水溶性咪唑啉酰胺的物性及成膜性能研究

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:MR65445
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近年来炼油厂常减压蒸馏装置存在小分子有机酸腐蚀的现象,这不但会给企业造成严重的经济损失,而且会影响设备长期安全运行,造成重大的安全隐患。因此,研究金属在小分子有机酸体系中的腐蚀与防护具有重大意义。实验室自主研发的水溶性咪唑啉酰胺(N-(2-辛基-2-咪唑啉)三亚乙基四酰胺是一种缓蚀性能良好、安全性高、环境友好的缓蚀剂,根据前期工作发现该缓蚀剂对小分子有机酸腐蚀体系具有较佳的缓蚀效果。本文研究了水溶性咪唑啉酰胺的理化性质,考察了在小分子有机酸腐蚀介质中水溶性咪唑啉酰胺的加剂量、体系pH、温度以及流速对其成膜缓蚀性能的影响。采用低温运动粘度试验器和密度计,研究了水溶性咪唑啉酰胺及其复配缓蚀剂的密度和凝点;采用静态消泡法、静态抑泡法研究了消泡剂对水溶性咪唑啉酰胺的消泡和抑泡性能;采用交流阻抗测试方法,并结合原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)观察,研究了水溶性咪唑啉酰胺在小分子有机酸溶液中的成膜缓蚀性能。研究结果表明:水溶性咪唑啉酰胺与乙二醇和甲醇复配后,能明显降低混合体系的凝点,达到-40℃以下;随着水溶性咪唑啉酰胺的加剂量增加,其混合体系的起泡体积呈线性相关增长,嵌段聚醚改性硅油对水溶性咪唑啉酰胺的消泡性和抑泡性优于超低硅消泡剂和无硅消泡剂,当m(嵌段聚醚改性硅油):m(水溶性咪唑啉酰胺)为15:50时,嵌段聚醚改性硅油的消泡率达到87.5%,抑泡率达到75%;在加剂量为15μg·g-1时,水溶性咪唑啉酰胺在Q235-B碳钢表面形成的缓蚀膜膜电阻较大,形成的缓蚀膜相分离程度较小,缓蚀膜较平整均匀,且缓蚀膜与试样的粘附力为7.0nN,缓蚀效果明显;在体系pH为7.0-7.5时,水溶性咪唑啉酰胺在Q235-B碳钢表面形成的缓蚀膜膜电阻和电荷转移电阻均较大,而且双电层电容Qdl值较小,较多水溶性咪唑啉酰胺分子吸附在Q235-B碳钢表面,缓蚀膜较为完整、致密,缓蚀效果较佳;在温度为30℃-50℃时,Q235-B碳钢表面形成的缓蚀膜的粘附力值相差不大,SEM观察Q235-B碳钢表面无明显腐蚀,随着温度继续升高,粘附力值有减少的趋势,Q235-B碳钢表面出现腐蚀并有加剧趋势;随着流速增大,缓蚀膜表面的粘附力降低,水溶性咪唑啉酰胺对Q235-B碳钢的缓蚀效果降低。当流速大于1.15m·s-1时,试样表面有变疏松的趋势。
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