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随着我国西气东输项目的正式开启,以及高含硫油气田、深层油气田的开采,H2S和CO2共存环境下的碳钢腐蚀研究逐渐成为热点。而深层油气田的开采具备高压、高温以及高流速的特点。因此,本文研究了H2S和CO2共存环境下,流速对咪唑啉缓蚀剂缓蚀效果的影响。本文主要研究内容如下:1、使用油酸与乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多胺和羟乙基乙二胺合成了六种咪唑啉类缓蚀剂,分别命名为IM,IM-2,IM-3,IM-4,IM-D和IM-O,并使用红外光谱分析验证了合成所得产物均为目标产物。2、使用MixSim流体力学模拟软件计算试样表面流速。并采用失重法、SEM、EDS和XRD研究了空白条件下,20#钢在50℃的3%NaCl腐蚀介质,纯CO2和纯H2S以及H2S、CO2共存三种气氛环境中,流速与腐蚀速度的关系。结果表明:流速对腐蚀速度影响明显,随着流速的增大,腐蚀速度先增大后减小,在2.5m/s时,腐蚀速度达到峰值。三种体系下H2S与C02共存条件下的腐蚀速度最大。3、使用失重法、接触角测试、原子力力曲线、量子化学计算和SEM研究了流速对咪唑啉分子亲水基中含有不同数量胺基乙撑时缓蚀性能的影响。结果表明:静态条件下,亲水基中有2个胺基乙撑时(即IM-3)的缓蚀性能最好;动态条件下,亲水基中胺基乙撑数越多缓蚀性能越好(即IM-D>IM-4>IM-3>IM-2>IM)。缓蚀剂的缓蚀性能不仅与缓蚀剂的分子结构有关,还与介质流速有密切关系,随着流速的增加,缓蚀剂的缓蚀性能下降。4、咪唑啉分子中,引入胺基和羟基均会提升缓蚀剂的缓蚀性能,而引入羟基后,缓蚀剂的缓蚀效果最好(即IM-0>IM-2>IM)。羟基的引入使得缓蚀剂的水溶性显著增大,而胺基的引入增大了缓蚀剂的疏水性:同时,羟基和胺基的引入,还会使咪唑啉分子的LUMO反应活性点由C-C处向咪唑林环和亲水基处迁移。