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1、缓 蚀 剂 及 其 应 用,目录,前言石油天然气工业中的腐蚀缓蚀剂我国缓蚀剂的发展与应用发展动态与建议,1前言,据美国能源杂志报道，世界石化能源中石油、天然气剩余可采储量和储采比，见表1,表1世界石化能源剩余可采储量和储采化（2001年1月1日）,中国从1993年开始由石油出口国变成了石油净进口国，进口量逐年增加，特别是进入21世纪，每年以1000万吨的速度递增，2002年进口量达到8000万吨。预计2010年将达到1.31.5亿吨，2020年达2.02.5亿吨；以后我国石油供应形势将更加严峻，进口石油不仅花费大量外汇，更重要的是关系到国家经济和国防安全的大问题。目前我国原油产量维持在1.63
2、1.65亿吨。,石油天然气涉及到国家的经济、军事、政治，与人民生活方方面面紧密相连。重要的一次性能源：石油炼制的汽油、煤油、柴油等产品是工农业生产的动力燃料，促进了现代交通工具的普及，推动了钢铁、汽车、造船、国防等工业的发展。天然气是优质、高效、清洁、燃烧性能好的环保型能源。,。,化工原料：利用石油可生产化肥、合成纤维、塑料、橡胶、洗涤剂，应用于农药、染料、医药、国防、交通运输、机械和轻工等行业国防物资：现代战争目的是为了争夺能源，主要就是石油，就战争本身亦消耗大量油品，如美国的F-15战斗机耗油908升/分钟，航空母舰每天耗油160万升左右，据说我国引进的俄罗斯某种型号的战斗机一次装油100
3、多吨。,2.石油天然气工业中的腐蚀：,石油天然气工业是由石油勘探、钻井、开发、开采、油气集输、油气处理、油气储存、运输、石油炼制等环节组成，在生产的每个环节中都存在腐蚀问题。,2.1钻井过程：,钻井过程中的腐蚀主要来自于大气、地层产出物和钻井液。通常是几种因素同时存在。常见的腐蚀类型见表2,表2钻井过程中金属局部腐蚀类型及特征,2.2采油集输腐蚀环境：,在采油之前有一个特殊的过程酸化，它多用盐酸、土酸、氟硼酸及混合酸。酸的腐蚀大家都很明白。采油过程有三大腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、采出水腐蚀（见表3）,表3 采油过程中金属腐蚀类型及影响因素,附：部分油田水体性质,2.3炼油过程的腐蚀：,在石油炼
4、制过程中导致设备腐蚀的原因有：原油中的杂质、加工过程中的外添加物质、在加工过程中转化的部分物质。,表4石油炼制过程中的腐蚀,在石油天然气工业中，引起腐蚀的因素是多种多样的，效应非常复杂，工业生产中除设备选择性能优良的材料外，主要采取防腐措施有：电化学保护（阴极保护、牺牲阳极保护）、设备表面涂防腐层、添加化学药剂（缓蚀剂、杀菌剂、阻垢剂等）。下面我们主要介绍缓蚀剂。,3缓蚀剂,3.1缓蚀剂的定义：缓蚀剂（corrosion inhibitor）,又称腐蚀抑制剂，它来自拉丁语inhibere-(抑制)关于“缓蚀剂”曾有不少提法，但基本观点无任何差异。在金属的腐蚀介质中，加入少量可使金属侵蚀率降低的
5、物质。（布莱斯顿）在对金属的腐蚀减低方面，能起到有效作用的物质，或使金属腐蚀减退的物质。（菲雷尔）使金属溶解减少的物质。（海克曼）在金属腐蚀的介质中，加入少量可抑制金属受到的腐蚀，或至少能使其腐蚀速度大幅度延缓的物质（藤井晴一）,现在我国有共识的缓蚀剂的定义是：一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。（美国材料与试验协会关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义）缓蚀剂指在很低的浓度下，能够抑制环境对金属腐蚀的物质。合理地选择、使用缓蚀剂，能够有效地防止金属及其合金在环境介质中发生腐蚀。由于使用缓蚀剂防腐效果好，经济效益高，因此它的应用很广泛。尤
6、其在石油天然气开采及其加工，化学清洗，大气腐蚀，工业用水，机械等行业中不可缺少。,缓蚀剂的应用具有较高的选择性，介质不同可选择不同的缓蚀剂，同一介质当操作条件有变化时（温度、浓度等），所使用的缓蚀剂也会完全改变（如60盐酸土酸酸化时用SD-817缓蚀剂，而90时使用SD-818酸化缓蚀剂）。因此，缓蚀剂使用前必须按实际使用条件进行评测试验。使用缓蚀剂有以下优点：,3.2 缓蚀剂的特性和要求,3.2.1 特性,缓蚀剂的缓蚀效应不受设备形状的影响；不改变腐蚀环境，可获得很好的效果；设备投资很少，可达到防腐蚀的目的；腐蚀环境变化（如介质HCL、HBF4、EDTA、柠檬酸）可以通过改变缓蚀剂的种类或浓
7、度来保持防腐蚀效果；缓蚀剂有时可同时防止多种金属在不同环境中的腐蚀（IS-129B,SD-815可用于酸化，也可用于注水缓蚀）,工业应用对缓蚀剂的要求从理论上讲具有缓蚀作用的物质很多。工业用缓蚀剂要求其缓蚀效率高，价格合理，原料易得，所以真正能用作缓蚀剂的物质是有限的。如：二丁基硫脲，咪唑类，曼尼希碱类，另外，工业用缓蚀剂还应具有以下性能：,化学性能稳定，有较长的使用寿命；缓蚀效率高；化学清洗中一般要求以上（条件实验），但自然腐蚀：如：大气、土壤、天然水等一般较低；不影响材料的物理、机械性能；低毒或无毒。,3.3 缓蚀剂的发展1860年前有人就对缓蚀剂的应用进行了研究，在HNO3、H2SO4酸
8、洗金属材质的简要工艺过程相关文章中，都没有提到缓蚀剂的成份；1845年美国钢铁企业在铁板酸浸工艺中表述，向酸液中加入少量物质，取得了满意的防腐蚀效果。世界上公认的第一个缓蚀剂的专利是1860年公布的B.P-23207号英国专利中提到缓蚀剂的组分是糖浆和植物油的混合物。,1872年马兰可尼（Marangoni）和史蒂凡里（Stephonelli）在英国化学会志（）上发表了动胶、麸水的提取组分可以抑制铁腐蚀问题。美国曾于1885年提出油井酸化技术增产原油的设想，并于1895年在油井中实施了盐酸酸化采油技术。由于盐酸对油井设备的严重腐蚀使得这项技术被迫停止。（直到20世纪30年代油井酸化缓蚀剂的问世
9、，酸化采油技术才得以应用）,1900年罗宾逊（Robinson）和苏泽兰（Sutherland）取得了淀粉作为酸性介质腐蚀抑制剂的专利权（美国专利：640491，650095）。1907年拉瓦蒂（Laverty）等人公布了煤焦油及其它的碳氢化合物作为酸性介质腐蚀抑制剂的专利（美国专利：856644）20世纪二十年代，人们已经了解到含氮、砷、磷、硫的有机化合物均有腐蚀抑制剂的效果。例.-萘醌（德国）、二苄基胺、二胺（美国）；纸浆废液-木素质磺酸钠，蒽、醌磺化物，有机碱类的焦油提取物（苏联）、单宁酸钠（美国）,值得一提的是1932年前后，油井酸化缓蚀剂的问世，酸化采油技术在工业化生产中得到应用。3
10、0年代，缓蚀剂的研究很活跃，植酸钙镁生产中渣饼（苏联）用于缓蚀剂；1933年最早的气相缓蚀剂乙二胺、吗啉用于锅炉腐蚀抑制（美国）；麦恩（Mann）来尼尔（Laner）和克利弗得（Clifford）1936年在工业与工程化学杂志上详细地介绍了他们用脂肪酸和芳香胺类化合物做腐蚀抑制剂的研究工作；,麦恩（Mann）还发表了抑制剂防腐蚀机理方面的文章，介绍了胺、含氮杂环物、硫醇、醛酮等带有极性基团的链状化合物，在酸性溶液中吸附在金属表面上形成吸附膜，具有抑制腐蚀的作用；这就是早期的吸附学说。考克（）认为抑制剂分子吸附基活性中心原子可分为两大类，一类为以氮为代表的含氮、含磷、含砷的化合物；另一类为氧为代
11、表的含氧、含硫、含硒有机化合物（周期表VIA族O、S、Se、Te）。曼恩（）指出脂肪胺的烷基链长度增加，其缓蚀效率提高.,从四十年代腐蚀抑制剂研究的总趋势是使用分子量较大、组成更复杂的物质。阴极、阳极吸附理论研究有了发展（梅秋，W.Machu）。1947年米那尔（P.L.Menaul）在世界石油（world oil）杂志上介绍了甲醛作为柴油机的腐蚀抑制剂。美国麻省理工学院尤利格（Uhlig）教授于1948年编写了腐蚀手册（Corrosion hand）一书，列举了近150种腐蚀抑制剂，这个时期前苏联巴拉尼克等人（1948）在化学工业发表了他们研制的几种腐蚀抑制剂。,1950年日本住友化学工业株
12、式会社以煤焦油提取物为原料开发出了第一代酸洗抑制剂Ibit-1。至今已发展为Ibit系列产品：酸洗（浸）用Ibit-105、-155、-520、-570、-600L、-600LB、-700、-700A、710N、-800酸洗除垢用Ibit：-2AS、-2S、-570B、-30A特殊用途Ibit:-1001、-2000A、-2000B、-30001955年美国腐蚀工程师协会（NACE）制订了石油井腐蚀抑制剂试验方法（），5%的NaCl水溶液用H2S饱和后作为腐蚀介质，在一定温度下经一定腐蚀时间来考察抑制剂的效果。盖托斯（）在腐蚀（）杂志上提出Fe3+、Cu2+等氧化性离子能使金属腐蚀抑制剂的效果
13、降低。,6070年代腐蚀抑制剂作用机理研究较多。研究人员更注重腐蚀抑制剂的应用。如在石油工业、和工业冷却水应用。有色金属腐蚀抑制剂的研究也非常活跃（欧洲腐蚀抑制剂会议论文集）。前苏联在处理高温石油天然气井时，在盐酸溶液中添加烷基二甲基苄基氮化物，脂肪胺的盐酸盐，金属的腐蚀速度均降低1722倍。在盐酸处理油井工作温度超过180的情况下，应用A-6缓蚀剂和己炔醇、KI的混合物可满足要求。罗马尼亚研制开发出ACOR类缓蚀抑制剂，应用于1528%的盐酸中，使用温度20150，其中ACOR-42只用1%。他们还推荐酸油乳液（80%盐酸+20%石油）并用1%有机胺作乳化剂进行油井处理，能耐150高温。,印
14、度的狄赛（）等人论述了铜、铝及其合金在水、酸、碱、盐介质中有机腐蚀抑制剂的性能（其中有：硫脲、苯胺、苯酚、醛类及其衍生物）。沃斯塔（J.Vosta）对HF用缓蚀剂进行了研究，1974年指出苄基亚砜、二苯基硫脲、二苯胍等化合物可用于此。80年代前苏联在石油工业中使用了环戊基苯酚缩合物作为碳钢在浓HCL中的腐蚀抑制剂。F.B.Growcock开发一种油井酸化高温腐蚀抑制剂“PPO”（3-苯基-2-丙炔醇）在328%HCL中，井下高温，缓蚀率可达99%以上。1992年柴田芳雄发表了单宁酸的缓蚀作用的机理，在中性介质中，高温高压等苛刻条件下，缓蚀效率高。,1993年荒牧国次根据化学元素周期表，利用理化
15、性质和电化学性质，从腐蚀抑制剂的作用分析，将元素分为七种类型：氧化型4个（Mo、W、Tc、B）；沉淀型31个（A、B、V）；吸附型7个（Se、Te、F、CL、Br、I、Ge）；氧化沉淀型2个（Cr、Mn）；氧化吸附型2个（C、Si）；沉淀吸附型6个（Sn、As、Sb、Bi、O、S）；氧化沉淀吸附型2个（N、P），这篇论文对开发腐蚀抑制剂具有极为重要的指导意义。美国Corrosion 98论文共504篇，有关CO2腐蚀研究的论文最多达32篇。,3.4缓蚀剂的分类、工作机理及评价,分类化学组成分类法 缓蚀剂简单分为无机类与有机类。无机类缓蚀剂如：亚硝酸盐、钼酸盐、硅酸盐、硼酸盐等；有机类缓蚀剂如：
16、胺类、醛类、有机膦、杂环化合物等。,表5缓蚀剂化学组成分类,物理化学分类法,沉淀型31个（A、B、V）吸附型7个（Se、Te、F、CL、Br、I、Ge）氧化型4个（Mo、W、Tc、B）氧化沉淀型2个（Cr、Mn）氧化吸附型2个（C、Si）沉淀吸附型6个（Sn、As、Sb、Bi、O、S）氧化沉淀吸附型2个（N、P）,电化学机理分类法 阳极型缓蚀剂 阴极型缓蚀剂 混合型缓蚀剂,介质分类法（主要应用于钢铁）,表6 介质分类法,金属使用分类法,铜及其合金缓蚀剂：硫脲及其衍生物，巯基苯并噻唑，苯并三氮唑，咪唑类等铝材缓蚀剂：目酸钠、硅酸钠、四咪唑（除虫净）锌材缓蚀剂：薰衣草精油、吖啶、硫脲、吡唑衍生物、
17、有机膦化合物（pH:612.3腐蚀速率低）钢材缓蚀剂,3.4.2 机理无机缓蚀剂的缓蚀作用机理 阳极（抑制型钝化剂）型缓蚀剂它能够抑制腐蚀电池的阳极化学反应，很容易引起金属表面氧化形成一种致密的氧化膜（钝化膜）而阻滞金属溶解。在金属腐蚀介质中加入缓蚀剂，使金属腐蚀电位正移，腐蚀电流密度减小，进入了钝化区。如重铬酸钾、亚硝酸钠（SiO42-盐、BO32-盐、PO43-盐、与O2同时存在于介质中，它们属于阳极型缓蚀剂）阴极型缓蚀剂缓蚀剂的作用主要是增大电化学腐蚀中的阴极极化，阻碍阴极过程的进行，使腐蚀电位向负的方向移动，降低腐蚀速度。（如联胺、亚硫酸钠）混合型缓蚀剂 如硅酸钠,有机缓蚀剂在金属表面
18、以形成吸附膜为主，这类化合物的特征是含有O、N、S、P等原子形成极性基团中心，C、H原子组成非极性基（烷基R）团。在腐蚀介质中，缓蚀剂通过吸附一方面改变了金属表面的电荷状态，使金属表面的能量状态趋于稳定，腐蚀反应的活化能增加；另一方面被吸附的分子中非极性基团在金属表面形成一层疏水性的保护膜，防止介质中腐蚀性离子物质与金属表面接触。缓蚀剂的缓蚀效率与它的分子几何尺寸、截面积、氮原子的电子密度、杂原子，金属、有机双键（或三键）空间效应、分子结构有很大关系。,有机缓蚀剂的作用机理：,附膜模型 分子模型缓蚀剂吸附膜示意图,物理吸附,因静电引力或范德华力而引起的吸附称作缓蚀剂的物理吸附在酸性水溶液中，含
19、磷、氮、硫等原子的有机缓蚀剂本身不能电离，但它们能与H+结合成翁离子 RNH2+H+RNH3+R2NH+H+R2NH2+R2ArN+H+R2NHAr有机胺在金属表面的吸附图,金属阴极表面的阴极区吸收了这种阳离子后，金属表面的负电荷被中和，氢离子难以接近金属表面进行还原反应，使腐蚀减缓，所以强碱性的缓蚀剂和表面电位负的金属配合使用，缓蚀效果就会很好。季胺离子R4N+这样的缓蚀剂，在铁的表面上难以吸附（铁的表面带正电荷），如果腐蚀体系中有I-、CL-、Br-、CNS-离子，季胺盐的效果大大提高，这是由于I-、CL-、Br-、CNS-的桥梁作用。如,吸附型缓蚀剂当极性基一端向金属表面产生吸附时，其另
20、一端非极性基团在金属表面排列发生覆盖，阻碍与腐蚀过程有关的微粒向金属表面移动。因而起到缓蚀作用。一般来说，非极性基团上含有支链，其缓蚀效率低于同等碳数直链的缓蚀剂。原因是支链有空间位阻，对吸附造成障碍。非极性基团选择C16-C18的直链最好。物理吸附的特点：吸附快，可逆，吸附热小，受温度影响小。,化学吸附由缓蚀剂中心原子的电子与金属空d轨道形成配位键的吸附称为化学吸附。大多数缓蚀剂是以配位键的形式吸附在金属表面。有机缓蚀剂中心原子N、O、S、P等都有未共用的电子对，金属Fe、Cu等表面原子存在空的d轨道，它们易形成配位键使缓蚀剂分子吸附在金属表面。苯环双键、叁键上的电子也具有提供孤电子对的能力
21、。化学吸附也有选择性，如含氮有机物对铁的吸附能力强，含硫的有机物对铜的吸附能力好。化学吸附的特点：吸附速度较小，且不可逆，极性基团和金属表面的夹角是固定的，非极性基团并不自由，只能绕轴旋转。,化学反应成膜理论还原反应：有机物被还原后有缓蚀作用。聚合反应：如丙炔醇在酸液中发生聚和反应，在金属表面形成100nm的膜。与金属离子反应：缓蚀剂与金属离子络合生成不溶物，附着于金属表面。以五元环、六元环稳定。,缓蚀剂的评价研究缓蚀剂评测的方法较多。表面分析、电化学分析，常用的有三种：测量腐蚀速度、缓蚀率和平均腐蚀速度。腐蚀速度 v 单位时间、单位面积上金属腐蚀后质量的减少或增加的量表示腐蚀速度。V=v腐蚀
22、速度g/m2hw。w试片腐蚀前后的质量 g A试片表面积 m2 t腐蚀时间 h,缓蚀效率 缓蚀效率的大小是衡量缓蚀剂性能好坏的重要指标。越大缓蚀性能越好=缓蚀率V。、V在无、有缓蚀剂条件下的腐蚀速度。,F平均腐蚀速度(mm/a)C计算常数，腐蚀速度以mm/a为单位时，C=8.76W试片的腐蚀失重（g）A试片的表面积，(m2)t腐蚀实验时间（h）试片的材料密度（g/cm3）,F=t,平均腐蚀速度F,.我国缓蚀剂的发展与应用.5.1国内缓蚀剂的概况：我国酸洗缓蚀剂研究始于1953年，由天津市重工业局化工实验室研制成功，主要组分为邻甲苯硫脲即“若丁”，并在天津钢厂硫酸酸洗应用中获得了成功。1958年
23、中科院长春应用化学研究所以苯胺和乌洛托品为原料缩合制成了缓蚀剂。我国从1977年起对缓蚀剂的研究非常活跃，涌现出大批研究单位，中国科学院腐蚀与防护研究所，华中科技大学，陕西省石油化工研究设计院，兰州化工机械研究院，北京化工大学，武汉材料保护所，四川天然气研究所等三十多家，大庆、胜利、华北、四川、中原、长庆等油田的应用单位也积极参加了此项工作。,我国缓蚀剂研究和应用成绩显著。30万千瓦、60万千瓦发电机组锅炉清洗技术达到国际水平；1976年长春应用化学研究所等单位承担了辽宁元宝山从国外引进的30万千瓦发电机组的锅炉清洗工作，所用缓蚀剂以含硫化合物为主，满足了大型发电机组用氢氟酸化学清洗的要求；8
24、0年代初陕西省石油化工研究设计院研制的IS-129、IS-156盐酸酸洗缓蚀剂，柠檬酸1#、2#清洗缓蚀剂完全满足了电厂化学清洗的要求。其中IS系列盐酸酸洗缓蚀剂的腐蚀速度仅有0.4g/mh。,我国的石油工业发展较慢。60年代前油井较浅，1000-2000m之间，井下温度不高，油井酸化缓蚀剂主要是使用前苏联的产品。如甲醛、乌洛托品等的复配物。60年代以来继大庆油田开发之后，相继又发现了四川、胜利、华北、辽河、中原等油田，由于深油井（3000-5000m）投入使用，对酸化技术提出了更高的要求，因此研制出了一批油井酸化缓蚀剂：7701、CT1-2、7801、7812、IMC等，80年代-90年代又
25、研制出了8601G（季胺盐）、8703A、CT1-3、AH-304、IMC-80-5、XA-139等油井酸化缓蚀剂。7701复合缓蚀剂在井下温度超过190的（井深m）压裂酸化中得到应用并获得成功，解决了我国油井酸化缓蚀剂的技术难题。另外中科院腐蚀与防护研究所陈家坚等研制的IMC-30-G,IMC-80等缓蚀剂在采油和石油集输上得到应用。陕西省石油化工研究设计院研制IS系列产品在中原油田进行了实验。,水溶性、油溶性、气相缓蚀剂的研究和应用有长足的发展。武汉材料保护研究所研究的NPBS(氮磷硼硫型)润滑防锈添加剂，具有优良的润滑防锈、抗磨等多种功能，使用浓度4%-60%，广州机床研究所WCI-1水
26、溶性防锈剂应用于金属工序间防锈，陕西省石油化工研究设计院研制的SD-1、SD-2系列钝化剂在上海宝山钢铁公司得到应用，解决了冷轧钢板的防锈问题。1981年中国腐蚀与防护学会缓蚀剂专业委员会成立，迄今召开了十二届全国缓蚀剂学术会议，共交流学术论文900篇，我国涌现了像曹楚南、陈家坚、郑家燊、黄魁元等一批专家，对缓蚀剂的研究起到了积极的推动作用。,.5.缓蚀剂的应用酸化缓蚀剂七十年代，随着钻探和采油工艺新技术的应用，大酸量高浓度盐酸溶液对灰岩油气田（对砂岩油田采用土酸）进行压裂酸化，引起了油气管材的严重腐蚀，国内酸化缓蚀剂应运而生。表7 国内酸化部分缓蚀剂,综上所述，酸化缓蚀剂主要成分：A 醛、酮
27、、胺、缩合物；B 咪唑啉衍生物；C 吡啶、喹啉季胺盐；D 杂多胺；E 复合添加增效剂 甲醛、炔醇等。A C两种物质为主制备的缓蚀剂在生产中应用较多。经研究，它们对岩芯渗透率损害程度的大小顺序为：60时 BDAC；90时 BADC；120时 ADCB，在60、90时B类缓蚀剂在2%KCl溶液中分散性差，注入岩心后呈油滴状堵塞空隙，随着温度升高，分散、溶解性增大。A类缓蚀剂在120时由于结焦对岩芯的损害最大。,油田注水缓蚀剂油田注水系统水中溶解氧和高矿化度水是造成管线腐蚀的主要原因，水中腐生菌和硫酸还原菌的存在，对管线的腐蚀起加速作用，注水缓蚀剂我国七十年代以后发展很快，目前已形成许多产品。,表8
28、 国内注水部分缓蚀剂,它们的主要组分：A 有机磷酸酯；B 有机胺盐；C 酰胺类化合物；D 咪唑啉衍生物。在研究缓蚀剂的同时，我们也要注意缓蚀剂与杀菌剂、阻垢剂等其它助剂的相互配伍性如何。,油田钻探缓蚀剂根据国际钻井承包商协会（IADC）的调查记录，大约有7585%的钻具损失由腐蚀引起，腐蚀的主要原因是O2、CO2、H2S的存在，含盐量、PH、温度、应力也是影响腐蚀的因素，目前这类缓蚀剂品种较少。用于这类缓蚀剂的物质，一是除氧剂，如FeCl2、SnCl2、联氨、Na2SO3、二乙基羟胺、碳酰胺、对苯二酚、胺基乙醇胺、胺基胍化合物、异抗坏血酸、乙醛 等。二是缓蚀剂，如有机胺，磷酸酯、钼酸钠、苯并三
29、氮唑、咪唑啉等成膜性物质。,表9 国内油田钻探部分缓蚀剂,（）石油炼制工艺缓蚀剂：石油中的各种烃并不腐蚀金属设备，但杂质如：硫、氮化合物、氧气、二氧化碳、无机盐、水等对设备腐蚀危害性很大。原油炼制过程加入的化学品有的也会形成腐蚀介质。,（5）海水介质缓蚀剂 1946年英国的最早提出用甲醛做海水介质中碳钢的缓蚀剂，由于海上石油开采越来越被重视，缓蚀剂研究也相应较多。海水中金属腐蚀率大小顺序：碳钢铜及其合金锌铝,（6）化学清洗缓蚀剂化学清洗涉及到石油化工设备、电厂锅炉、钢材处理、中央空调等。国内化学清洗缓蚀剂产品较多。表10 国内化学清洗部分缓蚀剂,5.发展动态与建议 5.1 分子模型技术在缓蚀剂
30、上的应用5.1.1 分子模型技术简要 特点：研究者的假设，复杂的数学计算推导过程。为得到参数应使假设尽可能少 随着计算机图形学的发展，可以观察到一些物质化学结构的三维模型。1990年，分子模型技术应用在石油工业中 利用缓蚀剂分子和被缓蚀金属晶核的一些已知参数，如键长、键角、键能、晶格常数，由计算机计算结果可得出物理吸附、化学吸附结论，缓蚀效率与分子中或环境的影响因素等等。,5.1.2 分子模型技术的应用 例：油性咪唑啉的缓蚀机理：支链不是分子与金属表面作用的主要方式，但它可以改善缓蚀剂的性能。长的碳氢链对缓蚀剂的效率有关键作用。五元环是缓蚀剂与金属键合的主要方式，且它是以平面与金属表面作用，改
31、变环上的氮原子数或环原子数对该类缓蚀剂性能影响不大 酸性介质中有机缓蚀剂、噻酚、苯酚、苯胺与Fe作用理论和实验研究：结果表明：Fe与缓蚀剂之间的吸附性能没有苯环的电子参与，也不存在它们之间的反馈键，主要是孤对电子的作用。,5.1.3 分子模型技术的优缺点目前缓蚀剂的选择主要是建立在实验和现场应用测试的基础上；分子模型技术有助于从理论上找出缓蚀剂性能与其分子结构、分子中官能团、电子分布及环境之间的关系，从而有可能设计和合成出高性能的缓蚀剂，有助于从分子水平上研究和认识缓蚀机理，也可以研究当化学变化发生时，分子能量与几何形状的变化。运用这种技术来评价缓蚀剂在某种程度上可以减少该领域研究工作的经验方
32、法，减少实验室测试的工作量，有利于合理选择新缓蚀剂，克服盲目性，这种方法给人最深刻的印象是直观，一目了然。缺点，同一种缓蚀剂在不同的环境中可能有不同的分子模型，影响变数多，在实际中会有一定的局限性。,5.2 应用前景广阔的化合物2苯甲酰3羟基1丙烯（BAA）合成：苯乙酮、甲醛、溶剂和催化剂BAA在盐酸中对碳钢环是性能优良；BAA属混合型缓蚀剂；可用于中高温油气井酸化工艺。5.2.2 巯基三唑缓蚀剂合成：苯甲酸、乙醇、联氨、二硫化碳 具有代表性的化合物 PhABMT(分子结构)PhABMT 等同系物具有特殊的分子结构，分子中含有硫基、亚甲胺基、苯基等多个活性吸附中心的三唑化合物。要使PhABMT的缓蚀性发挥到极致，还须与碘化物、1227等复配使用,钢筋混凝土缓蚀剂 涂层缓蚀剂 高温酸化缓蚀剂 大气防锈缓蚀剂 海水介质缓蚀剂 炼油厂工艺缓蚀剂,5.3 建议,
