離子液體具有優(yōu)異的物理、化學(xué)性質(zhì),廣泛應(yīng)用于石油化工領(lǐng)域,但離子液體具有腐蝕性,而且不同條件下的離子液體的腐蝕規(guī)律有待進(jìn)一步探究。因此,針對煉油廠典型鋼材,采用不同配比的離子液體作為腐蝕介質(zhì),研究原料配比、溫度以及含水量對不同鋼材的腐蝕作用,并初步探究緩蝕方法,篩選出高效的緩蝕劑來抑制腐蝕,具有重要的實際意義。采用失重試驗以及極化曲線研究了 HCl/CuCl添加量對五種鋼材(316不銹鋼、304不銹鋼、0Cr13、Q235以及20#)的腐蝕行為影響,發(fā)現(xiàn)HCl對于五種鋼材的腐蝕均起到先促進(jìn)后抑制的作用,在n(HCl):n(N-丁基咪唑)=1.1時腐蝕速率均為最大,并且HCl對于304不銹鋼和Q235鋼的影響大于其余三種鋼;CuCl對于五種鋼材的腐蝕均起到促進(jìn)作用;最終確定腐蝕介質(zhì)配比為n(HCl):n(N-丁基咪唑)=1.1,n(CuCl):n(N-丁基咪唑)=1.2。通過對五種鋼材在離子液體中腐蝕性能的研究后,選擇304不銹鋼及Q235兩種典型鋼材,利用失重法和電化學(xué)方法研究了溫度、含水量對于兩種鋼材在離子液體中的電化學(xué)腐蝕性能影響,結(jié)果表明:隨著溫度升高,離子液體中陰陽離子活性增強(qiáng),304不銹鋼及Q235鋼在離子液體中的腐蝕速率逐漸增大;304不銹鋼在離子液體中隨著含水量的增加,腐蝕速率先增大后減小,當(dāng)含水量從0%增至20%時,腐蝕速率由1.7794 mm/a增至2.7237mm/a,當(dāng)含水量增加到40%時,腐蝕速率降低為2.5100mm/a;Q235鋼在不同含水量離子液體中的腐蝕規(guī)律與304不銹鋼相反,隨著含水量的增加,腐蝕速率先減小后增大,在含水量為20%時,腐蝕速率最小;此外,篩選出鎢酸鈉緩蝕劑對于304不銹鋼在含水量20%的離子液體(65℃)的腐蝕體系中的緩蝕效果最好,并且隨著緩蝕劑添加量的增加,緩蝕效率逐漸提高,當(dāng)投入量為180 mg/L時,緩蝕效率達(dá)到92.95%,是一種以陰極抑制為主的混合型抑制緩蝕劑;硼酸鈉緩蝕劑對于Q235鋼在65℃、含水量40%的離子液體的腐蝕體系中的緩蝕效果最好,當(dāng)投入量為120 mg/L時,緩蝕效率達(dá)到 90.67%。通過SEM、EDS以及XRD對腐蝕產(chǎn)物形貌、成分進(jìn)行表征分析,結(jié)果表明:304不銹鋼在65℃離子液體中的腐蝕產(chǎn)物為堆砌雜亂的不規(guī)則塊狀和長條狀的Cu0.81Ni0.19與Fe808(OH)8Cl1.35,使得腐蝕介質(zhì)易于從空隙穿過腐蝕產(chǎn)物膜,造成腐蝕速率增大;Q235鋼在65℃離子液體中腐蝕產(chǎn)物為Cu,主要為兩種形態(tài),一種是球形的腐蝕產(chǎn)物,另一種類似花苞狀的腐蝕產(chǎn)物為球形腐蝕產(chǎn)物繼續(xù)長大破裂后形成的;304不銹鋼在含水量20%的離子液體中的腐蝕產(chǎn)物膜厚度不均,腐蝕介質(zhì)可由薄的地方穿過腐蝕產(chǎn)物膜使得腐蝕變得更加容易,腐蝕速率增大,腐蝕產(chǎn)物主要為FeN0.0939,Q235鋼在含水量20%離子液體腐蝕后的腐蝕產(chǎn)物主要為FeN0.076。