新型高温酸化缓蚀剂的制备及性能评价

作     者：王业飞 王婧 杨震 杨江 郭雷 WANG Yefei;WANG Jing;YANG Zhen;YANG Jiang;GUO Lei

作者机构：中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001 铜仁学院材料与化学工程学院贵州铜仁554300 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2024年第43卷第10期

页      面：5712-5722页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项(2021YFE0107000) 国家自然科学基金面上项目(52074339) 

主　　题：新型稠杂环季铵盐 缓蚀性能 高温酸化 腐蚀 电化学 量子化学计算 分子模拟 

摘      要：为了更好地减缓油气田高温酸化下金属的腐蚀,研究出一种耐高温且配方简单的复合酸化缓蚀剂。以喹啉和氯化苄为原料,采用“一锅法制备得到了一种新型稠杂环季铵盐(BQD)缓蚀主剂。通过添加甲酸、乌洛托品等复配剂,经过单因素失重法优选,得到一种配方简单的新型高温酸化缓蚀剂GS-1,通过电化学测试、表面形貌分析研究其缓蚀性能,采用分子模拟的方法研究BQD的缓蚀机理。结果表明,GS-1缓蚀剂在添加量为3%时,在160℃下盐酸与土酸的酸化环境中,N80钢片的腐蚀速率分别降低至41.63g/(m^(2)·h)、31.94g/(m^(2)·h),均可达行业标准要求;GS-1缓蚀剂可在N80钢片表面形成一层吸附保护层,属于兼具抑制阳极和阴极反应的混合型缓蚀剂;量子化学计算及分子动力学模拟表明,BQD的缓蚀活性优于常见的苄基喹啉季铵盐缓蚀剂(BQC),同时BQD分子是以共轭平面为基准,与金属基底平行的角度被吸附于界面上,具有更加高效的缓蚀性能。