CO2體系中緩蝕劑對碳鋼緩蝕機理和協(xié)同效應(yīng)的研究.pdf

1、CO2腐蝕會對油氣田運輸管道和設(shè)備造成嚴重的破壞，油氣田管道添加緩蝕劑一種經(jīng)濟高效、操作方便的防腐蝕措施。僅添加單一類別緩蝕劑通常無法滿足設(shè)備的防腐要求，一個成熟的緩蝕劑配方往往是利用各類緩蝕劑之間的協(xié)同效應(yīng)復(fù)配得來的，復(fù)配緩蝕劑較單一緩蝕劑緩蝕效果大大增強。本文研究了在飽和CO2腐蝕模擬溶液中，咪唑啉衍生物(IM)與十八烷基丙撐二胺(18N3N)緩蝕劑的緩蝕機理和二者之間的協(xié)同效應(yīng)。主要的研究方法包括電化學測試、計算機分子動力學模擬、

2、X射線光電子能譜、掃描電子顯微鏡、表面張力測試、絲束電極電流電位掃描技術(shù)，深入研究了IM與18N3N的緩蝕機理和緩蝕協(xié)同作用。主要研究的工作結(jié)果如下:
　　1、采用電化學方法、XPS和SEM研究了IM和18N3N在飽和CO2腐蝕模擬溶液中的緩蝕效果和協(xié)同作用。結(jié)果表明添加150mg·L-1IM和50mg·L-118N3N后對碳鋼的緩蝕率高達95.3％。IM與18N3N共同吸附于碳鋼表面，二者復(fù)配后可明顯抑制腐蝕。
　　2、通

3、過分子動力學模擬，構(gòu)建了IM與18N3N復(fù)配緩蝕劑膜層模型，計算不同濃度比下模型的自由體積分數(shù)(FFV)值，發(fā)現(xiàn)中間濃度比存在FFV極值，復(fù)配緩蝕劑膜層最致密，電化學結(jié)果和接觸角結(jié)果表明IM與18N3N在中間濃度比時具有最佳緩蝕效果，分子動力學模擬計算的FFV值，可以為緩蝕劑的協(xié)同效應(yīng)研究提供一定理論支持。
　　3、利用絲束電極掃描技術(shù)、電化學測試和SEM測試，發(fā)現(xiàn)IM與18N3N復(fù)配使用后會造成電極表面的腐蝕不均勻程度增大，復(fù)配