一种曼尼希碱缓蚀剂的合成及研究开题报告

毕业论文开题报告题目名称一种曼尼希碱的制备及其性能研究院（系）专业班级学生姓名指导教师辅导教师开题报告日期缓蚀剂的合成及性能评价学生：化学与环境工程学院指导教师：化学与环境工程学院一、题目来源来源于油气井开采的生产实际二、研究目的和意义酸化是强化采油（EOR）的一种措施，是油气井增产、注入井增注的一项有效的技术措施。其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化（也称酸压）。在酸化施工过程中，为防止酸液对油管、套管及各种工艺设备造成腐蚀，避免造成巨大的经济损失和严重的安全隐患，必须向酸液中加入缓蚀剂。我们研究的目的就是研制出一种酸化缓蚀剂来应用于油气井的开采中。在工业生产和现实生活中腐蚀造成的破坏是不容忽视!而合理使用缓蚀剂是防止金属材料或制件腐蚀的有效方法，由于缓蚀剂具有良好的缓蚀效果，并且能带来巨大的经济效益，亦逐渐取代其他防腐蚀技术，已成为防腐蚀技术中应用最广泛的方法之一,被广泛应用于石油开采、机械制造和交通运输等工程中。缓蚀剂的研究与开发已向着专用性和有针对性的方向发展。例如针对油气田的工况，研究者已研制出不同种类的缓蚀剂，主要有酰胺、氨基酸、咪唑啉类、曼尼希碱等。其中曼尼希碱缓蚀效果好，结构稳定，酸溶性强，且抗温抗酸性能好，是新型酸化腐蚀剂的典型，具有良好的开发价值和应用前景三、主要参考文献[1]王慧龙,辛剑.盐酸介质中Mannich碱缓蚀剂在碳钢表面的吸附热力学研究[J].中国腐蚀与防护学报,2001,21(3):144-149[2]王京光，于洪江，李谦定9一种曼尼希碱型盐酸酸化缓剂的研制［J］,西安石油大学学报，2007，22（5）：77-80[3]张洪宇，黄志宇．一种新型酮醛胺酸化缓蚀剂的合成及性能研究[J]．全面腐蚀控制,2009，23(3):11-13［4］朱日彰&金属腐蚀学［M.］北京:化学工业出版社，1988.［5］张天胜.缓蚀剂［M］.北京:化学工业出版社，2002.[6]胡鹏程,李克华,李久启,刘志华,尹小丽.新型酸化缓蚀剂的合成及性能[J].断块油气田,2011,(02):261~263.[7]苑权,李克华,李立峰,周珊珊,谢水祥.醛酮胺缩合物的合成及缓蚀性能研究[J].化工科技,2004,(06):28~31.[8]康宏远.新型双曼尼希碱缓蚀剂的性能[J].精细石油化工,2011,28(3):48~52.[9]王江,张卫.曼尼希碱的缓蚀行为和缓蚀机理[J].精细石油化工,2001,18(4):19~22.[10]王佳，曹楚南，陈家坚&缓蚀剂理论与研究方法的进展［J］,腐蚀科学，1992,4(2):79-84.[11]吴大康,李克华,黄芹.一种曼尼希碱酸化缓蚀剂的合成及性能研究[J].化学与生物工程,2007,(10):65~66.[12]李谦定,王京光.一种新型高效油气井酸化缓蚀剂的研制[J].天然气工业,2008,28(2):96~98.[13]王招娣,司云森.一种曼尼希碱在酸性介质中对碳钢缓蚀行为的研究[J].表面技术,2011,40(1)[14]Taylor，Saleem..Laboratoryevaluationofiron-controlchemicalsforhigh-temperaturesour-gaswells[J].SPE65010,2001[15]VishwanathamS,HaldarN.FurfurylalcoholascorrosioninhibitorforN80steelinhydrochloricacid[J].CorrosionScience,2008,50:2999~3004.[16]Frenier，DowellSchlumberger.Acidizingfluidsusedtostimulatehightmperturewellscanbeinhibitedusingorganicchemicals[J].SPE18468.1989[17]JayaramanA,EarthmanJ.C,WoodT.K.CorrosioninhibitionbyaerobicbiofirmsonSAE1018steel[J].ApplMicrobiolBiotechnol,1997,47:62~68.[18]SuroorAthar，Quraishi.AstudyofsomeneworganicinhibitorsoncorrosionofN-80andmildsteelinhydrochloricacid[J].Anti-CorrosionMethodsandMaterials，2001，48(4):l~7四、国内外现状和发展趋势曼尼希碱(.BLLCJV]BWQ)广泛应用作缓蚀剂、医用药物、高分子絮凝剂、硫化促进剂等化工产品，其中曼尼希碱作为缓蚀剂能够产生较高的社会和经济价值，具有好的发展前景!曼尼希碱由于具有酸溶性强，抗温抗酸性能好特点，被广泛用于酸化缓蚀剂，如被用作海水中钢铁防锈剂、石油制品贮存器内壁的酸缓蚀剂等，尤其是在油田酸化作业中作为高温浓盐酸的缓蚀剂而倍受重视。缓蚀剂的种类繁多!20世纪30年代以前，缓蚀剂的品种只有百余种!到80年代中期，仅酸性介质缓蚀剂的品种就已超过5000余种!国内缓蚀剂研究与应用起步于上世纪50年代的苯胺-醛类缩聚物，在70年代后开始迅速发展，如今已经呈现百花齐放的趋势!人类进入21世纪，可持续发展已成为各国的发展战略!然而可持续发展却面临着人口膨胀、环境恶化、资源锐减等诸多问题!要想实现可持续发展，须先从节约资源做起，因而减少因腐蚀造成的资源浪费至关重要!使用缓蚀剂是较好的防腐蚀方法，在实现可持续发展战略上必将大有作为!并且随着石油工业的飞跃发展，缓蚀剂技术已成为人们普遍关注的防腐蚀手段之一!同时，随着原油性质的恶劣化，炼油厂添加的功能化学药剂也越来越多，研究多功能缓蚀剂应当加强随着人类环保意识的增强，缓蚀剂在未来发展必然要适应绿色化学的要求!因此研发具有高效稳定的环境友好型缓蚀剂必将成为趋势!目前，油田酸化施工中不管使用哪一种酸，酸的注入都可能造成油气井管材和井下金属设备的表面坑蚀、氢脆和失重腐蚀，有时还可能导致井下管材突发性破裂事故，造成严重经济损失，同时被酸溶蚀的金属铁离子又可能对地层造成伤害，为减缓油田酸化施工中酸液对金属材料及其制品的腐蚀，向酸液中添加缓蚀剂用来防腐蚀由于效果比较好而成为最常用的方法!目前，国内生产的酸化缓蚀剂多为喹啉季胺盐类，存在着缓蚀效果差、酸溶性不好、毒性大等缺陷，因此，具有高效、低毒、耐高温的曼尼希碱型酸化缓蚀剂必将成为未来主流，具有良好的应用前景!五、研究主要内容和关键问题主要内容1、优选廉价易得、无毒性原料合成出曼尼希碱缓蚀剂；2、用挂片失重法评价所合成的缓蚀剂的缓蚀性能；3、分析各因子对缓蚀剂缓蚀性能的影响次序；4、利用正交实验优化合成条件；5、筛选出缓蚀效果最佳的缓蚀剂6、对最优缓蚀剂进行复配。关键问题1.得到具有较好缓蚀效果的酸化缓蚀剂；2.确定在合成过程中反应温度、反应时间、反应物的用量对缓蚀剂缓蚀性能的影响；3.确定最优组合。六、完成毕业设计所必须具备的工作条件及解决的办法1.工具书：有机化学，有机化学实验等。2.计算机：能登录中国知网（CNKI），上网查阅相关资料、文献、数据库；能运行Word、Excel、Origin、ChemOffice等软件。3.实验环境条件：主要试剂：丙酮；苯甲醛；硫脲；无水乙醇；盐酸；乌洛托品；KI；蒸馏水。主要仪器：标准N80钢片；三颈烧瓶；回流冷凝管；恒温加热磁力搅拌器；电子天平；静态挂片腐蚀测定仪；傅里叶红外光谱仪；元素分析仪；电化学分析仪；玻璃棒、烧杯、量筒、移液管等常规仪器。七、工作的主要阶段、进度与时间安排2014年11月5号—12月31号：查阅所需资料并向老师咨询疑难问题；2015年1月1号—1月17号：书写并完成开题报告；2015年3月15号—5月7号：进入实验室做实验；2015年5月8号—5月31号：数据处理、撰写论文并装订打印；2015年6月1号—6月6号：完成毕业论文答辩。八．指导教师审查意见