甲醛、环己胺、苯乙酮合成间的chic缓蚀剂的研究

甲醛、环己胺、苯乙酮合成间的chic缓蚀剂的研究

为了抑制和缓解金属设备和金属管道的腐蚀，在石油开采过程中，最常用有效的方法是在酸溶液中添加缓冲剂。Mannich碱作为缓蚀剂应用很广,尤其作为高温HCl缓蚀剂的主剂受重视,采用Mannich碱与其他添加剂复配得到的混合物的应用研究已有不少报导。研究表明,Mannich碱是一种典型的吸附型缓蚀剂,它具有优异的缓蚀性能,尤其作为酸性介质中金属的缓蚀剂而受到重视,已被成功地应用于石油开采工业中。本文以甲醛、环己胺、苯乙酮为主要原料,较详细地研究了各原料配比对合成Mannich碱类缓蚀剂缓蚀性能的影响,确定当甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量比为1∶1∶1时,合成的Mannich碱缓蚀剂具有较好的缓蚀性能。1实验部分1.1温鼓风干燥箱dlp电子分析天平(BT224S);电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9070);N-80钢片。环己胺(CP)、37%甲醛溶液(AR)、苯乙酮(AR)、37%浓盐酸(AR)。1.2深红色建立玉米纤维缓蚀剂的制备方法Mannich反应即含有α-活泼氢的醛、酮与甲醛及胺(伯胺、仲胺或氨)反应。其反应机理一般认为是含有活泼氢的醛先被胺进攻,生成N-羟基化合物,然后再和苯乙酮反应生成Mannich碱。在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,搅拌均匀之后,加入苯乙酮、无水乙醇和催化量的浓盐酸,加热回流一段时间后,从产物中蒸馏分出溶剂和水,即得深红色粘稠Mannich碱缓蚀剂。反应方程式为:1.3抗缓剂的性能评价1.3.1产品配装取一定量的合成的Mannich碱缓蚀剂主剂,加入表面活性剂OP-10、协同增效剂和甲醇,混匀即得实验用缓蚀剂。1.3.2种滤纸包干制备工艺将N-80钢挂片在砂纸上打磨光滑后,先用蒸馏水洗涤2次,再用无水乙醇洗涤2次,在鼓风干燥箱中烘干10min,取出后在空气中冷却30min,称其质量,测其尺寸后,用滤纸包裹放在干燥器中干燥备用。1.3.3评估方法缓蚀剂的缓蚀性能参照SY/T5405-1996《酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》进行。2结果与讨论2.1缓蚀剂的缓蚀性能实验中固定环己胺、苯乙酮的物质的量之比为1∶1,改变甲醛用量,在其它实验条件不变的情况下,考察了甲醛的物质的量变化时,对合成的Mannich碱缓蚀剂的缓蚀性能影响,结果见图1。由图1可知,在环己胺和苯乙酮的量一定的条件下,随着甲醛加入量的增大,产物的腐蚀速率先增大后减小,以甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量之比为1∶1∶1时缓蚀效果最好。2.2环己胺物质的量对溶液缓蚀性能的影响实验中固定甲醛、苯乙酮的物质的量之比为1∶1,改变环己胺用量,在其它实验条件不变的情况下,考察了环己胺的物质的量变化时,对合成的Mannich碱缓蚀剂的缓蚀性能影响,结果见图2。由图2可知,在甲醛和苯乙酮的量一定的条件下,随着环己胺加量的增大,产物的腐蚀速率先增大后减小,以甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量之比为1∶1∶1时缓蚀效果最好。3.2.3胺的量对合成mtnih碱缓蚀剂缓蚀性能的影响实验中固定甲醛、环己胺的物质的量之比为1∶1,改变苯乙酮用量,在其它实验条件不变的情况下,考察了苯乙酮的物质的量变化对合成的Mannich碱缓蚀剂的缓蚀性能影响,结果见图3。由图3可知,在甲醛和环己胺的量一定的条件下,随着苯乙酮加入量的增大,产物的腐蚀速率逐渐增大。甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量之比在1∶1∶1～1∶1∶1.5时变化不大,缓蚀效果较好。综上所述,当甲醛、环己胺和苯乙酮的物质的量为1∶1∶1时,所得Mannich碱缓蚀剂缓蚀效果最好。通过对合成的Mannich碱与相应助剂复配后得到的缓蚀剂进行缓蚀性能实验,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0.28g·m-2·h-1;在15%的盐酸中,缓蚀剂用量为1.0%时,腐蚀速率为0.25g·m-2·h-1;在90℃15%的盐酸中,缓蚀剂用量为1.0%时,腐蚀速率为1.4g·m-2·h-1。3pannih碱类缓蚀剂(1)合成的Mannich碱为透明的深红色粘稠液体,具有良好的缓蚀性能,在醇中溶解性好,易于复配,是一种良好的缓蚀剂主剂。(2)单因素对合成Mannich碱类缓蚀剂的实验结果表明,Mannich碱类缓蚀剂的缓蚀