缓蚀剂培训_中国石油大学.ppt

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1、,中国石油大学（华东）,缓蚀剂保护技术,中国石油大学(华东),2019年5月24日,胡松青,Tel：13906474301 E_mail: ,缓蚀剂及其特点,缓蚀剂的应用,缓蚀剂的性能评价,缓蚀剂的分类,缓蚀剂的作用机理,主要内容,油气田缓蚀剂研究的发展方向,缓蚀剂学术会议成果交流,课题组缓蚀机理研究及缓蚀剂分子设计,一、缓蚀剂及其特点,1.1 缓蚀剂概念,“缓蚀剂是一种以适当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(ASTM)标准）,1.2 缓蚀剂的技术特性,一、缓蚀剂及其特点,缓蚀剂的选择性 缓蚀剂的配伍性 缓蚀剂的协同效应

2、与拮抗效应 缓蚀剂的有效性 有效作用时间 有效作用浓度 有效作用面积,一、缓蚀剂及其特点,1.3 实用缓蚀剂应具备的条件,不允许与废水排放标准相抵触；,在静止、流动两种条件下，均有高缓蚀效率；,低浓度下也能发挥缓蚀效果；,浓度范围广，即使偏离适宜浓度，也不会促进孔蚀或腐蚀；,不会产生孔蚀或局部腐蚀；,在高温水中也有缓蚀效果；,一、缓蚀剂及其特点,1.3 实用缓蚀剂应具备的条件,防蚀膜层不能过厚，不能阻碍管道的热传导；,对已锈蚀的物体也有缓蚀效果；,不能给细菌赋予营养；,长时间使用不分解；,廉价,1.4 缓蚀剂保护技术的特点,一、缓蚀剂及其特点,在腐蚀介质中添加少量的具有某些特殊性质的无机或有机

3、化学物质或化学合成物质以达到降低或减少金属材料腐蚀速度的方法或技术，叫做缓蚀剂保护技术。,用量少，保护效果好,无需专门设施，无需改变金属构件的性质,广泛应用于石油、化工、冶金、建筑等行业,缓蚀剂保护的优点,缓蚀剂对材料/环境体系有极强的针对性,缓蚀剂一般只用在封闭和循环或半循环的体系中,缓蚀剂一般不适用于高温环境，多数应在 150以下使用,缓蚀剂保护的局限性,一、缓蚀剂及其特点,二、缓蚀剂的分类,1、按化学组成分类,2、按电化学机理分类,3、按物理化学机理分类,4、按缓蚀剂的物理状态分类,5、其他分类,二、缓蚀剂的分类,1、按化学组成分类,缓蚀剂,无机缓蚀剂,有机缓蚀剂,亚硝酸盐、硝酸盐,铬酸

4、盐、重铬酸盐,磷酸盐、多磷酸盐,硅酸盐,钼酸盐,含砷化合物,胺类,醛类,炔醇类,有机磷化合物,有机硫化合物,羧酸及其盐类,磺酸及其盐,杂环化合物,二、缓蚀剂的分类,咪唑啉,2、按电化学机理分类,2.1、阳极型缓蚀剂(阳极缓蚀剂),通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属的腐蚀，加入阳极缓蚀剂将增大阳极极化。,二、缓蚀剂的分类,2.1、阳极型缓蚀剂(阳极缓蚀剂),阳极缓蚀剂的缓蚀作用表现在两方面： （1）直接阻止金属表面的阳极部分的金属离子进入溶液。 （2）在金属表面上形成保护膜。 此类缓蚀剂属于危险型缓蚀剂，使用时应特别注意。 当阳极表面尚未完全为保护膜所掩盖时，有发生孔蚀的危险。,二、缓蚀剂的分类,

5、2.2、阴极型缓蚀剂(阴极缓蚀剂),通过抑制阴极过程的进行，在阴极表面形成沉淀膜，增加阴极极化。,二、缓蚀剂的分类,2.2、阴极型缓蚀剂(阴极缓蚀剂),阴极缓蚀剂的添加浓度比阳极缓蚀剂大些，且缓蚀效率较小些。但添加浓度即使不够也不会发生局部腐蚀的危险。 常用的阴极缓蚀剂有： Zn盐（如ZnSO4）、Ca(HCO3)2，等。（生成沉淀膜） 含As3+、Sb3+、Bi2+等重金属盐类。（还原成As、Sb、Bi 原子在阴极上析出，增加阴极上氢过电位。）,二、缓蚀剂的分类,2.3、混合型缓蚀剂,同时抑制阳极过程和阴极过程，同时使阳极极化和阴极极化增大的缓蚀剂。,混合型缓蚀剂主要有： A: 含 N 的有

6、机化合物，如胺类、亚胺类、有机胺的亚硝酸盐，等。 B: 有机硫化物，如硫醇、硫醚、环状含硫化物等。,二、缓蚀剂的分类,3、按物理化学机理分类,二、缓蚀剂的分类,4、按缓蚀剂的物理状态分类,油溶性缓蚀剂 用作防锈油脂,气相缓蚀剂 用作封装和包装,水溶性缓蚀剂 用作水处理剂,二、缓蚀剂的分类,5、其他分类,根据使用介质分类 酸性缓蚀剂、中性缓蚀剂、碱性缓蚀剂、油溶性缓蚀剂、气相缓蚀剂。,根据应用范围分类 酸洗缓蚀剂、油气井酸化缓蚀剂、石油化工工艺缓蚀剂、油田注水缓蚀剂、油田集输管线缓蚀剂、锅炉缓蚀剂、循环冷却水缓蚀剂。,根据对生态环境的影响分类,二、缓蚀剂的分类,三、缓蚀剂的性能评价,1、缓蚀效率

7、,缓蚀剂的缓蚀效率就是有缓蚀剂存在时腐蚀速度的下降值，与未加缓蚀剂时腐蚀速度之百分比。,V0：未加缓蚀剂时的腐蚀速率 V：添加缓蚀剂后的腐蚀速率,测定方法：腐蚀速率(深度)法、失重法、腐蚀电流法,2、缓蚀剂的后效性能,缓蚀剂的后效性能是指当缓蚀剂的浓度由其正常使用浓度大幅度降低后，仍能保持缓蚀作用的一种能力。也可以用缓蚀剂能保持缓蚀能力的最小浓度来表示。,测定方法：测定金属试样在腐蚀介质（含缓蚀剂）中的腐蚀速率与时间变化曲线,三、缓蚀剂的性能评价,3、实验室中缓蚀剂的性能测试方法,3.1、重量法(失重法),腐蚀前,腐蚀后,三、缓蚀剂的性能评价,通过腐蚀前后试样质量的变化来测定腐蚀速度 v,3、

8、实验室中缓蚀剂的性能测试方法,3.2、电化学方法,极化曲线,腐蚀电流密度 icorr,三、缓蚀剂的性能评价,极化电阻Rp,3.2、电化学方法,电化学阻抗谱(交流阻抗),三、缓蚀剂的性能评价,4、缓蚀剂现场性能检测,4.1、表观检查,4.2、挂片法,4.3、电阻探针,电阻探针腐蚀监测 可对非电解质体系进行金属腐蚀速度测量。与传统挂片相比，速度快且更接近操作条件下的阶段腐蚀率。,三、缓蚀剂的性能评价,4.4、线性极化探针,4、缓蚀剂现场性能检测,线性极化电阻测量 在导电性能好的介质中可以瞬时完成腐蚀速率的测量，方便简单。,三、缓蚀剂的性能评价,4.5、氢传感器,4.6、化学分析和离子选择性探针,4

9、.7、无损检测,4、缓蚀剂现场性能检测,腐蚀反应产生的原子氢可能进入金属晶格导致金属开裂， 氢传感器可以实时监测由腐蚀或者其他反应产生的氢。,缓蚀剂快速评定仪,三、缓蚀剂的性能评价,四、缓蚀剂的作用机理,目前常用来解释缓蚀剂机理的理论主要有下列三种： 吸附理论 成膜理论 电化学理论,1、吸附理论,四、缓蚀剂的作用机理,物理吸附 认为缓蚀剂分子与金属表面有静电引力和分子间作用力(范德华力)而使缓蚀剂分子被吸附在金属表面。,化学吸附 认为缓蚀剂分子和金属表面形成化学键而发生吸附，使缓蚀剂分子吸附在金属表面。将腐蚀介质与金属表面隔离开。,四、缓蚀剂的作用机理,2、成膜理论,认为缓蚀剂之所以能起到缓蚀

10、作用是由于它能在金属表面上生成一层难溶的保护膜。,2.1、钝化膜,缓蚀剂氧化金属表面形成氧化物膜。,2.2、沉淀膜,缓蚀剂与金属表面阳极溶解出来的金属离子生成难溶性产物沉积于阳极表面，形成保护膜。,2、电化学理论,认为缓蚀剂是通过加大对阴极过程或阳极过程的阻滞（极化），从而减缓金属的腐蚀。,四、缓蚀剂的作用机理,五、缓蚀剂的应用,五、缓蚀剂的应用,1、选用缓蚀剂保护的基本原则,适宜采用缓蚀剂保护的金属是，铁、铜、铝、锌、镁、钛、锡等金属及其合金和镀层。,1.1、保护对象(被保护金属种类),在选择缓蚀剂时，要考虑金属的腐蚀性质。例如，对于难以钝化的金属，采用氧化型缓蚀剂就没有效果。,1.2、腐蚀

11、(介质)环境,五、缓蚀剂的应用,1.3、缓蚀剂用量,五、缓蚀剂的应用,一般来说，缓蚀剂的效果和它的用量之间并不存在线性关系，但许多缓蚀剂都有一个“临界浓度”。临界浓度随体系的性质不同而异。,缓蚀效率与浓度的关系曲线,1.4、环境保护问题,五、缓蚀剂的应用, 应用缓蚀剂是应尽可能采用低毒的、在废水排放时应考虑毒性消除处理。 有些缓蚀剂如亚硝酸盐会助长细菌和藻类的大量生长，使用时要加杀菌灭藻剂。,1.5、经济效果,直流水因缓蚀剂流失太大不宜采用缓蚀剂防蚀，而循环水、酸洗除锈h或去垢等有限量的介质采用缓蚀剂是适宜的。,2、酸性介质缓蚀剂,五、缓蚀剂的应用,一般指用在pH5的酸性介质的缓蚀剂叫酸性介质

12、缓蚀剂。 主要用于： 1）机械设备酸洗（除垢）用盐酸； 2）钢材的酸洗（除氧化皮）用盐酸、硫酸； 3）油井酸化用盐酸,常用酸性介质缓蚀剂种类： 盐酸溶液 乌洛托品（六次甲基四胺）、若丁、粗吡啶、聚甲烯亚铵、硬脂酸胺、喹啉醇、有机磷化物、锑盐、砷盐、铋盐。 硫酸溶液 苯胺、乌洛托品、硫脲、若丁、硫醇胺、吡啶、炔醇、联苯胺、噻唑、硬脂酸胺。,3、中性介质缓蚀剂,一般指用在水溶液pH值在6-11范围的缓蚀剂叫中性介质缓蚀剂。 主要用于： 各种中性水介质 例如循环冷却水、锅炉水供暖水、洗涤水、油气田用注井水和各种回收处理污水； 各种中性盐类和溶液 例如含有氯化钠、氯化镁、氯化铵、硫酸钠等盐类的水溶液；

13、 中性有机溶液 例如各种油类、醇类和多卤烃等的水溶液或乳液；,常用中性介质缓蚀剂有：亚硝酸钠、无水碳酸钠、磷酸三钠、硅酸钠、苯甲酸钠、三乙醇胺、乌洛托品、尿素,五、缓蚀剂的应用,4、大气腐蚀缓蚀剂,材料的大气腐蚀生锈 防锈材料主要由缓蚀剂、助剂和载体构成。,五、缓蚀剂的应用,盐雾试验箱,5、缓蚀作用影响因素,五、缓蚀剂的应用,(1)缓蚀剂有其适用的金属 一种缓蚀剂可能对某些金属起到腐蚀抑制作用，但对另外一些金属可能不起作用，甚至会促进腐蚀。,5.1、金属材料性质和表面状态,(2)表面越光滑需要的缓蚀剂浓度越小。,5、缓蚀作用影响因素,五、缓蚀剂的应用,(1)介质的组成 缓蚀剂性质必须与介质性质

14、相溶（即不但可以分散于介质中而且不应与介质发生反应从而造成缓蚀剂失效）,5.2、环境因素,(2)介质的pH值 几乎所有的缓蚀剂都有一个适用的pH值范围，必须严格控制介质的pH值。,5、缓蚀作用影响因素,五、缓蚀剂的应用,三种作用类型： A、缓蚀效率随温度升高而降低。（吸附膜型） B、温度超过某一临界值，缓蚀率大幅度下降（沉淀膜型） C、缓蚀效率随温度升高而升高 。（氧化膜型）,5.3、温度,5、缓蚀作用影响因素,五、缓蚀剂的应用,参与腐蚀过程，造成大量腐蚀产物的生成与孔蚀。 妨碍介质的流动(凝絮状真菌)，使缓蚀剂不能均匀分散于金属表面。 破坏缓蚀剂膜，缓蚀剂可能成为微生物的营养源。,5.4、微

15、生物,硫酸盐还原菌SRB,硫酸盐还原菌腐蚀,5、缓蚀作用影响因素,五、缓蚀剂的应用,在缓蚀剂浓度控制方面应注意以下几点： 对于长期保护的设备，首次添加缓蚀剂的量一般比经常性的操作大45倍，以利建立稳定的保护膜。 保护旧设备比保护新设备所需的缓蚀剂的量更大。这是因为旧设备表面锈层和垢层要消耗缓蚀剂。 采用不同类型缓蚀剂组合使用，可能用较低的缓蚀剂浓度就能取得较好的缓蚀效率。,5.5、浓度,5、缓蚀作用影响因素,五、缓蚀剂的应用, 死角和缝隙的存在，使缓蚀剂不容易与所有金属表面相接触，影响对局部区域的缓蚀作用。 在形成应力腐蚀的环境条件下，对均匀腐蚀有效的缓蚀剂对应力腐蚀不一定有效。 介质的流动状

16、态对缓蚀效率的影响比较复杂。,5.6、设备结构和力学因素,六、油气田缓蚀剂研究的发展方向,从天然植物、海产动植物中提取、分离和加工缓蚀剂,开发新型、高效、绿色环保型缓蚀剂,从分子或原子水平上研究缓蚀剂的微观作用机理,采用计算机辅助技术进行新型缓蚀剂的分子设计,缓蚀剂之间协同作用机理的实验及理论研究,开发耐高温(200 以上)高酸型缓蚀剂,第十六届全国缓蚀剂学术会议,胡松青 2019年5月24日星期五,七、缓蚀剂学术会议成果交流,1、缓蚀剂与腐蚀产物在界面的竞争吸附,2、镁合金腐蚀及缓蚀剂研发,3、有机酸对缓蚀剂缓蚀性能的影响,4、苯环引入对咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响,7.1 缓蚀剂与腐蚀产物在

17、界面的竞争吸附,Current Topics in Inhibitor Evaluation Outline: 1、Effect of Hydrocarbons 2、Compatibility with FeCO3,Yasuyoslu Tomoe Chairman NACE Tokyo Section INPEX Corporation,1、Effect of Hydrocarbons,1、只加入缓蚀剂，缓蚀效率在30%左右,2、加入2ml Hydrocarbon，缓蚀效率显著上升,1、咪唑啉中加入C-H化合物对其疏水作用影响很大，尤其是高温条件下,2、高温环境中，C-H化合物的加入可以提高缓

18、蚀剂的缓蚀效率,2、 Compatibility with FeCO3,110 CO2: 2MPa Ace: 600ppm,Fig. Compatibilities of inhibitors with FeCO3,7.2 镁合金腐蚀及缓蚀剂研发,Guangling Song(宋光林) General Motor Corporation,Corrosion and inhibition of Mg Alloys Outline: 1、Why Mg Alloys 2、Thermodynamically unstable 3、Electrochemistry 4、The corrosion cha

19、racter 5、Difficult in corrosion inhibitor research 6、Conclusion and Outlook,1、Why Mg Alloys,1.1 质量轻(比铝轻1/3),1.2 特殊性能：牺牲阳极、减震、生物材料,1.3 良好的可铸造性；较低的价格 汽车发动机,1.4 镁较活泼，易腐蚀,2、Thermodynamically unstable,2.1 化学位比Fe更负,2.2 化合态较稳定,3、Electrochemistry,阳极过程：3.1 MgMg+Mg2+ (Oxidation 氧化 ) 3.2 MgMg+Mg2+H2 (Hydration

20、 水合物 ) 3.3 Mg Mg+ Mg/Mg2+Mg2+H2 (Disproportionation 歧化反应),阴极过程：2H2O +2e- 2OH-+H2,镁腐蚀过程中，阳极溶解起主导作用,4、The corrosion character,4.1 Low valence,4.2 Hydrogen evolution,4.3 Negative difference effect(负差效应),阳极极化使得析氢速率降低； 析氢过程由阳极腐蚀产生，不是由阴极反应产生,4.4 镁腐蚀过程非常复杂，EIS谱图包含三个时间常数,4.5 不能采用Tafel外延法求腐蚀电流密度,4.6 镁及镁合金是电位

21、最负的工程金属材料,4.7 Surface alkalization（表面碱化）,表面碱化原因：Mg(OH)2稳定存在的条件是碱性条件(PH=10),5、Difficult in corrosion inhibitor research,5.1 Low n (表观价态低，不能用传统的公式计算化合价),5.2 O2去极化对镁合金的腐蚀影响不大，很难出现缝隙腐蚀,5.3 阳极析氢 (化学过程而非电化学过程),5.4 表面碱化 (碱性缓蚀剂),5.5 成膜型缓蚀剂而非吸附型缓蚀剂 表面膜的存在使得有机缓蚀剂很难在界面吸附,5.6 电位较负，吸附性缓蚀剂有适用的电位范围,5.7 传统缓蚀剂作用机理不能

22、用来解释镁合金缓蚀剂 Mg(12)：1S22S22P63S2 最外层轨道饱和,6、 Conclusion and Outlook,6.1 镁合金缓蚀剂的开发前景光明,6.2 不能使用传统的缓蚀剂,6.3 镁及镁合金的腐蚀机理非常复杂,6.4 可能的缓蚀剂类型： 6.4.1、无机缓蚀剂(含F类) 6.4.2、有机缓蚀剂(离子型缓蚀剂可能有效),6.5 缓蚀剂一般应用于封闭体系，可以考虑将缓蚀剂掺入涂层，应用到外体系,7.3 有机酸对缓蚀剂缓蚀性能的影响,洪涛 INPEX Corporation,Corrosion and inhibition studies by Laboratory and

23、Large Flow Loop Systems Outline: 有机酸对缓蚀剂缓蚀性能的影响,有机酸对缓蚀剂缓蚀性能的影响,研究对象： 3% NaCl溶液；市售咪唑啉缓蚀剂；醋酸,研究目标： 考察不同浓度醋酸(有机酸)对咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响,研究方法： Weight loss Surface Observation Linear Polarization Resistance(LPR) Electrochemical Impedance Spectrum(EIS),Almost no change in Rp and CR by weight loss and LPR,腐蚀很严重,最光

24、滑，缓蚀性能较好,有微小蚀孔，出现局部腐蚀,结论：随着有机酸浓度增加，局部腐蚀加剧,添加缓蚀剂后，腐蚀速率明显降低； 但是加入醋酸后，离子在缓蚀剂膜中的扩散作用加剧 缓蚀剂膜中出现可供离子通过的小孔,扩散作用引起的Warburg阻抗,Conclusion,The imidazoline based inhibitor shows a very good inhibition performance for minimizing the general corrosion of carbon steel in the inhibited solution without acetic acid

25、due to the formation of uniform protective inhibitor film on the steel surface.,Pitting corrosion occurs on the steel surface in the presence of acetic acid due to the formation of the porous inhibitor film.The higher concentration of acetic acid in the inhibited solution results in more porous inhi

26、bitor film or having bigger porous in the inhibitos film,leading to more severe pitting corrosion on the steel surface,Weight loss and LPR methods can be used for evaluating the inhibitor performance under general corrosion in the inhibited solution without acetic acid,However they are not good indi

27、cators of localized corrosion or inhibitor performance in the persence of acetic acid。 EIS is a suitable technique to evaluate the inhibitor performance under pitting corrosion in the presence of acetic acid。,7.4 苯环引入对咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能的影响,赵景茂 北京化工大学 教授、博导,从位置和数量上考虑，对图中三个取代基位置进行全排列组合，得到七种咪唑啉缓蚀剂分子 R=C17H33,图

28、1 咪唑啉环,油酸基咪唑啉缓蚀性能明显高于苯甲酸基咪唑啉； 含三个苯环的咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能最好，其次是含一个苯环的，含两个苯环的缓蚀剂缓蚀性能最差。,极化曲线得到的结果与失重法基本一致,缓蚀机理分析： 1、油酸基咪唑啉缓蚀性能明显高于苯甲酸基咪唑啉； 苯环为多电子体系，N原子上的孤对电子受到苯环电子共振影响，电子云密度降低，化学吸附减弱； R基为油酸基时，其在介质表面形成疏水膜，阻碍电荷及物质转移。 2、含三个苯环的咪唑啉缓蚀剂缓蚀性能最好，其次是含一个苯环的，含两个苯环的缓蚀剂缓蚀性能最差。,八、课题组缓蚀机理研究及缓蚀剂分子设计,8.1 目前课题组可以开展的研究工作,一、缓蚀剂的理论和实

29、验研究,二氧化碳腐蚀碳钢的腐蚀机理研究 硫化氢腐蚀机理的研究 硫化氢和二氧化碳共存条件下腐蚀机理的研究,新材料的设计及新材料耐腐蚀性研究 钻采集输设备的防腐蚀技术研究 油气管管线腐蚀寿命预测与完整性评价,缓蚀剂的协同作用机理 多功能缓蚀剂作用机理 新型缓蚀剂分子的设计与实验评价,二、腐蚀机理的理论和实验研究,三、防腐蚀工程技术研究,8.2 高含H2S、CO2油气田缓蚀剂的设计与合成,研究思路,油气田用缓蚀剂,在QSAR研究的基础上，设计出高效抗H2S/CO2腐蚀缓蚀剂，探 索一条理论与实验相结合设计开发新型缓蚀剂的有效途径。,研究对象,缓蚀剂性能评价的QSAR模型构建,烷基链长度相同,烷基链长

30、度不同,结构参量的计算,缓蚀剂性能评价的QSAR模型构建,软件：Materials Studio 4.4,计算结构参量： 最高占有轨道能量EHOMO 最低空轨道能量ELUMO 前线轨道能隙E 电子转移能力N 极化率,结构参量的选取,表1 咪唑啉衍生物缓蚀剂的微观结构参数及缓蚀效率实验值,缓蚀剂性能评价的QSAR模型构建,QSAR模型的构建,缓蚀剂性能评价的QSAR模型构建,舍去奇异点后，得到的含有14个咪唑啉衍生物缓蚀剂的QSAR方程： IE = 14.049 N 75.457 Qring + 0.149 1.206 N = 14，R2 = 0.924，SD = 3.023，F = 84.80

31、3，p =0. 000,表2 线性回归结果,4种新型有机缓蚀剂的分子结构示意图,A,B,C,D,新型H2S、CO2腐蚀有机缓蚀剂分子设计,合成装置,新型缓蚀剂的合成与结构分析,合成物紫外光谱图,合成物红外光谱图,结构表征,新型缓蚀剂的合成与结构分析,结构表征,新型缓蚀剂的合成与结构分析,4.1失重法测试结果,缓蚀剂浓度与缓蚀效率之间的关系图,4.2电化学测试结果,添加不同浓度缓蚀剂A的的极化曲线图,新型缓蚀剂缓蚀性能的实验评价,4.1失重法测试结果,4.2电化学测试结果,4.3温度-效率关系,温度对三种缓蚀剂缓蚀性能的影响,新型缓蚀剂缓蚀性能的实验评价,工作主要创新点：,8.2 高含H2S、C

32、O2油气田缓蚀剂的设计与合成,1、首次采用定量构效关系与分子动力学模拟相结合的方法进行缓蚀剂分子的设计。 2、建立了高含H2S、CO2腐蚀条件下“分子结构环境缓蚀性能”的关系模型。 3、探索一条理论与实践相结合设计开发新型缓蚀剂的有效途径。,存在的问题与建议：,8.2 高含H2S、CO2油气田缓蚀剂的设计与合成,1、现有咪唑啉类缓蚀剂分子数量有限，给定量构效关系的统计研究带来了许多偶然性因素。 2、下一步打算在2D-QSAR研究的基础上采用3D-QSAR方法进行缓蚀剂的设计，以期实现油田缓蚀剂的定向设计。,8.3 利用3D-QSAR方法实现油田缓蚀剂的定向化设计,基于靶点的药物设计,基于性质的

33、药物设计,基于结构的药物设计,合理药物设计,基于配体的药物设计,基于受体的药物设计,QSAR方法,3D-QSAR,缓蚀剂分子定向设计,8.3 利用3D-QSAR方法实现油田缓蚀剂的定向设计,3D-QSAR,2D-QSAR,3D+2D,分子设计,合成,缓蚀性能评价,环境因素,咪唑啉衍生物分子结构图,研究对象,模板分子,叠合效果图,8.3 利用3D-QSAR方法实现油田缓蚀剂的定向设计,Fig 1 the process CoMFA,在叠合后的分子周围建立三维网格结构，以sp3杂化的C+原子为探针，考虑静电场和空间场，扫描各点的能量大小及分布,8.3 利用3D-QSAR方法实现油田缓蚀剂的定向设计

34、,立体场和空间场对分子活性贡献图,3D-QSAR研究结果：,负电荷有利,正电荷有利,大体积有利,小体积有利,8.3 利用3D-QSAR方法实现油田缓蚀剂的定向设计,不同分子片段对活性贡献图,8.3 利用3D-QSAR方法实现油田缓蚀剂的定向设计,8.3 利用3D-QSAR方法实现油田缓蚀剂的定向设计,利用上述得到的分子结构修饰或改造的有利信息对现有分子进行改造，可得到缓蚀性能较好的新型缓蚀剂分子。,目前，设计工作正在进行中,8.3 利用3D-QSAR方法实现油田缓蚀剂的定向设计,工作主要创新点：,1、首次将药物分子设计常用3D-QSAR方法引入缓蚀剂领域，实现油田缓蚀剂的定向设计。 2、将3D-QSAR与2D-QSAR方法相结合，从不同层次得到分子修饰和改造的有利信息。,8.4 油气管管线腐蚀寿命预测与完整性评价,8.5 完成和承担课题,8.5 完成和承担课题,8.6 科研成果,8.6 科研成果,8.6 科研成果,8.6 科研成果,8.6 科研成果,谢谢大家,