作者简介：周也（１９９１一），河南信阳人，本科，研究方向：化学工艺。 Ｒ ＋ ｏ
脂肪胺[最新]
推荐]高级脂肪胺及其衍生物的应用前景 （时间:2008-3-10 15:11:27 共有 人次浏览） 高级脂肪胺又称脂肪胺，是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合
物，它与一般胺类一样，分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类，而伯、仲、叔胺则取
决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。
随着人民生活水平的不断提高，脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。脂肪胺
类表面活性剂产品原料主要来源于动植物油脂，属可再生资源，具有生物降解性，属
绿色功能性表面活性剂，脂肪胺及其衍生物主要用做阳离子表面活性剂。当前阳离子
型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂的比例为8％～9%，而脂肪胺
生产的增长率（平均4%），高于表面活性剂的总的平均增长率（2%～4%）。目前
国内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的1/10，因此脂肪胺市场潜力巨大，对
其应用进行研究具有重要意义。
按脂肪胺原料来源主要可分酸法脂肪胺和醇法脂肪胺。目前，工业生产脂肪胺大部分
是以天然脂肪酸为原料，也有以脂肪醇及合成脂肪酸为原料生产的，另外美国乙基公
司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路
线和新技术［1］。
国外生产脂肪胺的主要厂家有：阿克苏诺贝尔、花王、克莱恩、龙沙、宝洁等［2］。
我国生产脂肪胺的厂家主要有四川天宇油脂、山东博兴华润油脂、江苏飞翔化工等，
其中飞翔化工（张家港）有限公司是亚太地区领先的脂肪胺及阳离子表面活性剂的生
产基地。 1 脂肪胺的性质、性能
脂肪胺是氨的有机衍生物，C8-10短链脂肪胺在水中有一定的溶解度，长链脂肪胺一
般不溶于水，常温下呈液态或固态，具有碱性，作为有机碱对皮肤和粘膜具有刺激和
腐蚀作用。
2 主要合成路线
2.1脂肪醇为原料
主要由脂肪醇和二甲胺反应生成单烷基二甲基叔胺，脂肪醇和一甲胺反应生成双烷基
一甲基叔胺，脂肪醇和氨反应生成三烷基叔胺。
2.2脂肪酸为原料
首先脂肪酸和氨反应生成脂肪腈，脂肪腈加氢反应生成脂肪伯胺或仲胺，伯胺或仲胺
季铵化反应方法和研究进展
2007年 第5期 广 东 化 工 第34卷 总第169期 · 51 ·
季铵化反应方法和研究进展
洪芸，李岩，潘宇南
（广东岭南职业技术学院 药学院，广东 广州 510663）
[摘 要]本文通过介绍近几年国内外合成不同用途的季铵盐的方法及其研究进展的情况，进而得出季铵化反应具有良好发展前景的结论。
[关键词]季胺化反应；季铵盐；方法
Quaterisation Reaction Method and Research Progress
Hong Yun, Li Yan, Pan Yunan
(Department of Medicine, Guangdong Lingnan Polytechnic Institute, Guangzhou 510663, China)
Abstract: Through introducing the synthesis and research decelopment of different use of quaternary ammonium salt in domestic and
foreigns in recent years, the paper presented the conclusion that the development potential of quaternary ammonium salt was promising.
Keywords: quaterisation reaction；quaternary ammonium salt；method
季铵盐中由于含有季铵基甚至有的还含有双键，故可以和
诸多的不饱和单体共聚，在水溶液中带正电荷，生成阳离子型
或两性离子型水溶性聚合物，很容易吸附于固一液或固一气界
面上而被用作絮凝剂、抗静电剂、导电纸涂层及油田化学剂。
另外，在现代社会中，表面活性剂的应用日趋广泛.季按盐类表
盐酸酸化缓蚀剂ST-2的合成及性能评价
ｘｄｔ－ 究 石 油 化工腐 蚀 与 防护 Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ
２ ０ １ ０，２ ７（４） ・ １ １ ・
’－－＋－－工－￣－－－－４＂－一 十 工 艺 ｝ ｋ ＋．＋ ＋一＋ ＋．．＋一＋一
盐酸酸化缓蚀剂ＳＴ一２的合成及性能评价
邹传黎 陈玉祥 ， 王 虎 王 霞 云小帆。
（１．西南石油大学材料科学与工程学院，四川成都６１０５００；２．西南石油大学研究生部，四川成都６１０５００； ３．中国石油集团工程技术研究院，天津３００４５１）
摘要：以甲醛、二乙胺和苯乙酮为原料合成了曼尼希碱缓蚀剂，通过正交试验设计得出了最佳合 成工艺：反应温度１３０℃，反应时间６ ｈ，甲醛、二乙胺和苯乙酮的摩尔比０．１：Ｏ．１３：０．１３，ｐＨ值为３。 通过红外光谱测试，证实了目标产物的结构。对合成出的最优化缓蚀剂ＳＴ一２进行了性能研究，发现 缓蚀剂用量对缓蚀效果影响明显，当缓蚀剂质量分数达到０．５％时已经达到标准中一级指标水平。 ｓＴ一２与缓蚀增效剂丙炔醇复配具有良好的协同作用。对于质量分数为１５％ＨＣ１在９Ｏ℃下的酸化体 系，缓蚀剂的最佳配方为Ｏ．１％ＳＴ一２＋０．５％丙炔醇。 关键词：缓蚀剂曼尼希碱丙炔醇协同作用缓蚀机理 中图分类号：ＴＧ１７４．４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—０１５Ｘ（２０１０）０４—００１１—０４
酸化是油气田开采过程中常用的增产措施。 酸化过程中高含量盐酸或土酸对金属设备腐蚀严 重，必须采取必要的防护措施。加人高效的酸化缓
蚀剂是目前最常用的一种有效防腐蚀手段＿】Ｊ。近
几十年来，各种各样的油气井酸化缓蚀剂被开发出
来用以缓解酸化过程中的腐蚀问题。最常用的有 曼尼希碱类、季铵盐类、吡啶类及脂肪胺衍生物等 类型 。
随着目前油气田开采井深的增加，对酸化缓蚀 剂的性能提出了更高的要求。曼尼希碱类缓蚀剂
由于其优良的缓蚀性能，一直以来在酸化缓蚀剂领