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合成缓蚀剂主剂Mannich碱的方法改进

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一种曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能研究

一种曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能研究
合 物 占很 大 比 例 ｛ ］ 氮 原 子 在 缓 蚀 中 起 重 要 作 用 。 ， 曼尼 希碱缓 蚀效果 明 显 、 构 稳 定 、 溶 性 强 、 温抗 结 酸 抗
２ 结 果 与讨 论
２ １ 正 交 实 验 ．
选择温 度 、 酮 摩 尔 比、 酮 摩 尔 比、 １ 量 醛 胺 ＨＣ 加 （ 以反 应物 总量计 ） 时 间作为 主要影响 因素 ， 计 ５因 、 设 素 ４水平 的 正交 实 验 Ｌ ４ ） 反应 条 件 进 行 优 化 。 （ 对
质 中对 Ｎ ８ Ｏ碳 钢 的 缓 蚀 效 果 对 合 戍 条件 进 行 了优 化 。采 用静 态 失 重 法 对 合 成 的 优 化 缓 蚀 剂 Ｊ — 在 不 同 温 度 和 不 同 ＨＣ 缓蚀 剂 用量 下进 行 综 合 评 价 ． 果 表 明 ， 介 质 温度 为 ３ ～ ９ ℃ 、 量 为 ０ ５ 时 ， Ｈ— 均 能 控 制 腐 蚀 速 率 低 于 ２ ｇ・ 结 在 Ｏ Ｏ 用 ． Ｊ Ｃ
重法 ， 在此盐 酸介质 中加入 一 定 质量 分 数 的 曼尼 希碱
缓蚀剂 ， 测定 Ｎ ８ 钢 片在 １ 盐酸 中 的腐蚀 速率 ， 一Ｏ ２ 以 此来评 价不 同条件下 合成 的缓蚀 剂的缓 蚀性能 。
收 稿 日期 ： ０ ７ ７ ２ ２ ０ —０ —０
．
作 者简 介 ： 大 康 （９ ０ ） 男 ， 西 汉 阴人 ． 士研 究 生 ， 吴 １７一 ， 陕 硕 工程 师 ， 究 方 向 ： 化 压 裂技 术 ， — ｉ ｃ ＠ ｙｎ ｔｅ．ｄ ．ｎ 研 酸 Ｅｍａｌ ｄ ａｇｚｕ ｅ ｕ ｃ 。 ：
有 机 胺 和 甲醛 的 用 量 对 反 应 也 有 一 定 的 影 响 。 优 化
Ｊ－ Ｈ Ｃ在 不 同 温 度盐 酸 介 质 中 的 缓蚀 性 能

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价

成 条 件 如 下 ：（ ）ｎ 胺 ）＝ ． ，（ ）ｎ 胺 ）＝ ． ，Ｈ为 ２ 反 应 时 间 为 ７ｈ 反 应 温 度 为 ８ ｎ醛 ：（ ３ １ｎ 酮 ： （ ３０ｐ ， ， ０℃ 。 用 失 重 法 和 电化 学方 法评 价 了产 物 在 不 同温 度 、 同酸 条 件 下 的缓 蚀 性 能 ， 果 表 明 ， １％ 盐 酸 不 结 在 ５
察曼 尼希碱 缓蚀 剂 的缓蚀性 能 。
剂， 该类 缓蚀 剂 由醛 酮胺 缩 合 而成 。常用 的胺 为 苄胺 、 苯胺 和环 己胺 ， 本 身 就有 毒性 ， 其 而且 缓蚀 效 果不 好 ， 要 与 其 他增 效 剂 复 配后 使 用 。肼含 需
有 两个 带孤对 电子 的氮 原 子 ， 对 电 子易 与 金 属 孤
１ ２ 缓蚀剂 合成 ．
以盐 酸对 Ｎ ０钢 片 的腐 蚀 速率 作 评 价 指标 ， ８ 综合 考 察 醛胺 摩 尔 比、 酮胺 摩 尔 比 、 应 温 度 、 反 反 应时间、 反应 液 ｐ Ｈ值 等 因 素对 曼 尼 希 碱 合 成 工 艺 的影 响 ， 照 Ｓ ／ ５４ － １９ 《 参 Ｙ Ｔ０ ５ ９ ６ 酸化 缓 蚀 性 能
电化学 测试 采用 传 统 的三 电极 体 系 Ｊ 。参
比电极为饱 和甘 汞 电极 ， 助 电极 为铂 电极 ， 辅 工作 电极 为制 好 的 Ｎ ０钢 电极 。将 Ｎ ０钢 加 工 成 工 ８ ８
形成配位键 ， 生成稳定的螯合物吸附在金属表面
上 。而氮上 的氢 极 易 被其 他 基 团取 代 ， 够 引 入 能 非 极性 基 团 ， 到隔离作 用 ¨ 。 起
中， 当缓蚀剂加量为 １０ ．％时 ， ８ 片腐蚀速率为 ０ ３ ／ ｍ ｈ ， Ｎ ０钢 ．７ｇ （ ・ ） 高于 Ｓ ４ ５ １９ （ Ｙ５ ０ － ９ ６ 酸化用 缓蚀剂性能试验方法及评价指标》 中缓蚀性能评价 的一级标准 ， 且缓蚀剂 有较好 的抗温 抗酸性能 ， 动 电位极化曲线测定 表明 ， 该缓蚀剂是以抑 制阳极过程为 主的混合控制型缓蚀剂 。 ［ 关键词 ］ 曼尼希碱 酸化缓蚀剂 正交试验 性能评价

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及其缓蚀性能评价金明皇;李克华;吴兰兰【摘要】以苯乙酮、醛、硫脲等为原料合成曼尼希碱,曼尼希碱再与氯化苄进行季铵化反应,合成了曼尼希碱季铵盐缓蚀剂.通过正交试验确定了季铵化反应最佳条件,即曼尼希碱与氯化苄摩尔比1.5,反应温度50℃,反应时间2h.考察了缓蚀剂用量、腐蚀介质盐酸含量及腐蚀温度对曼尼希碱季铵盐缓蚀剂缓蚀性能的影响.结果表明,在缓蚀剂用量1.0％,腐蚀介质盐酸含量15％、腐蚀温度40℃,腐蚀时间4h及常压条件下,N80钢片的腐蚀速率为0.9 904 g/m2·h,表明曼尼希碱季铵盐缓蚀剂具有优异的缓蚀性能.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2012(013)009【总页数】4页(P22-25)【关键词】酸化缓蚀剂;曼尼希碱季铵盐;季铵化;硫脲【作者】金明皇;李克华;吴兰兰【作者单位】长江大学化学与环境工程学院,荆州434023;长江大学化学与环境工程学院,荆州434023;长江大学化学与环境工程学院,荆州434023【正文语种】中文通过酸化压力设备把酸溶液［较多为土酸(盐酸+氢氟酸)或盐酸］注入地层，利用酸液对岩石的溶蚀作用，使油层岩石的渗透通道扩大，并溶解渗流通道中的堵塞物或制造人工裂缝，从而使油气通道畅通，油井酸化是提高油田开发经济效益的一种重要措施。

但酸液注入地层的过程会使地面管道及井筒管壁产生严重的腐蚀，因此酸液中必须加入缓蚀剂［1］。

由于曼尼希碱适用于高浓度的土酸与浓盐酸酸化施工，与其他酸化添加剂配伍性好，并且具有良好的抗H2S腐蚀性能，所以是目前国内外油气田广泛使用的一种酸化缓蚀剂［2］。

但是曼尼希碱只能在较低的温度下使用(温度一般低于150℃)，而且酸溶性不好，特别是添加浓度较高时容易产生沉淀。

考虑到氮杂环化合物与烷基卤化物合成的季铵盐系列缓蚀剂在高温下具有良好缓蚀效果［3］，则使氯化苄和曼尼希碱在一定条件下发生季铵化反应，生成的曼尼希碱季铵盐含有季铵盐离子的基础上增大了分子基团，同时由于生成的季铵盐及分子中的羧基改善了缓蚀剂的酸溶性［4］，因此笔者以苯乙酮、醛、硫脲等为原料，合成曼尼希碱，并与氯化苄进行季铵化反应，合成曼尼希碱季铵盐缓蚀剂，并考察了其缓蚀性能。

曼尼希碱缓蚀剂的制备和性能测试

曼尼希碱缓蚀剂的制备和性能测试

曼尼希碱缓蚀剂的制备和性能测试曼尼希碱缓蚀剂的制备和性能测试引言：在石油工业中，金属腐蚀是一个严重的问题，特别是在油井等高温高压环境下，金属设备容易受到腐蚀侵蚀，从而缩短设备的使用寿命。

因此，开发高效的缓蚀剂对于延长设备的寿命、提高石油开采效率至关重要。

本文将介绍曼尼希碱缓蚀剂的制备和性能测试。

一、曼尼希碱缓蚀剂的制备曼尼希碱是一种含有胺氨基的有机化合物，可以作为缓蚀剂来阻止金属腐蚀的发生。

曼尼希碱通过酮胺化合成法制备，具体步骤如下：1. 取一定比例的醋酸异丁基和丁酮加入反应釜中，加热至60°C溶解。

2. 在搅拌条件下，缓慢滴加过氧化氢至反应釜中，并保持温度在60°C。

3. 在搅拌条件下，缓慢滴入苯乙烯，反应持续6小时。

4. 将反应溶液经过冷却、稀释和过滤等步骤，得到曼尼希碱缓蚀剂产品。

二、曼尼希碱缓蚀剂的性能测试为了评估曼尼希碱缓蚀剂的性能，我们进行了一系列的实验测试。

以下是测试项目及其结果的详细描述：1. 缓蚀性能测试：采用电化学测试方法，将含有曼尼希碱缓蚀剂的溶液与金属电极（例如铜、铁、铝等）接触，并测量溶液的电阻率。

结果显示，曼尼希碱缓蚀剂能有效地降低金属的腐蚀速率，缓蚀效果良好。

2. 环境适应性测试：将曼尼希碱缓蚀剂溶液在不同温度和pH值条件下测试，观察其缓蚀性能的变化。

实验结果表明，曼尼希碱缓蚀剂在不同环境条件下都具有较好的缓蚀效果，适应性广泛。

3. 持久性测试：将含有曼尼希碱缓蚀剂的溶液与金属表面接触一定时间后，观察金属表面的腐蚀情况。

实验结果显示，在实验条件下，曼尼希碱缓蚀剂能长时间保持其缓蚀性能，具有良好的持久性。

4. 经济性评估：通过计算曼尼希碱缓蚀剂的制备成本和缓蚀效果，评估其经济性。

经过分析，我们发现曼尼希碱缓蚀剂的制备成本较低，且使用效果显著，具有较好的经济性。

结论：通过制备曼尼希碱缓蚀剂并进行一系列的性能测试，我们发现该缓蚀剂具有良好的缓蚀性能、环境适应性、持久性和经济性。

曼尼希碱缓蚀剂的合成及性能研究

曼尼希碱缓蚀剂的合成及性能研究

曼尼希碱缓蚀剂的合成及性能研究李飞;刘鹏宇;何爽;张凤华;赵杉林【摘要】以水为溶剂,加入相转移催化剂经醛酮胺缩合得到曼尼希碱酸化缓蚀剂.根据其在15％盐酸中对20#碳钢的缓蚀效果确定了最佳相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵.采用挂片失重法、Tafel极化曲线法和交流阻抗法考察了该曼尼希碱的缓蚀性能,研究结果表明:该曼尼希碱缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂,缓蚀率随曼尼希碱体积分数的增加而增大,当缓蚀剂的加入量为0.9％时,缓蚀率达到94％以上,能够有效抑制盐酸对20 #碳钢的腐蚀.【期刊名称】《精细石油化工》【年(卷),期】2014(031)006【总页数】3页(P40-42)【关键词】缓蚀剂;曼尼希碱;相转移催化剂;性能评价【作者】李飞;刘鹏宇;何爽;张凤华;赵杉林【作者单位】辽宁石油化工大学石油化工学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学与材料科学学院,辽宁抚顺113001【正文语种】中文【中图分类】TE39酸化压裂是油田增产稳产的常用措施,但注入的酸会对金属设备造成严重的腐蚀。

为了减弱酸液对金属材料的腐蚀，常常添加缓蚀剂，可在金属表面形成保护膜，具有良-好的减缓金属腐蚀的效果。

目前，我国主要使用的酸化缓蚀剂有曼尼希碱、季铵盐和咪唑啉等[1-6]。

曼尼希碱酸溶解性好、耐高温，缓蚀性能良好，发展前途较广[7-10]。

曼尼希碱是通过曼尼希反应合成的，通常的曼尼希反应都是以无水乙醇为溶剂，笔者研究以水为溶剂，加入相转移催化剂合成曼尼希碱酸化缓蚀剂，用静态挂片失重法和电化学方法对其缓蚀性能进行评价。

1 实验1.1 主要仪器与药品PARSTAT2273型电化学测试系统，美国普林斯顿公司；HX-6型电磁搅拌器，山东鄄城华鲁电热仪器有限公司；PL203型分析天平，梅特勒-托利多仪器上海有限公司；HH-6型恒温水浴锅，山东鄄城华鲁电热仪器有限公司。

合成缓蚀剂主剂Mannich碱的方法改进

合成缓蚀剂主剂Mannich碱的方法改进

0. 36 g m- 2 h- 1 , 在 90 20% 的盐酸 中, M annich 碱用量为 2. 0% 时, 钢片腐蚀速率为 1. 2 g m- 2 h- 1 。
关键词: 缓蚀剂; M annich 碱; 腐蚀速率; 苯乙酮; 环己胺
中图分类号: T G 174. 42
文献标识码: A
文章编号: 1005 748X( 2007) 12 0646 02
[ 2] Zhao L , T eng H K , Y ang Y S. Cor rosion inhibition appr oach of o il pro ductio n sy stems in offshor e oilfields [ J] . M ater ials and Co rr osion, 2004, 55( 9) : 684- 688.
果明显优于 一段 合成法, 原因可能是 两段 合成
法在第二次回流反应时, 反应温度较高, 使得反应物
得以充分反应, 因而其缓蚀效果也得到了大幅度的
提高, 因此, 本文 Mannich 碱的合成反应均采用 两
段 合成法。
2. 2 正交试验
以甲醛、环己胺和苯乙酮作为影响因素, 各选三
个水平,
以产物的腐蚀速率作为考察指标,
1 试验部分
1. 1 主要仪器及试剂 环己 胺 ( CP ) , 国 药 集团 化学 试 剂有 限 公司;
收稿日期: 2007 04 01; 修订日期: 2007 05 10
64 6
37% 甲醛溶液( AR) , 西安化学试剂厂; 苯乙酮 ( AR) , 天津市科秘欧化学试剂开发中心; 37% 浓盐 酸( AR) , 广东 汕头 市西泷 化工 厂; 电子 分析 天平 ( BT 224S, 北京赛多利斯仪器系统有限公司) ; 电热 恒温鼓风干燥箱( DH G 9070, 上海一恒科技有限公 司) ; N80 钢片。 1. 2 Mannich 碱的合成

曼尼希碱类缓蚀剂的合成及研究进展

曼尼希碱类缓蚀剂的合成及研究进展
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｉ ｄ ｉ ｃ ｍｅ ｄ ｉ ｕ ｍ ｏ ｆ ｍａ ｎ ｎ ｉ ｃ ｈ ｂ ａ ｓ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ｃ ａ ｎ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ— ｓ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ 。 ｉ ｓ ａ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｙ ｐ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ．Ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ Ｍａ ｎ ｎ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ Ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ． ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ｏ ｆ Ｍａ ｎ ｎ ｉ ｃ ｈ ｂ ａ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｕ ｎ ｄ ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ａ ｌ ｅ ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄ ．Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍａ ｎ ｎ ｉ ｃ ｈ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｙ ｎ ｅ ｒ ｇ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ａ ｎ ｄ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｕ ｍ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ｔ ｈ ｅ ｏ ｙ ｒ Ｔ ｏ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｈ ｉ ｓ ｈ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ａ ｃ ｉ ｄ ｒ ｅ ｓ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ， ｌ ｏ ｗ ｃ ｏ ｓ ｔ ｏ ｆ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｌ ａ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ａ ｃ ｉ ｄ ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ．

曼尼希碱型缓蚀剂的合成及缓蚀作用的评价

曼尼希碱型缓蚀剂的合成及缓蚀作用的评价

曼尼希碱型缓蚀剂的合成及缓蚀作用的评价郭文姝;丛玉凤;黄玮;程丽华;张梓铭【摘要】以油酸、三乙烯四胺为原料,通过酰胺化、环化反应合成咪唑啉衍生物(IMTT),再将IMTT与甲醛、丙酮发生曼尼希反应制备出曼尼希碱型缓蚀剂(IMTTM).利用红外光谱进行产物结构表征,并用动态失重法、极化曲线法、交流阻抗技术和SEM-EDS研究在缓蚀剂HCl溶液中对10 号钢的缓蚀作用.结果表明:在60 ℃时,IMTT和IMTTM对10 号钢的缓蚀率分别达到96. 11%和97.75%,IMTTM的缓蚀效果更为显著;极化曲线表明 IMTT 和 IMTTM均属于抑制阳极为主的混合型缓蚀剂;电化学阻抗测试与极化曲线和失重法得到的结论一致;SEM-EDS研究得出腐蚀产物主要为Fe,Cr, Mn的不同价态氧化物,IMTTM所形成的腐蚀产物较为致密,具有更佳的抗腐蚀性能;通过模拟等温曲线发现,IMTT 和IMTTM均符合Langmuir等温吸附规律.【期刊名称】《石油炼制与化工》【年(卷),期】2018(049)012【总页数】6页(P97-102)【关键词】曼尼希;缓蚀剂;等温吸附;咪唑啉【作者】郭文姝;丛玉凤;黄玮;程丽华;张梓铭【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;广东石油化工学院化学工程学院;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;广东石油化工学院化学工程学院;广东石油化工学院化学工程学院【正文语种】中文在油井酸化过程中[1]，常以浓盐酸对高温井和超深井进行酸化，而解决高温酸化液对油井设备的腐蚀问题成为主要任务。

另外，工业酸洗中，无机酸洗液对金属设备材料也存在着腐蚀问题[2]，酸液会对金属造成氢脆腐蚀。

为了降低腐蚀造成的经济损失，在防腐措施中，缓蚀剂的添加是一种便捷高效、成本低廉的方法，因此开发高性能缓蚀剂备受关注。

曼尼希碱类缓蚀剂的合成与性能研究

曼尼希碱类缓蚀剂的合成与性能研究

摘要 ： 以 甲醛 、 酮、 有机胺为原料 ， 在５ ０～１ ０ ０℃ 反 应 合 成 了 曼尼 希 碱 缓 蚀 剂 ， 并 研 究 了反 应 物
摩 尔比、 反应温度、 反应 时间和反 应体 系的 ｐ Ｈ值等 因素对反应产物缓蚀性 能的影 响。对曼尼希碱 缓蚀 剂的合成 工艺条件进 行优 化 ， 总结 了最佳 合成 工 艺条件 ： 反 应 温度 １ ０ ０℃ ， 胺和 酮摩 尔比为
入 丙酮 再 次 蒸 馏 可 得 到 橙 黄 色 固 体 ， 并 测 其 红
外 光谱 。
１ ． ５ 腐 蚀速 度评 价方 法
硫脲 、 酮 、乙 醇 （ ９ ８ ％） ， 分 析 纯； 有 机 胺 （ Ｂ Ｔ） ， 分析纯； 甲醛 ， 分析纯； 浓盐酸 （ ３ ０ ％） ；
腐蚀 介 质选 用 质 量 分数 １ ５ ％ ＨＣ １ 的水 体 ， 并
１ ． ５ ， 醛和酮为 １ ． ０ ， 反 应液 ｐ Ｈ值为 ３ ， 反 应时 间 ６ ｈ ， 此条件 合成 的缓蚀 剂在 质量分数 为 １ ５ ％Ｈ Ｃ １ 体 系 中腐 蚀 速 率 最 小 ； 把２ ％缓蚀剂加入到温度为 ９ ０℃ ， 质量分数为 １ ５ ％ 的 盐 酸体 系 中 ， 钢 片 的 腐 蚀速率 降为 ２ ． ０ １ ｇ ／ （ ｍ ． ｈ ） ， 说 明缓 蚀 剂 Ｔ Ｓ 一 ３具 有 较 好 的 抗 高 温 性 。 根 据 其 极 化 曲 线 说 明 该 缓 蚀 剂 是 以抑 制 阳极 过 程 为主 的 混合 控 制 型缓 蚀 剂 。 关键词 ： 缓蚀 剂 曼 尼 希碱 质量损失法 缓 蚀 机 理
１ ． ３ 曼 尼希碱 季铵 盐缓 蚀剂 的合成 方 法
采用 加热 回流 冷凝 法合 成曼 尼希 碱 。在 装有

曼尼希碱缓蚀剂的合成及评价

曼尼希碱缓蚀剂的合成及评价

曼尼希碱缓蚀剂的合成及评价作者：王博来源：《世纪之星·交流版》2015年第02期[摘要]由于现代某些工业生产过程中金属材料损伤腐蚀严重，因此在工业生产中缓蚀剂成为不可或缺的存在。

现在缓蚀剂研究的发展已经相当可观，国内外都有多种缓蚀剂，而今追求高效率、低成本、适应性强、环境友好型的缓蚀剂已是今后重要的研究方向。

但是我国目前生产的酸化缓蚀剂多为咪唑啉季胺盐及喹啉季胺盐类，存在着一些实用性问题。

[关键词]曼尼希碱缓蚀剂;合成;评价;本试验选择以甲醛、苯胺、苯乙酮作为主要原料来合成Mannich碱缓蚀剂，同时对其缓蚀性能进行评价，期望合成较好的Mannich碱缓蚀剂。

一、Mannich碱缓蚀剂的合成实验开始前放置好电动搅拌器、调温加热套、铁架台、三口烧瓶、升降台等。

搭好装置后，按实验设计配比取一定量苯胺倒入三口烧瓶中，再量取30mL浓盐酸。

打开电动搅拌器后，滴加浓盐酸。

盐酸滴加完后，加入一定量的苯乙酮，打开加热套开始加热。

温度升至80℃，滴加一定量甲醛，继续加热。

当实验原料完全加入三口烧瓶后，搭建回流装置，继续加热进行反应。

注意控制温度，加热过程中温度计显示约在102℃左右，回流需要4个小时。

拆除回流装置后，立刻搭建蒸馏装置，仔细控制加热套保持温度稳定上升至106℃左右，蒸馏过程需要2个小时。

实验过程中通过调整反应温度、反应时间、甲醛/苯乙酮（摩尔比）、苯胺/苯乙酮（摩尔比）、反应体系的pH，合成缓蚀性能较好的Mannich碱。

二、Mannich碱缓蚀剂缓蚀性能测定过程参照中华人民共和国石油与天然气行业标准SY5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》，用静态挂片失重法测定N80钢片在加有缓蚀剂的酸液中的腐蚀速率。

具体操作步骤如下：1. 将试片分别用400 #、600 #、1000 #金相砂纸打磨光亮、除去斑痕和毛刺，打磨后仍有缺陷的试片不应使用。

2. 将已打磨的试片用镊子夹持，在石油醚（60%～90%）中，用脱脂棉清洗去油脂，然后放入丙酮溶液中浸泡。

一种mannich碱类缓蚀剂合成的研究

一种mannich碱类缓蚀剂合成的研究

一种mannich碱类缓蚀剂合成的研究一种Mannich碱类缓蚀剂合成的研究引言：缓蚀剂是一种能够保护金属材料免受腐蚀的化学物质。

在许多工业领域，金属材料常常接触到腐蚀性介质，因此开发高效的缓蚀剂对于保护金属材料的完整性至关重要。

Mannich碱是一类合成简单且具有良好缓蚀性能的化合物，它们已经成为研究热点。

本文旨在研究一种新型Mannich碱类缓蚀剂的合成方法，并对其缓蚀性能进行评估。

实验方法：Mannich碱类缓蚀剂的合成通常通过三组分反应实现，包括底物酚、醛和胺。

在本研究中，我们选择了对应的底物4-羟基苯酚、甲醛和苯胺作为起始原料。

首先，将4-羟基苯酚和甲醛在碱性条件下反应生成对应的醛缩合物。

然后，将上一步得到的缩合物与苯胺在酸性条件下进行Mannich反应，生成目标化合物。

结果与讨论：通过核磁共振氢谱（1H NMR）和质谱（MS）对合成产物进行了表征。

实验结果表明，成功合成了目标Mannich碱类缓蚀剂。

进一步的缓蚀性能评估表明，该化合物在含有腐蚀性介质的条件下表现出优异的缓蚀性能。

通过电化学阻抗谱（EIS）和极化曲线测试，发现该化合物能够有效地降低金属材料的腐蚀速率，并形成一层保护性的缓蚀膜。

结论：本研究成功合成了一种新型Mannich碱类缓蚀剂，并评估了其缓蚀性能。

实验结果表明，该化合物在腐蚀性介质中具有强大的缓蚀能力，对金属材料起到了良好的保护作用。

这项研究为开发更高效的缓蚀剂提供了新的思路和方法，并为金属材料的防腐蚀提供了新的解决方案。

然而，还需进一步研究该Mannich碱类缓蚀剂的长期稳定性和应用性能，以满足工业领域对缓蚀剂的实际需求。

曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂的合成及应用研究的开题报告

曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂的合成及应用研究的开题报告

曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂的合成及应用研究的开题报告一、选题的背景与意义钢铁是重要的基础工业材料之一，但在储存和运输过程中会遭受氧气、水分和二氧化碳等外界因素的影响，使得其表面容易腐蚀。

为了保护钢铁的表面免受腐蚀，高效酸化缓蚀剂成为了一种必备的处理方式。

曼尼希碱是一种常用的高效酸化缓蚀剂，具有优良的缓蚀性能和绿色环保特性，因此被广泛应用于钢铁材料的表面处理中。

但传统的制备方法存在着合成周期长、反应条件严苛、产物含有杂质等问题。

因此，本研究将尝试采用新的制备方法，优化合成曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂的工艺，并探究其应用效果，着力提高钢铁材料的表面防腐蚀能力和延长其使用寿命，具有一定的理论和应用价值。

二、研究内容和方法本研究的核心内容包括：1.优化曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂的合成工艺：采用引入助催化剂、改变配比比例等方法，探究合成条件对产物的影响，寻找最优合成工艺。

2.表征合成产物：通过红外光谱、核磁共振等手段对合成产物进行物化特征分析，验证其结构和纯度。

3.应用研究：将优化合成的曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂应用于钢铁材料表面处理中，通过失重法、电化学测试等方法进行表面腐蚀性能评价。

本研究采用实验室综合手段，结合理论分析和实验验证相结合的方法，全面掌握曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂的制备和应用相关技术，为实际应用提供技术支撑。

三、预期研究结果1.成功合成出优良的曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂。

2.表征合成产物并验证其结构和性质。

3.评价曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂在钢铁表面防腐蚀中的应用效果。

四、研究的意义1. 提高钢铁材料的表面防腐蚀能力和延长其使用寿命。

2. 拓展和改进曼尼希碱制备工艺，为曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂的工业化生产提供参考。

3. 推广绿色环保的曼尼希碱型高效酸化缓蚀剂，促进环境保护和可持续发展。

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ ：Ｐｏ ｙ ｐ ｘ ｓ ｃ ｉ ｉ ａ ｉ （ ｌ ｅ ｏ ｙ ｕ ｃｎ ｃ ｃｄ ＰＥＳ ） ｉ ｅ ｇ ｅ ｎ ｃ ｅ ｉａ ｒ ｄ ｃ ，ｗｈ ｃ ａ ｅ ｕ ｅ ｓ ａ Ａ ｓ ａ ｎ ｗ ｒ ｅ ｈ ｍ ｃ ｌｐ ｏ ｕ ｔ ｉｈ ｃ ｎ ｂ ｓ ｄ ａ
（ ｙＬａ ｏ ａ ｏ ｙ ｆ ｒＧｒ ｅ ｅ ｃ ｌＴｅｈ ｏｏ ｙ ｏ ｉｉｔｙ ｏ ｕ ａ ｉ ｎ， Ｋｅ ｂ ｒ ｔ ｒ ｏ ｅ ｎ Ｃｈ ｍｉａ ｃ ｎ ｌｇ ｆ Ｍ ｎ ｓｒ ｆ Ｅｄ ｃ ｔｏ Ｓ ｈ ｏ ｆ Ｃ ｅ ｃ ｌＥｎ ｉ ｅｒ ｎ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｔｉｎ ｉ ｉ ｅ ｓｔ ｃ ｏ ｌ ｈ ｍｉａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｏ ｃ ｎ ｌｇ ａ ｊ ｎ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ，Ｔｉ ｎ ｉ ０ ０ ２，Ｃｈ ｎ ａ ｊｎ３ ０ ７ ｉａ）
摘 要 ： 甲 醛 、 、 机胺 和 氯 化 苄 为 原 料 ， ４ ～ ８ 以 酮 有 在 Ｏ Ｏ℃ 反 应 合 成 了 季 铵 化 曼 尼 希 碱 缓 蚀 剂 ， 失 重 法 评 价 了 用 产 物 在 质 量 分 数 为 １ 盐 酸 中 对 Ｎ ８ ５ 一Ｏ钢 片 的 缓 蚀 性 能 ， 红 外 光 谱 仪 表 征 了 其 结 构 。采 用 静 态 腐 蚀 速 度 评 用
中 图分 类 号 ： ＴＥ３ ６
极 化 曲线 交 流 阻抗
文献标识码 ： Ａ
油气井 酸 化作 业 是 增 产 的 一项 有 效 措 施 ， 虽 然 增加 了采 收 率 ， 酸化 过 程 中所 使 用 的 酸液 对 但 管 线 和设备 会 产 生严 重 腐 蚀 ＿ 开发 性 能 好 、 １ ］， 成 本低、 环保 型 的缓蚀 剂是 一个 重要 的研究 方 向＿ 。 ２ ］

Mannich碱缓蚀剂MH使用条件的优化

Mannich碱缓蚀剂MH使用条件的优化
【关键词】Mannich 碱缓蚀剂；使用条件；正交优化
金属腐蚀普遍存在于各个行业，造成巨大的经济损失和环境生态 问题。合理使用缓蚀剂是防止金属在环境介质中发生腐蚀的一种经济 有效的防护技术[1]。 Mannich 碱作为缓蚀剂，效果好，发展前途较大，可 用作海水中钢铁防锈剂，石油制品贮存器内壁的酸缓蚀剂及各种酸洗 缓蚀剂等，尤其在油田酸化作业中作为高温浓盐酸的缓蚀剂备受重 视[2]。 另外曼尼希碱还可用作高温浓磷酸的缓蚀剂[3]。 基于这些优点本 文 以 苯 乙 酮 、甲 醛 、苯 胺 等 为 原 料 ，合 成 了 Mannich 碱 缓 蚀 剂 MH，并 采用正交分析法优化了 Mannich 碱缓蚀剂 MH 的最佳使用条件。
0.8
17
90
14.70
MH-16
0.5
20
90
9.21
K1
15.76
5.87
4.60
K2
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k3k4
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R
1.04
10
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0.8
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60
1.31
MH-10

曼尼希碱类缓蚀剂的合成与性能研究

曼尼希碱类缓蚀剂的合成与性能研究

曼尼希碱类缓蚀剂的合成与性能研究杨珍;王晓杰;向晶;姚逸风;欧阳向南【摘要】以甲醛、酮、有机胺为原料,在50 ～100℃反应合成了曼尼希碱缓蚀剂,并研究了反应物摩尔比、反应温度、反应时间和反应体系的pH值等因素对反应产物缓蚀性能的影响.对曼尼希碱缓蚀剂的合成工艺条件进行优化,总结了最佳合成工艺条件:反应温度100 ℃,胺和酮摩尔比为1.5,醛和酮为1.0,反应液pH值为3,反应时间6h,此条件合成的缓蚀剂在质量分数为15％ HCl体系中腐蚀速率最小;把2％缓蚀剂加入到温度为90℃,质量分数为15％的盐酸体系中,钢片的腐蚀速率降为2.01 g/(m2·h),说明缓蚀剂TS-3具有较好的抗高温性.根据其极化曲线说明该缓蚀剂是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀荆.【期刊名称】《石油化工腐蚀与防护》【年(卷),期】2015(032)003【总页数】4页(P22-25)【关键词】缓蚀剂;曼尼希碱;质量损失法;缓蚀机理【作者】杨珍;王晓杰;向晶;姚逸风;欧阳向南【作者单位】长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;长江大学石油工程学院,湖北武汉430100;中国石油天然气股份有限公司玉门油田分公司钻采工程研究院,甘肃玉门735000【正文语种】中文油气井酸化作业是油气田开发过程中一种常用措施，但其过程的酸性组分对油管、套管等会产生严重腐蚀［1］。

为了抑制和减缓酸液对油管、套管等设备的腐蚀，作业过程中最常用且有效的方法就是在酸液中添加缓蚀剂，所以开发缓蚀性能好、低污染的缓蚀剂是当前研究的重要方向［2］。

曼尼希碱作为一种抑制HCl 腐蚀的缓蚀剂在油气井酸化作业中应用较广［3］。

采用正交实验法用醛、酮、胺为原料，以曼尼希反应为基础合成了曼尼希碱缓蚀剂，再对其进行季铵化。

并参照SY/T5405—1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》标准评价其缓蚀性能。

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价

曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价1.绪论主要介绍曼尼希碱酸化缓蚀剂的背景及研究意义，同时简述现有研究成果，并指出本文的研究内容和意义。

2.实验部分2.1 合成曼尼希碱酸化缓蚀剂介绍合成曼尼希碱酸化缓蚀剂的化学结构及合成步骤。

重点介绍反应条件和操作细节。

2.2 表征分析主要包括晶体结构分析、红外光谱、核磁共振等表征方法，以及物化性质的测定。

3.性能评价3.1 缓蚀性能测试通过电化学方法和失重法测试缓蚀剂的缓蚀性能，比较曼尼希碱酸化缓蚀剂与市售缓蚀剂的差异，并探究其缓蚀机理。

3.2 热稳定性测试以热失重分析法和热重分析法为基础，测试曼尼希碱酸化缓蚀剂的热稳定性，探究其在高温条件下的应用前景。

4.结果与讨论综合以上实验结果，对曼尼希碱酸化缓蚀剂的性能进行分析和总结。

依据实验结果，探讨其在实际应用中的优势和不足，并提出改进措施。

5.结论对本文的研究进行总结，强调曼尼希碱酸化缓蚀剂在实际应用中的重要性，并指出其未来的研究方向。

同时，总结并感谢参与本研究的人员。

第一章：绪论曼尼希碱酸化缓蚀剂是一种常见的缓蚀剂，被广泛用于各种金属材料的防腐、防锈处理中。

它的缓蚀机理是通过在金属表面形成一层保护性的氧化物或者盐类膜来降低金属的腐蚀速率。

与传统的缓蚀剂相比，曼尼希碱酸化缓蚀剂在缓蚀效率和环境安全性等方面有着更为优越的性能，因此受到越来越多人的关注。

然而，目前市场上的曼尼希碱酸化缓蚀剂仍存在某些局限性，如缓蚀效率不高、热稳定性差等，这给其实际应用带来了一定的限制。

因此，对其进行研究和改进显得尤为必要和重要。

本文的研究目的是合成并评价新型的曼尼希碱酸化缓蚀剂，通过与市售缓蚀剂的对比，详细研究其缓蚀性能以及热稳定性，为其实际应用提供参考和指导。

本文主要包括五个部分：第一章是绪论，主要介绍曼尼希碱酸化缓蚀剂的背景及研究意义，以及本文的研究内容、目的和结构。

第二章是实验部分，主要介绍曼尼希碱酸化缓蚀剂的制备过程和表征分析，包括合成方法、化学结构表征以及物理化学性质测定等。

新型曼尼希碱缓蚀剂的合成及性能研究

新型曼尼希碱缓蚀剂的合成及性能研究
［ 要 ］ 利 用 醛 、 酮 、胺 为 主 要 原 料 ，合 成 出 了一 种 新 型 曼 尼 希 碱 缓 蚀 剂 ＤＳ１ 。 以静 态 腐 蚀 速 率 为 实 验 摘 －９
评 价 指 标 ，用 正 交 实 验 法 对 缓 蚀 剂 的合 成 工 艺 条 件 进 行 优 化 ， 实验 条 件 下 获 得 的 最 佳 合 成 工 艺 条 件 为 胺
ｄ ｉ ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ７ —４ ９ （ ｏ ：１ ． ９ ９ｊｉ ． ６ ３１０ Ｎ）． ０ ２ ０ ． ２ ｓ ２ １． ２０ ７
新 型 曼 尼 希碱 缓 蚀 剂 的合 成 及 性 能 研 究
肖 鹏 ，胡鹏 程 ，秦 宇 雄 ，王 任 芳 （ 长江大学化学与环境工程学院， 湖北 剂州 ４４２） ３０ ３
温度 １ ０ ８ ℃左 右 ，环化 温度 ２ ０ ３ ℃左 右 ，合成 温度 较 高 ］ ，能耗 大 。以 甲醛为原 料合 成曼 尼希 碱缓 蚀 剂 ， 其 合成 温度 在 ８ ℃左 右 ，能耗也 较 大Ｌ 。为解决上述 问题 ，可 利 用含孤 对 电子 的芳香 醛 为原料 合成 新 型 Ｏ ３ ］ 曼 尼希碱缓蚀 剂 ，其合成 温度为室 温 ，这不仅 有利于增强缓 蚀剂 的吸附性 能 ，而且 能够大量减少 能耗 。
醛 酮 摩 尔 比 １ ３：ｌ： 、 反 应 温度 ３ ℃ 、 反 应 时 间 ２ ｈ 电化 学 测 试 结 果 表 明 ，该 缓 蚀 剂 是 以 抑 制 阳极 腐 ． １ Ｏ ４。 蚀 过 程 为 主 的混 合 型 缓 蚀 剂 。
［ 键 词 ］ 缓蚀 剂 ； 酸 化 ； 曼尼 希 反 应 关 ［ 图分 类 号 ］ＴＥ ８ 中 ９８ ［ 献标识码］Ａ 文 ［ 章 编 号 ］ １ ７ １ ０ （０ ２ ２一 ８ ０ 文 ６ ３— ４９ ２ １ ）０ Ｎ０ ４— ２

一种新型Mannich碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价

一种新型Mannich碱酸化缓蚀剂的合成及性能评价
定稿日期：2012-07-04 作者简介：王红艳，女，1984 年生，博士，研究方向为腐蚀与防护 通讯作者：卢永斌, E-mail: luyongbin85@
134
腐蚀科学与防护技术
25 卷
acidic solution conformed with the Langmuir adsorption isotherm equation. Key words: Cinnamaldehyde, corrosion inhibitor MR-1, P110 steel, Mannich reaction,
3.2.1 电 化 学 法 研 究 测 定 P110 钢 试 片 在 15%的盐酸溶液中，分别加入 1.0%和 2.0%的缓蚀剂 MR-1 的极化曲线，以极化电位 E 对极化电流密度的 对数 lgI 作图，测试结果见表 1 和图 2。
如图 1 所示，2930 cm-1 与 2860 cm-1 处的吸收峰
与饱和碳原子上 CH2基团的反对称伸缩振动与对称
６６
６０
Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ／ ％
５４
４８
４２
３６ ４０００ ３５００ ３０００ ２５００ ２０００ １５００ １０００ ５００
Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ／ ｃｍ－１
图 1 Mannich 碱产物的红外光谱图 Fig.1 IR spectra of the synthesized Mannish base
为 0.5 mV/s，扫描范围相对开路电位±100 mV。拟
合数据采用弱极化曲线软件处理。电化学阻抗法施
加的交流信号幅度为±10 mV，从高频到低频扫描，
扫描频率范围为 0.1～105 Hz，采用对数扫频。电化
学 阻抗谱的解析采用 Zview 软件，数据记录由计算

曼尼希碱的缓蚀行为和缓蚀机理

曼尼希碱的缓蚀行为和缓蚀机理

曼尼希碱的缓蚀行为和缓蚀机理王　江 张　卫(承德石油高等专科学校化工系,067000)摘要:以酮类、甲醛和有机胺为原料合成了曼尼希碱,用失重法评价了产物在15%盐酸中对A3钢片的缓蚀性能。

研究表明,曼尼希碱与铁原子(离子)络合吸附成膜,通过覆盖效应起到缓蚀作用。

在介质温度为90℃,腐蚀时间4h,缓蚀剂加量1%的腐蚀试验中,用苯乙酮合成产物的缓蚀效果优于用丙酮合成的产物,以环己胺、苄胺和乙二胺与苯乙酮合成产物的缓蚀效果最佳,腐蚀速度小于3.0g/m2・h。

关键词:曼尼希碱　缓蚀剂　失重法　盐酸液　碳钢缓蚀 曼尼希反应(M annich Reactio n)是含有活泼氢的酮和甲醛(或多聚甲醛)及胺(或仲胺)缩合,生成 氨基酮的反应。

此反应产物称为曼尼希碱(M annich base),它广泛应用作缓蚀剂、水处理剂、除草剂、植物生长调节剂、显色剂等精细化工产品。

曼尼希碱作为缓蚀剂效果较好,发展前途较大,可用作海水中钢铁防锈剂、石油制品贮存器内壁的酸缓蚀剂及各种酸洗缓蚀剂等,尤其是在油田酸化作业中作为高温浓盐酸的缓蚀剂而倍受重视。

目前在国内应用的几种较好的高温浓盐酸缓蚀剂如“7801”、“CT12”、“CT13”的主剂均为曼尼希碱[1],另外曼尼希碱还可用作高温浓磷酸的缓蚀剂[2]。

为了系统地研究曼尼希碱的缓蚀作用,作者合成了一系列不同的曼尼希碱,在15%盐酸中评价合成产物对A3钢的缓蚀效果,并对缓蚀行为和缓蚀机理进行了探讨。

1　曼尼希碱的合成与评价方法1.1　合成路线曼尼希碱的反应通式为:R1C OCH3+HCHO+HNR2R3△R1C OCH2CH2NR2R3+H2O注:R1、R2、R3为烷基或芳基。

在利用曼尼希反应合成曼尼希碱时,反应能否顺利进行与含 氢原子的化合物和胺的结构、亲核能力及反应介质的pH值密切相关,为得到正常的曼尼希碱,反应所选用胺的亲核性要比含 氢原子的化合物强,而且只有仲胺可得到结构单一的产品,氨和伯胺根据反应基团的大小可形成仲胺或继续反应到氮原子上所有可利用的氢原子都被取代为止。

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究
４ ０
精 细 石 油 化 工
Ｓ Ｐ Ｅ Ｃ Ｉ Ａ Ｌ Ｉ Ｔ Ｙ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ ＣＨＥＭ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｓ
第２ ９卷 第２期 ２ ０ １ ２年３月
曼尼希碱季铵盐缓蚀剂的 合成及缓蚀性能研究
申慷尼 ， 肖 鹏， 姜红娟 ， 李克华
（ ） 长江大学化学与环境工程学院 ， 湖北 荆州 ４ ３ ４ ０ ２ ３ 摘要 ： 以甲醛 、 酮、 有机胺和氯化苄为原料 ， 在４ 用失重法评价了 ０～８ ０ ℃ 反应合 成 了 季 铵 化 曼 尼 希 碱 缓 蚀 剂 ， 产物在质量分数为 １ 用红外光谱仪表征了其结构 。 采 用 静 态 腐 蚀 速 度 评 ５％ 盐酸中对 Ｎ ８ ０ 钢片的缓蚀性能 ， － ／ 价方法对合成的缓蚀剂 Ｄ 在１ 当 缓 蚀 剂 加 量 为 ０． Ｓ １ ７ 进行了 评 价 ， ５％ 盐 酸 中 ， ５％ 时 的 腐 蚀 速 率 为 ０． ７ １ｇ －Leabharlann ， 开 发 性 能 好、 成
［ ２］
环保型的缓蚀剂是一个重要的研究方向 本低 、
。
笔者以 Ｍ 合成一种季铵 ａ ｎ ｎ ｉ ｃ ｈ 反应 为 基 础 ， ， 制 盐型缓蚀剂 利用其与一些化合物的协同作用 ， 并对其性能进行了研究 。 备出一种酸化缓蚀剂 ，
Ｓ Ｙ Ｎ Ｔ Ｈ Ｅ Ｓ Ｉ Ｓ Ａ Ｎ Ｄ Ｓ Ｃ Ａ Ｌ Ｅ Ｉ Ｎ Ｈ Ｉ Ｂ Ｔ Ｉ Ｎ Ｇ Ｐ Ｒ Ｏ Ｐ Ｅ Ｒ Ｔ Ｙ Ｏ Ｆ Ｐ Ｏ Ｌ Ｙ Ｅ Ｐ Ｏ Ｘ Ｙ Ｓ Ｕ Ｃ Ｃ Ｉ Ｎ Ｉ Ｃ Ａ Ｃ Ｉ Ｄ
Ｏ
帨
化学方法可以直 接 或 间 接 地 用 于 研 究 缓 蚀 作 用 ， 也是目前研究和评价缓蚀剂的主要方法之一 。 实 验采用极化曲线法研究缓蚀性能 。 ２ 结果与讨论 ２． １ Ｍ ａ ｎ ｎ ｉ ｃ ｈ 碱的合成及缓蚀性能评价
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合成缓蚀剂主剂Mannich碱的方法改进陈世军1,刘祥1,惠艳妮2(1.西安石油大学化学化工学院,西安710065;2.陕西省靖边县长庆石油基地公司第一采气厂,靖边718500)摘　要:以甲醛、环己胺、苯乙酮为主要原料,利用Ma nnich反应合成Mannich碱,考察了原料配比对Ma nnich碱缓蚀剂的缓蚀性能的影响,确定了Ma nnich碱的优化合成工艺。

当甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量之比为3∶2∶3时,Ma nnich碱缓蚀剂的缓蚀效果最好。

在60℃20%的盐酸中,Mannic h碱用量为1.0%时,钢片腐蚀速率为0.36g m-2h-1,在90℃20%的盐酸中,Mannic h碱用量为2.0%时,钢片腐蚀速率为1.2g m-2h-1。

关键词:缓蚀剂;Ma nnich碱;腐蚀速率;苯乙酮;环己胺中图分类号:TG174.42 文献标识码:A 文章编号:10052748X(2007)1220646202IM PROV EN EN T O F S YN T H ESIS ME THOD O F MANN IC H B ASE IN H I B ITORCHEN Shi2j un1,L IU X iang1,HUI Yan2ni2(1.Chemical Enginee ring Instit ute,X i′an Shiyou U nive rsity,X i′a n710065,China;2.Fi rst Mining Natural G a s Factory,Shanxi Province Jingbian County Oil Field Base Compa ny,Jingbian718500,China)A bstract:Mannic h base wa s synt hesized by the Ma nnich reaction f rom for malde hyde,cyclohe xylamine andacetophenone.The eff ect of material ratio on inhibiting action was inve stigated a nd the reaction conditions were determined.When the ma ss ra tio of for maldehyde,cyclohe xylamine and acetophe none was3∶2∶3,the inhibition efficiency was best.At60℃,20%HCl with1.0%inhibitor,the corrosion rate was0.36g m-2h-1.At90℃, 20%HCl wit h2.0%inhibitor,the corrosion r ate wa s1.2g m-2h-1.K ey w or ds:Cor ro sion Inhabitor;Ma nnich ba se;Corrosion rate;Cyclohe xamine;Acetophe none Manni ch碱是指含有活泼氢原子的化合物和甲醛(或其他醛)及胺通过不对称缩合反应所得到的产物,它是一类具有广泛生物活性的化合物[1-3]。

其应用几乎深入到了人类生活和生产的各个领域。

在金属防腐蚀方面,Ma nnich碱是广泛使用的典型的吸附型缓蚀剂,以其为主剂复配得到的缓蚀剂大量应用于酸洗、油气井酸化、金属制品储运、水处理等工业生产中,尤其作为盐酸高温缓蚀剂的主剂倍受重视[4-6]。

本工作以甲醛、环己胺、苯乙酮为主要原料,研究了合成工艺、原料配比对Ma nnich碱为主剂配制的缓蚀剂的缓蚀性能的影响,确定了具有较好缓蚀效果的Mannich碱的合成工艺,并对缓蚀剂的缓蚀性能进行了评价。

1　试验部分1.1　主要仪器及试剂环己胺(C P),国药集团化学试剂有限公司;收稿日期22;修订日期25237%甲醛溶液(AR),西安化学试剂厂;苯乙酮(A R),天津市科秘欧化学试剂开发中心;37%浓盐酸(AR),广东汕头市西泷化工厂;电子分析天平(B T224S,北京赛多利斯仪器系统有限公司);电热恒温鼓风干燥箱(D HG29070,上海一恒科技有限公司);N80钢片。

1.2　Mann ich碱的合成(1)“一段”合成法　室温下将一定量的甲醛溶液和环己胺加入到装有搅拌器和冷凝管的三口瓶中,立即有大量白色沉淀析出,搅拌3～5mi n之后,加入苯乙酮、无水乙醇和催化量的浓盐酸,然后加热回流8h,停止反应。

从产物中蒸馏分出溶剂和水(蒸馏温度不超过160℃),即得深红色粘稠的Man2 nich碱缓蚀剂主剂。

(2)“两段”合成法　室温下将一定量的甲醛溶液和环己胺加入到装有搅拌器和冷凝管的三口瓶中,立即有大量白色沉淀析出,搅拌3～5mi n之后,加入苯乙酮、无水乙醇和催化量的浓盐酸,加热回流6之后,先在℃左右蒸馏出部分溶剂和水,再第28卷第12期2007年12月腐蚀与防护CORROSION&PROT ECTIONVol.28　No.12Decembe r2007:20070401:2007010h110在145～150℃回流温度下反应2h,然后从产物中蒸馏分出溶剂和水(蒸馏温度不超过160℃),即得深红色粘稠Manni ch碱缓蚀剂主剂。

1.3　缓蚀剂的性能评价(1)产品的复配　取一定量的合成的Mannich 碱缓蚀剂主剂,加入表面活性剂O P210、协同增效剂和甲醇,混匀即得试验用缓蚀剂。

(2)挂片的处理　将N80钢挂片在砂纸上打磨光滑后,先用蒸馏水洗涤两次,再用无水乙醇洗涤两次,在鼓风干燥箱中烘干10mi n,取出后在空气中冷却30min,称量,测其尺寸后,用滤纸包裹在干燥器中干燥备用。

(3)评价方法　缓蚀剂的缓蚀性能参照S Y/T 5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》进行。

2　试验结果与讨论2.1　合成工艺选择以甲醛、环己胺、苯乙酮为主要原料,分别采用“一段”和“两段”合成法制备了Mannich碱。

图1是在环己胺和苯乙酮用量不变,仅改变甲醛用量时,以两种方法合成的Ma nnich碱缓蚀剂的试验结果。

图1　两种合成方法所得缓蚀剂的缓蚀效果比较由图1可以看出,“两段”合成法产物的缓蚀效果明显优于“一段”合成法,原因可能是“两段”合成法在第二次回流反应时,反应温度较高,使得反应物得以充分反应,因而其缓蚀效果也得到了大幅度的提高,因此,本文Mannic h碱的合成反应均采用“两段”合成法。

2.2　正交试验以甲醛、环己胺和苯乙酮作为影响因素,各选三个水平,以产物的腐蚀速率作为考察指标,按L33(9)正交试验表设计正交试验,确定具有较好缓蚀效果的M碱的合成工艺,具体因素水平及正交试验结果如表1和表2所示。

表1　因素水平表水平因素甲醛用量A,mol环己胺用量B,mol苯乙酮用量C,mol1 1.0 1.0 1.02 1.5 1.5 1.53 2.0 2.0 2.0表2　正交试验结果及分析序号A B C腐蚀速率,g m-2h-111110.565121220.593631330.620042120.256952230.339362310.463773130.359783210.356293320.4555均值10.5930.3940.462均值20.3530.4300.435均值30.3900.5130.440极差0.2400.1190.027从表2中的极差分析可知,甲醛用量对Man2 nich碱缓蚀剂的缓蚀性能的影响最为显著,苯乙酮的影响次之,环己胺的影响最小。

以A2B1C2组合,即当甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量之比为3∶2∶3时,所得Mannich碱缓蚀剂的缓蚀效果最好。

在甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量为3∶2∶3的配比条件下,通过放大试验合成了Ma nnich碱,并对合成的Ma nnich碱与相应助剂复配后得到的缓蚀剂的缓蚀性能进行了试验。

结果表明:在60℃20%的盐酸中,缓蚀剂用量为1.0%时,腐蚀速率为0.36g m-2h-1;在60℃15%的盐酸中,缓蚀剂用量为1.0%时,腐蚀速率为0.33g m-2h-1。

在90℃20%的盐酸中,缓蚀剂用量为2.0%时,腐蚀速率为1.2g m-2h-1。

3　结　论(1)用“两段”合成法制备的Manni ch碱为透明的深红色粘稠液体,以其为主剂复配得到的缓蚀剂具有良好的缓蚀性能,易于复配。

(2)正交试验表明,甲醛对反应结果的影响最大,苯乙酮的影响次之,环己胺的影响最小。

当甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量之比为3∶2∶3时, M碱合成的缓蚀剂的缓蚀效果最好。

在此条(下转第65页)陈世军等:合成缓蚀剂主剂Mannic h碱的方法改进an ni ch annich1划分更加接近真实状况。

图1中2#处锯齿状附近不应该参与管段的划分,这样得出的结论如表2所示。

表2　防护涂层质量等级划分X,mYmB/NR gKΩm2相关系数R xy管段长度,m防腐层等级60～9500.211>300.00-0.364890优1140～2830 1.239270.85-0.9291690优5　破损点开挖验证对12#-15#测试桩之间发现的破损点进行了开挖,发现检测精度可以达到99%,如图2所示。

6　结　语及时对新建管道进行非开挖检测,可避免管道“带病运行”,把早期施工所引发的危害降至最低点。

对于在役管道,应该定期进行非开挖检测,避免发生严重的油气管道事故。

PCM能够精确地定位防护涂层破损点,但是不能判断破损点面积的大小。

建议在PCM系统精确定位破损点以后,采用DCV G+CIPS对破损点大小进行计算,从而决定开挖的优先次序。

图2　部分开挖点图片(上接第622页)(4)第三方评价和挂片结果表明,H YH24251比较适合番禺油田油水介质和现场工况条件,能满足现场腐蚀防护的需要。

参考文献:[1]　Vide m K,Dugstad A.Fil m cove red cor rosion,f ilmbreakdown and pitting attac k of car bon steel in aqueousCO2environment[J].Corrosio n,1988:186-202. [2]　Zhao L,Teng H K,Yang Y S.Corrosion inhibitionapproach of oil productio n systems in offshore oilfields[J].Materials and Co rrosion,2004,55(9):684-688.[3]　Chouparova E,L anzirotti A,Marinkovic N.Charac2te rization of petrole um deposits formed in a p roducingwell by synchrotron radiation2based mic roanalyses[J].Ener gy&Fuels,2004,18(4):1199-1212.[4]　郑家　.二氧化碳腐蚀状况研究[J].断块油气田,1996,3(1):62-65.(上接第647页)件下得到的缓蚀剂:在60℃20%的盐酸中用量为1.0%时,钢片腐蚀速率为0.36g m-2h-1,在60℃15%的盐酸用量为1.0%时,腐蚀速率约为0.33 g m-2h-1。