碳钢CO2腐蚀的缓蚀剂策略及缓蚀行为研究进展

作者:贺莎莎; 韩新福; 赖喜祥; 龚兴厚; 吴崇刚; 岑宏宇*
来源:表面技术, 2023, 52(07): 117-129.
DOI:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2023.07.009

摘要

从新型CO2缓蚀剂合成制备、绿色动植物成分作为CO2缓蚀剂开发、CO2缓蚀剂协同效应研究、苛刻环境下的缓蚀剂性能探究、缓蚀剂构效分析及影响因素评价等5个部分对CO2缓蚀剂的最新研究进展进行综述分析。针对现有部分缓蚀剂存在性能不足、污染大等问题,CO2缓蚀剂的增效思路主要包括新型缓蚀剂分子合成、绿色缓蚀剂提取和缓蚀剂复配研究。新型缓蚀剂合成是通过有机化学反应,以杂环分子为原料进行结构设计、官能团接枝或修饰得到新型缓蚀剂分子。该部分同时介绍了纳米缓蚀剂的前沿发展及面临的瓶颈问题。绿色缓蚀剂提取是以天然动植物为原料,改善缓蚀剂的生态安全性,针对绿色缓蚀剂的快速发展提出“全流程”绿色控制理念,建议确立绿色定义标准。缓蚀剂协同效应研究旨在阐明不同缓蚀剂间复配增效的本质机理,当前需要建立快速评价体系,健全探寻最佳复配比的指导理论。另外,缓蚀剂在复杂或极端工况下的结构稳定性、缓蚀性能持久性和缓蚀机理变化对其实际应用至关重要,油气田开发苛刻环境下“防腐+”一体化试剂的需求增大。除上述制备与应用外,缓蚀剂的科学体系也得到一定完善,例如温度、CO2分压、流速等工况条件改变对缓蚀剂界面吸附规律的影响机制,腐蚀产物膜的生成时间及状态、缓蚀剂链长引起的临界胶束浓度变化等对缓蚀性能影响方式的研究皆取得重要进展。最后对CO2缓蚀剂当前发展面临的挑战和发展趋势进行了简述。