基本信息
- 项目名称：
- 咪唑啉
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 咪唑啉是一类较新的、无公害的缓蚀剂，需进一步深入开发出一系列新产品，以适应市场需要。此类缓蚀剂可以被广泛应用在石油、石化、冶金、机械、电力、交通运输和国防工业等领域，需求量大，有很大的市场潜力。
- 详细介绍：
- CO2腐蚀一直是石油和天然气工业安全生产的主要问题。对流体而言，采用缓蚀剂进行防腐处理一直倍受关注。由于缓蚀剂在使用过程中无须专门设备，无须改变金属构件的性质，因而具有经济、适应性强等优点，目前被广泛应用在各个领域，发挥着极其重要的作用。 本作品以有机酸、多胺等为原料，通过已知的反应机理来合成一些新的，低毒的咪唑啉类缓蚀剂，以满足实际需要。力求合成产物能溶于水，合成方法简单，产率高，成本低。在合成出这些缓蚀剂后，对其缓蚀性能进行测试。 这类缓蚀剂有着对环境污染少，低毒性，用量少且高效的性质，因而有着潜在的应用前景。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本作品以有机酸、多胺等为原料，通过已知的反应机理来合成一些新的，低毒的咪唑啉类缓蚀剂。在实验中将多种功能团引入同一个分子中,以增强缓蚀剂分子与金属表面的物理吸附和化学吸附作用,提高缓蚀性能。力求合成产物能溶于水，合成方法简单，产率高，成本低。在合成出这些缓蚀剂后，对其缓蚀性能进行测试。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品以有机酸、多胺等为原料，制备并纯化一些新的，低毒的咪唑啉类缓蚀剂，并进行红外表征。合成产物后进行改性研制新的种类，力求成为绿色化学技术的环境友好缓蚀剂，用量小，成本低，达到低毒、高效的效果。对改性后的缓蚀剂进行失重分析，极化曲线分析，交流阻抗技术分析来评价缓蚀性能。
应用价值和现实意义
- 通过在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂，使其和金属表面发生物理化学作用，从而显著改变金属表面的特性以达到减缓腐蚀的目的。由于缓蚀剂在使用过程中无须专门设备，无须改变金属构件的性质，因而具有经济、适应性强等优点，目前被广泛应用在石油、石化、冶金、机械、电力、交通运输和国防工业等领域，发挥着极其重要的作用。
学术论文摘要
- 在大量的生产实践中，人们根据被腐蚀材质的特点及腐蚀介质的不同，发展了许多行之有效的防腐方法。应用于油气井中抗CO2腐蚀的缓蚀剂按其在金属表面的缓蚀作用机理可以分为成膜型缓蚀剂和吸附型缓蚀剂两大类： 1.成膜型缓蚀剂 2.吸附型缓蚀剂 普遍认为、酰胺类、咪唑啉衍生物、季胺盐类缓蚀效果较好。主要以咪唑啉类缓蚀剂为研究对象： 咪唑啉及其衍生物以其独特的分子结构具有优异的缓蚀性能，尽管已有多种咪唑啉缓蚀剂应用于工业生产，但还需进一步深入开发出一系列新产品，以适应市场需要。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 未鉴定
参考文献
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同类课题研究水平概述
- 咪唑啉类缓蚀剂可以被广泛应用在石油、石化、冶金、机械、电力、交通运输和国防工业等领域，需求量大，有很大的市场潜力。 本作品中的缓蚀剂具有以下特点和优势： 第一，该缓蚀剂在使用过程中无须专门设备，无须改变金属构件的性质，因而具有经济、适应性强的优点； 第二，该缓蚀剂能溶于水，合成方法简单，产率高，成本低；第三，这类缓蚀剂有着对环境污染少，低毒性，用量少且高效的性质，是一种绿色化学技术的环境友好缓蚀剂。 未提出专利申请 应用于油气井中抗CO2腐蚀的缓蚀剂按其在金属表面的缓蚀作用机理可以分为成膜型缓蚀剂和吸附型缓蚀剂两大类。 1.成膜型缓蚀剂 成膜型腐蚀，油气腐蚀的研究缓蚀剂主要是无机物(如铬酸盐，亚硝酸盐等)，这类缓蚀剂性能良好，至今尚未有更好的替代品。但这些缓蚀剂往往用量较大，可行性差，而且当缓蚀剂用量不足时反而会导致严重的局部腐蚀，并且一般都有毒，由于生态环境问题日益被重视，这类物质在许多环境下已被禁止使用，所以近年来对成膜型缓蚀剂的研究较少。 2.吸附型缓蚀剂 目前国内外所使用的缓蚀剂基本上都是吸附型缓蚀剂，如链状有机胺及其衍生物，咪唑啉及其盐或咪唑啉衍生物季胺盐类，松香胺衍生物。普遍认为、酰胺类、咪唑啉衍生物、季胺盐类缓蚀效果较好。 （1）酰胺类缓蚀剂 酰胺类缓蚀剂属有机胺类缓蚀剂，从目前研究的情况来看，以脂肪酸与氨反应合成脂肪酸酰胺的路线为主，在无催化剂存在时，脂肪酸与氨气反应合成酰胺需要在高温和高压下进行，制备条件要求比较苛刻，且该类缓蚀剂只对钢材等金属制件有较好的缓蚀作用，对金属种类的要求有一定局限性。 （2）咪唑啉类缓蚀剂 油气井中抗CO2腐蚀的咪唑啉类缓蚀剂是通过氮原子吸附，主要分为油溶型和水溶型两类。这类缓蚀剂一般由三部分组成，具有一个含氮的五元杂环，杂环上与N成键的支链R(如酰胺官能团、胺基官能团、羟基等)和长的碳氢支链R2(一般为烷基)。它是一种广泛应用于石油、天然气生产中的缓蚀剂，对含有CO2的体系有明显的缓蚀效果。咪唑啉及其衍生物以其独特的分子结构具有优异的缓蚀性能，尽管已有多种咪唑啉缓蚀剂应用于工业生产，但还需进一步深入开发出一系列新产品，以适应市场需要。
