環(huán)烷基咪唑啉衍生物(NID)水處理劑的制備

在裝有溫度計、冷凝器、分水器的帶夾套的30 L不銹鋼反應(yīng)裝置內(nèi)，依次加入含酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)95．2 ％、粗酸值192．5 mg／g(以KOH計)的環(huán)烷酸及工業(yè)級有機多胺，以二甲苯作攜水劑，通氮氣升溫 至150～250℃進行縮合脫水反應(yīng)而生成環(huán)烷酸咪唑啉，該反應(yīng)通常在15～20 h內(nèi)完成。當(dāng)測得產(chǎn)物 酸值(以KOH計)≤5．0 mg／g，IR譜圖與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)譜圖接近且在1 600 cm。。附近處出現(xiàn)很強的特 征吸收峰時，即可脫除二甲苯而轉(zhuǎn)入下一步反應(yīng). 所合成的環(huán)烷酸咪唑啉冷卻至120℃以下，加入烷基化試劑，控制溫度在70～110℃內(nèi)，反應(yīng)3～5h ，即合成得陽離子型咪唑啉衍生物(NID)。反應(yīng)到達終點時，產(chǎn)品完全溶于水。最后，將所得水溶 性咪唑啉衍生物配制成有效成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50％的含有少量鹵化物助劑的溶液。
由表4看出，環(huán)烷基咪唑啉衍生物具有較強的抑制由Cl一及HCO3-引起的水相條件下腐蝕的能力。南海某油田污水的碳鋼腐蝕速率達到1．4l1 mm／a，投加質(zhì)量濃度0．01 mg／L的NID時可達到85％以上的緩蝕率，質(zhì)量濃度0．03 mg／L時可達到95％以上的緩蝕率，且可將油田污水腐蝕速率控制在石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0．076 mm／a以下。咪唑啉衍生物的緩蝕性能主要與環(huán)的存在與否有關(guān)，咪唑啉本身在pH>5．5的50℃以上的水溶液中易開環(huán)水解，而環(huán)烷基咪唑啉衍生物在pH高達7．35的80℃油田污水中卻表現(xiàn)出了優(yōu)異的緩蝕性能。這可能一方面是因為油田污水中所含大量礦物質(zhì)可以產(chǎn)生很好的鹽效應(yīng)而保護其環(huán)不受破壞.另一方面， 則因衍生物中取代基的引入不僅提高了咪唑啉的水溶性，而且使咪唑啉環(huán)穩(wěn)定。

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