天然气管输减阻剂的开发与评价

【摘要】： 当代世界能源消费结构中,天然气能源占据着越来越重要的地位,天然气工业随之进入了一个高速发展阶段,天然气工业的发展对相应的管道输送技术提出了更高的要求。提高天然气管道的输送能力一方面可以通过兴建新型管道,完善天然气管道网,另一方面可以通过管道内减阻的方式实现。天然气管输减阻剂技术作为相对经济的内减阻手段近年来备受关注。 本文根据天然气管输减阻剂的减阻机理设计了四种具有减阻开发潜力的化学品:苯乙酮-甲醛-二正丁胺曼尼希碱,苯乙酮-甲醛-十八胺曼尼希碱,硬脂酸咪唑啉、油酸咪唑啉。通过对苯乙酮-甲醛-二正丁胺曼尼希碱合成工艺的考察优化出曼尼希碱合成的两个工艺参数:pH值2,反应温度95℃;通过对硬脂酸咪唑啉合成工艺的考察优化出咪唑啉合成的两个工艺参数:减压环化温度170℃,减压环化时间3h。利用优化出来的工艺参数合成了这四种备选减阻剂,红外谱图(IR)验证了四种产品的化学结构。 对四种备选减阻剂溶液浸泡过的钢片进行电镜分析,可以看出钢片粗糙度明显降低,成膜性能良好,具有潜在的减阻性能;对其中两种样品成膜稳定性的考察也显示了良好效果;通过电化学极化曲线分析可以看出,四种备选减阻剂都有较好的吸附成膜能力,其成膜能力强弱顺序为:苯乙酮-甲醛-十八胺曼尼希碱硬脂酸咪唑啉苯乙酮-甲醛-二正丁胺曼尼希碱油酸咪唑啉。? 【关键词】：天然气 减阻剂 管道输送 曼尼希碱 咪唑啉
【学位授予单位】：中国石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TE869
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 前言9-26
• 1.1 国外天然气管道发展状况9-11
• 1.2 国内天然气管道发展状况11-12
• 1.3 国内外天然气管道减阻技术的主要技术现状12-22
• 1.3.1 内涂层减阻技术12-15
• 1.3.2 管输减阻剂的减阻机理和国内外研究进展15-22
• 1.4 天然气管输减阻剂的研究思路22-26
• 1.4.1 减阻剂主剂的开发22-24
• 1.4.2 减阻剂的筛选与环道评价24-26
• 第二章 实验部分26-35
• 2.1 曼尼希碱类减阻剂的合成26-29
• 2.1.1 曼尼希碱反应的机理26-27
• 2.1.2 实验器材与药品27-28
• 2.1.3 苯乙酮-甲醛-二正丁胺曼尼希碱（I）的合成28-29
• 2.1.4 苯乙酮-甲醛-十八胺曼尼希碱（II）的合成29
• 2.2 咪唑啉类减阻剂的合成29-32
• 2.2.1 咪唑啉反应的机理29-30
• 2.2.2 实验器材与药品30-31
• 2.2.3 硬脂酸咪唑啉（III）的合成31-32
• 2.2.4 油酸咪唑啉（IV）的合成32
• 2.3 产品性能评价32-35
• 2.3.1 扫描电镜观察钢片表面形貌32-34
• 2.3.2 电化学极化曲线评价方法34-35
• 第三章 备选减阻剂的合成工艺考察与红外表征35-56
• 3.1 苯乙酮-甲醛-二正丁胺曼尼希碱（I）反应条件的考察35-44
• 3.1.1 产品的产率考察35-36
• 3.1.2 产品的红外表征36-44
• 3.2 苯乙酮-甲醛-十八胺曼尼希碱（II）的红外表征44-45
• 3.3 硬脂酸咪唑啉（III）反应条件的考察45-54
• 3.3.1 产品的产率考察46-47
• 3.3.2 产品的红外表征47-54
• 3.4 油酸咪唑啉产品（IV）的红外表征54-55
• 3.5 小结55-56
• 第四章 备选减阻剂减阻性能评价56-64
• 4.1 扫描电镜观察钢片表面形貌56-58
• 4.2 备选减阻剂的成膜稳定性分析58-60
• 4.3 备选减阻剂的电化学极化曲线分析60-63
• 4.4 小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果69-70
• 致谢70

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