丙炔醇改性硫脲基咪唑啉在CO2/H2S共存体系中对X65钢的腐蚀抑制作用

【摘要】 目的提高硫脲咪唑啉类缓蚀剂在CO2/H2S共存体系中的缓蚀效果,并揭示缓蚀机理。方法利用丙炔醇对硫脲基咪唑啉(TAI)进行改性得到双炔丙基甲氧基硫脲基咪唑啉(DPFTAI),通过动态失重试验、极化曲线测试、交流阻抗测试分析其腐蚀性能。采用MaterialStudio7.0软件模拟计算其分子轨道能量、Fukui指数、表面相互作用力和吸附状态、缓蚀剂分子与侵蚀性离子间的相互作用情况等,验证DPFTAI的缓蚀效果。结果在不含H2S的条件下,TAI和DPFTAI的缓蚀效率均高于93%,当含有2000mg/LH2S后,DPFTAI的缓蚀效率仍高达91.96%,且比TAI高出18.22%。模拟计算表明,DPFTAI有3个吸附中心,分别为其咪唑啉环上的2个N原子和DPFTAI分子侧链上的S原子,其与铁表面的相互作用能为29.66kcal/mol,而TAI只有一个吸附中心,为其分子上的S原子,其与铁表面的相互作用能为22.46kcal/mol;DPFTAI周围的HS–浓度明显大于TAI周