目前,茂名市及其周边地区是石油、石化为支柱产业的重要地区。区内有中石化茂名分公司、广东奥克化学、茂名众和化塑、茂名新华粤、湛江东兴、北海石化等大型石化公司。
以中石化茂名分公司炼油分部为例,常炼油种200多种,多是高含硫、高含酸原油,生产装置腐蚀和材料失效问题突出。因此,开发一种高效、环保的新型缓蚀剂,提高缓蚀剂的缓蚀性能,减少缓蚀剂的添加量,符合广东省与茂名市石油化工发展的需求,有助于降低缓蚀剂的使用成本,而且可以减少缓蚀剂对系统介质的影响。
本研究从抑制H2S-HCl-H2O腐蚀入手,以石油化工设备的腐蚀缓解为目的,针对缓蚀剂的选择、复配开展研究工作。以酸、酮、胺为原料,通过曼尼希反应得到含氧、氮有机化合物。该产物由极性基团和非极性基团组成,其中极性基团是亲水基,可以吸附在金属表面的活性点或整个表面,而非极性基团是疏水基,可以起到隔离作用使金属表面与腐蚀介质隔离开来,从而起到防腐目的。
同时,将不同聚集态下的氧化膜型缓蚀剂钼酸盐、硫脲与含氧、氮有机缓蚀剂复配,通过应用发现,经过复配后的无机-有机缓蚀剂可以增加氢的超电势,阻抑金属离子的放电过程,从而使金属的溶解速度减慢。
从静态挂片和动态挂片实验可以看出,缓蚀剂的使用效果明显,缓蚀率在82.4~97.1%之间,最佳用量为40mg/L。加入钼酸盐、硫脲与有机缓蚀剂复配能促进缓蚀功效,最佳方案为20mg/L有机缓蚀剂(HS-2)+10mg/L钼酸钠,最高缓蚀率可达94.4%;20mg/L有机缓蚀剂(HS-2)+10mg/L硫脲,最高缓蚀率可达97.4%。
国内有关于H2S-HCl-H2O缓蚀剂的文献报道,经国内查新,未见与本研究复配缓蚀剂相同的研究报道。