咪唑啉类缓蚀剂具有热稳定性高,缓蚀效果好,毒性低等特点,是目前最具有研究前景的缓蚀剂之一。目前,国内外有关咪唑啉类缓蚀剂的研究,针对分馏塔顶循环回流系统的腐蚀方面尚未见报道。本论文旨在以不同脂肪酸、多乙烯多胺及乙酸酐为主要原料,依据“结构决定功能”的分子设计理念,合成结构不同的脂肪酸咪唑啉酰胺,考察缓蚀剂的结构与其缓蚀效果之间的关系,研发出缓蚀性能优良、适用于分馏塔塔顶循环回流系统的脂肪酸咪唑啉类缓蚀剂。以不同脂肪酸、多乙烯多胺以及乙酸酐进行反应,合成了一系列脂肪酸咪唑啉酰胺化合物。考察了其在HCl/Cl^--phOH-H₂O腐蚀体系中以及模拟顶循油品腐蚀体系中的缓蚀效果,结果显示,含有C₁₂^C₁₈不同烷基侧链的咪唑啉中间体M和咪唑啉酰胺A的缓蚀效率均随着烷基侧链R₂的增长而逐渐增大;随着烷基侧链R₂中双键个数的增多而逐渐增大;烷基侧链R₂中含有苯环的咪唑啉化合物缓蚀效率较低。在模拟顶循油品腐蚀体系中,油酸三乙烯四胺咪唑啉酰胺OYA的缓蚀效果优于其中间体OYM;在HCl/Cl^--phOH-H₂O腐蚀体系中,随着油酸基咪唑啉酰胺中胺基侧链R₁体积的增大,油酸二乙烯三胺咪唑啉酰胺OXA、油酸三乙烯四胺咪唑啉酰胺OYA和油酸四乙烯五胺咪唑啉酰胺OZA的缓蚀效率逐渐减小,以OXA缓蚀效果最佳。进一步考察了各种因素对OXA合成的影响,得到了其最佳合成条件。对合成产物进行了分离分析,通过紫外光谱、红外光谱、¹H-NMR、质谱等表征手段证明目标产物OXA结构正确,热重分析表明其具有良好的热稳定性。研究了在HCl/Cl^--phOH-H₂O体系中,OXA添加浓度、phOH浓度、HCl/Cl^-浓度、腐蚀体系温度及腐蚀时间等各种因素对OXA的缓蚀效率的影响。同时,考察了缓蚀剂OXA在HCl-phOH-H₂O、HCl-phOH-H₂S-H₂O和HCl-phOH-（NH₄）₂S-模拟顶循油等不同腐蚀体系中的缓蚀效率,发现其缓蚀效果均优于常用的市售缓蚀剂。根据复配的协同效应原理,筛选出SGZ作为OXA的复配剂,在OXA:SGZ最佳质量比为6:4时,缓蚀效率可达到91.78%;放置时间对缓蚀剂的缓蚀效率基本没有影响,缓蚀剂具有较高的储存稳定性。通过极化曲线法和交流阻抗法对缓蚀剂OXA进行了缓蚀性能的测试,得出OXA是一种同时抑制阳极反应和阴极反应、作用机理属于“几何覆盖效应”的混合型缓蚀剂;同时通过计算与模型构建的方法探讨了缓蚀剂OXA在腐蚀体系中的吸附机理;进一步通过SEM、XRD等手段对添加缓蚀剂OXA前后碳钢表面的腐蚀形貌进行了观察,发现添加缓蚀剂OXA后的碳钢表面的腐蚀形貌明显优于未添加缓蚀剂时的腐蚀形貌,未见明显的坑蚀和点蚀。