2017-06
科研开发
Chem
当代化工研
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树脂型Mannich碱复合缓蚀剂的制备及缓蚀机理研究
*刘卫娜1桑亚军2张维中2
（1.新疆蓝山屯河能源有限公司新疆831800 2.新疆克拉玛依新聚工贸有限公司新疆831100）
摘要：本文以环已酮、甲醒，苯胺为原料，在90℃条件下反应1h，制务了一种新型的Manrich碱酸化战蚀制。通过实整分析表明本缓蚀剂可以有效地抑制盐酸对N80疏钢的离蚀。
关键调：Marnich威；缓蚀剂；Langmuir吸附
中图分类号：T
文献标识码：A
PreparationandInhibitionMechanismofResinous-typeMannichAlkaliCompoundCorrosionInhibitor
Liu Weina', Sang Yajun’, Zhang Weizhong
(1.Lanshan Tun River Energy Co., Ltd. of Xinjiang. Xinjiang, 831800 2.Karamay Xinju Industry and Trade Co., Ltd.of Xinjiang,Xinjiang, 831100)
Abstracf: In zhis paper, it takes rhe cyclohexanone, formaldehyde, aniline as the raw maferials besides, make the reacrion experiment ande rhe condition of 90 C for J h and then prepanes a new kind of Mannich alkali acidjfication corrosion inhibitor:/t is shown thar rhis corrosion inhibitor can efectively inhibir the corrosion of hydrochloric acid on N80 carbon steel
Key words ; Mannich alkali; corosion in/kibitor; Langmuir adsorprion
前言
在应用酸化压裂措施技术进行石油开采的过程中，大
量的酸液会对油气并内管材及其他金属设备产生很大的腐蚀性，造成重大安全隐患的同时还造成了巨大的经济损失，因此抑制酸液对金属的腐蚀非常必要。在酸液里添加缓蚀剂是十分有效的方法。目前市场上主流的缓蚀剂主要有杂环和 Mannich碱两类，杂环类缓蚀剂蛋然缓蚀性能优异，但其存在生产工艺复杂，价格昂贵，气味难闻等众多缺点；Mannich碱缓蚀剂生产工艺简单，耐高温，是未来缓蚀剂发展的方向。
用苯胺合成Vannich碱是非常普遍的方法,例如华中工学院（现华中科技大学）研制的7801酸化缓蚀剂，效果优异并且能耐高温，但是依然存在缓蚀剂价格昂贵，剧毒的丙炔醇用量大的问题，本文将对获得的一种新型树脂-Mannich碱复合酸化缓蚀剂进行实验分析，通过其缓蚀机理，评价它缓蚀效果。 1.实验部分
(1)仪器与试剂。①仪器：500mL三口烧瓶，温度计，恒温磁力搅拌器，蛇形冷凝管，恒温水浴锅，N80钢片（50×10×3mm）。2试剂：环己酮，甲醛，苯胺，环己胺，甲醇，无水乙醇（AR），石油醚（化学纯），盐酸，甲基丁炔醇。（以上试剂均为工业品）。
(2)树脂-Mannich碱中间体的合成。在烧瓶中加入化学
计量的环己酮、甲醛和苯胺，开启循环水和搅拌并缓慢升温，当温度升高到50℃，加入适量的盐酸，调解体系的pH 使苯胺甲醛树脂快速生成，然后升温至90℃，在此温度下恒温反应数小时，得到红棕色浓稠树脂-Mannich碱中间体。
(3)缓蚀剂成品的复配。把1.2合成的树脂-Mannich碱中
间体复配适量的甲醇和甲基炔醇，得到均匀透明的橙红色液体即缓蚀剂成品。
(4)缓蚀剂性能评价方法。按SY/T5405一1996规定的静态缓蚀速率的测试方法对本研究的酸化缓蚀剂进行性能评价测定
将钢片用石油醚、无水乙醇进行清洗，然后放置烘箱中，烘方方数据
干后取出冷却备用：在容器中加入适量的盐酸溶液以及所需量的 Mannich碱复合酸化缓蚀剂，混合均匀升温至90C，将冷却的钢片置于腐蚀溶液中，开始计时，4小时后取出钢片，用清水冲洗并用毛刷进行清理，然后用无水乙醇进行冲洗；吹干后在100°℃烘箱中进行烘干，20分钟后取出，用万分之一天平称量试片腐蚀前后的
质量，并用腐蚀速率公式计算其离蚀速率，进而进行评价。 2.实验条件的选择
(1)原料的优选。本研究采用工业甲醛作为醛的来源，并用几种常用的胺和醒合成了Vannich碱中间体，然后用相同的方法进行复配制成成品，对其缓蚀性能进行了测试，结果如表1所示
酮
苯胺环已题乙三路
苯胺
环已酮苯乙酮环已制内
脂键速率g/(·h)
3.2 5.3 6.1 3.2 10.2
表1不同缓蚀剂的测试结果
注：实验条件均为：缓蚀剂加量1%，盐酸浓度20%，温度90℃，测试时间4h。
从表1可以看出腐蚀速率差异很大，含有苯胺的缓蚀剂明显优于其他两种胺。环己酮与苯乙酮的差别却不是很明显，考虑到两者的市场价格与企业生产成本，故本研究采用环己酮，苯胺，甲醛进行Mannich碱的合成制备。
(2)反应温度优选。本研究在制备Mannich中间体时发现，原料全部投放后，
体系会剧烈放热，升温三 40-50℃，体系温度达到70℃以上，因此本费研究的反应温度最低为
80℃。从图1可以看出随着反应温度的升高，腐蚀速率先减小后略微
6
85
90
95
100
反应温度（℃）
图1高蚀速率与反应温度的关系