CN111575719B - 一种海参多糖碳钢缓蚀剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种海参多糖碳钢缓蚀剂。所述缓蚀剂海参多糖可用于缓解碳钢及其制品在酸洗过程中金属或酸液消耗，并用进行了失重法实验和电化学测试。本发明所述的海参多糖缓蚀剂是一种无毒无害的天然产物缓蚀剂，为耐蚀行业的发展开辟了一条新的道路，是目前缓蚀剂开发的新方向。

Description

一种海参多糖碳钢缓蚀剂
技术领域
本发明涉及缓蚀剂领域，具体涉及海参多糖的碳钢酸洗缓蚀剂。
背景技术
碳钢作为建筑材料，广泛用于电力、石化等行业。然而，在油井的工业清洗和酸化过程中，碳钢极易腐蚀，造成相当大的经济损失，并对人体也有所危害。为了防止腐蚀，人们采用了许多方法，包括有机涂层、缓蚀剂和阴极保护等。
碳钢清洗最有用的方法是化学清洗法，其中最常用的是酸法。但在清洗过程中,由于设备与介质发生化学反应造成的破坏，在清洗过程中加入有效的缓蚀剂是必要的。（Zhang, W., et al. J. Mol. Liq. 2016, 222, 671; Mobin, M., et al. Carbohyd.Polym. 2017, 160, 172）。
因此，开发新的环保、廉价、来源广泛及无公害的缓蚀剂是目前缓蚀剂开发的新方向。而天然产物缓蚀剂的探索，为耐蚀行业的发展开辟了一条新的道路，其优点是无毒无害、成本低、操作简单，因此成为缓蚀剂发展的主导方向。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种海参多糖绿色酸洗缓蚀剂及其应用，可以实现缓蚀剂毒性小、易降解、水溶性好、工艺简单、不会对环境造成二次污染等优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
（1）提取海参多糖粗提物：将氯仿与正丁醇按体积比 5:1 (v/v)混合，得到Sevage试剂，再将 Sevage试剂与多糖溶液按体积比 1:5 (v/v)于分液漏斗中混合，振荡3-5 min，静置，变性的蛋白质位于多糖溶液与Sevage试剂的交界处，将氯仿和变性的蛋白质从分页漏斗下端放出。再加入Sevage试剂，重复萃取5次，不再有白色变性蛋白质产生。取上清液，冷冻干燥，得到海参粗多糖。
（2）纯化：先用DEAE-52纤维素进行预处理，用去离子水浸泡 DEAE-52 纤维素 2.0h，除去漂浮颗粒；再采用 0.4 mol/L NaOH 溶液浸泡 l.0 h，去离子水反复清洗至中性；再采用 0.4 mol/L盐酸浸泡 l.0 h，去离子水反复清洗至中性；0.4 mol/L NaOH 浸泡 l.0h，用去离子水反复冲洗至中性；再将 DEAE-52 纤维素与去离子水配制成一定浓度的浆液；然后用柱层析进行分离纯化，每5 min收集一管，收集100管，采用苯酚硫酸法检测。根据洗脱曲线，收集合并相同的组分，制得缓蚀剂。
（3）称取10~60 mg步骤（2）得到缓蚀剂充分溶解于酸洗溶液中定容至100 mL即可制得测试溶液。
（4）在室温下，在步骤（3）制备好的腐蚀溶液中的进行失重挂片实验、电化学测试，评价其缓蚀性能。
进一步，所述的缓蚀剂海参多糖由海参提取；
进一步，所述酸洗溶液为1 mol /L的稀盐酸和0.5 mol /L的稀硫酸。
进一步，所述温度为30℃，将待酸洗的碳钢样品加入混合液中，浸没3 h。
与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果
（1）本发明的提取生产工艺简单，提取条件温和，能耗低，易于生产。
（2）本发明的缓蚀剂从海参中提取，为天然产物提取物质，为无毒无害绿色缓蚀剂。与目前化学合成的缓蚀剂相比，它在大自然中能迅速分解，不存在使用后的环境问题，对环境和生物无毒无害，符合清洗剂发展的趋势，具有良好的应用前景。
本发明用于碳钢及其产品的清洗，可有效缓解金属基体在酸中的有害腐蚀和酸液的过度消耗，与目前常用的缓蚀剂比较，具有用量低、效率高、持续作用能力强的突出优点，可反复使用。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例1
（1）将海参进行提取纯化，得到海参多糖缓蚀剂。用1 mol /L的稀盐酸分别配制浓度为0 mg/L、150 mg/L、250 mg/L、500 mg/L、750 mg/L的清洗溶液。在30℃条件下对碳钢进行清洗，浸没3 h即可，而后进行挂片失重实验。
表1 实施例1
Figure 663961DEST_PATH_IMAGE001
实施例2
电化学阻抗测定方法：以包封了环氧树脂且一端裸露面积为0.5 cm2碳钢棒为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，尺寸为1.0 cm×1.0 cm的铂片电极为对电极，采用CHI760e电化学工作站以传统三电极体系的方式测量碳钢工作电极在1 mol HCl中含不同浓度缓蚀剂的电化学阻抗谱和极化曲线，评价其缓蚀性能。
图1是实施例2得到的碳钢在1 mol HCl溶液中不加和加入不同浓度缓蚀剂的电化学阻抗谱。
图2是实施例2得到的碳钢在1 mol HCl溶液中不加和加入不同浓度缓蚀剂的极化曲线图。
图1和图2可以突出本发明的特点。

Claims (3)

1.一种海参多糖碳钢缓蚀剂，其特征在于用海参多糖作为碳钢缓蚀剂，制备方法如下：
（1）提取海参多糖粗提物：将氯仿与正丁醇按体积比 5:1 (v/v)混合，得到 Sevage试剂，再将 Sevage试剂与多糖溶液按体积比 1:5 (v/v)于分液漏斗中混合，振荡3-5 min，静置，变性的蛋白质位于多糖溶液与Sevage试剂的交界处，将氯仿和变性的蛋白质从分页漏斗下端放出，再加入Sevage试剂，重复萃取5次，不再有白色变性蛋白质产生，取上清液，冷冻干燥，得到海参粗多糖；
（2）纯化：先用DEAE-52纤维素进行预处理，用去离子水浸泡 DEAE-52 纤维素 2 .0h，除去漂浮颗粒；再采用 0 .4 mol/L NaOH 溶液浸泡 l .0 h，去离子水反复清洗至中性；再采用 0 .4 mol/L盐酸浸泡 l .0 h，去离子水反复清洗至中性；0 .4 mol/L NaOH 浸泡 l.0h，用去离子水反复冲洗至中性；再将 DEAE-52 纤维素与去离子水配制成一定浓度的浆液；然后用柱层析进行分离纯化，每5 min收集一管，收集100管，采用苯酚硫酸法检测，根据洗脱曲线，收集合并相同的组分，制得缓蚀剂；
（3）称取10~60 mg步骤（2）得到缓蚀剂充分溶解于酸洗溶液中定容至100 mL即可制得测试溶液。
2.根据权利要求1所述的一种海参多糖碳钢缓蚀剂，其特征在于能够抑制钢材及其制品在油田酸洗过程中金属腐蚀和酸液消耗。
3.根据权利要求2所述的一种海参多糖碳钢缓蚀剂，其特征在于所述的酸洗溶液为1mol/L
HCl。
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