Патент на изобретение №2167222
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ИНГИБИТОР КИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ
(57) Реферат: Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии посредством ингибиторов, в частности к ингибиторам кислотной коррозии стали, и может быть использовано в нефтяной, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности для защиты стального оборудования, эксплуатирующегося в кислых средах. Ингибитор коррозии содержит кубовые остатки производства анилина, или п-фенетидина, или сантохина 3,0-30,0 мас. %, соляную кислоту 10,0-50,0 мас.%, формальдегидсодержащее соединение 10,0-30,0 мас.% и органический растворитель остальное. Ингибитор обладает высоким ингибирующим эффектом в различных кислых средах и позволяет утилизировать крупнотоннажные отходы производств. 1 табл. Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии, в частности к ингибиторам кислотной коррозии стали, и может быть использовано в нефтяной, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности для защиты стального оборудования, эксплуатирующегося в кислых средах. Известен ингибитор коррозии металлического оборудования, полученный растворением третичного амина в органическом растворителе, в который может быть добавлен продукт взаимодействия минеральной кислоты с амидом или амидоамином (заявка Великобритании, N 2137976, МКИ C 23 F 11/04, публ. 1984 г.). Недостатком известного ингибитора является его малая эффективность в высококонцентрированных кислотах. Известен ингибитор кислотной коррозии, получаемый смешением кубового остатка производства сантохина, соляной кислоты и формальдегидсодержащего соединения (патент N 2120496, МКИ C 23 F 11/04, публ. 1998 г.). Недостатком данного ингибитора является технологическая сложность его приготовления, заключающаяся в разделении фаз. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является ингибитор коррозии, содержащий анилинсодержащее соединение, соляную кислоту, формальдегид и воду (см. патент США N 4778654, МКИ C 23 F 11/00, публ. 18.10.88 г.). Недостатком данного ингибитора является дефицитность сырья, трудоемкость способа получения ингибитора. Задачей изобретения является создание эффективного ингибитора, используемого в различных кислых средах. Поставленная задача решается так, что ингибитор кислотной коррозии, содержащий азотсодержащее соединение, соляную кислоту и формальдегидсодержащее соединение, в качестве азотсодержащего соединения содержит кубовые остатки производства анилина или п-фенетидина или сантохина и дополнительно содержит органический растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кубовые остатки производства анилина, или п-фенетидина, или сантохина – 3,0-30,0 Соляная кислота – 10,0-50,0 Формальдегидсодержащее соединение – 10,0-30,0 Органический растворитель – Остальное Кубовый остаток производства анилина по данным физико-химических исследований содержит следы анилина, аминофенола, аминотиофенола, едкий натр и осмоливающийся остаток в количестве 31,2 г в 79,8 г (см. Технологический регламент производства анилина контактным способом, N 131, утв. в 1974 г. в ПО “Химпром”). Кубовый остаток производства п-фенетидина со стадии вакуумной перегонки согласно физико-химическим исследованиям включает в себя, мас.%: п-Фенетидин – 73,5 п-Хлоранилин – 4,5 п-Аминофенол – 4,5 Анилин – 17,5 (см. Технологический регламент производства п-фенетидина N 149 П, утв. в 1989 г.). Кубовый остаток производства сантохина по данным физико-химических исследований содержит, мас.%: п-Фенетидин – Следы Сантохин – 28,03 Высококипящие хинолиновые примеси – 33,74 Толуол – 38,23 (см. Постоянный регламент производства сантохина N 71-3, утв. в 1984 г. ). В качестве соляной кислоты используют абгазную соляную кислоту по ТУ 6-01-714-77 или синтетическую соляную кислоту техническую по ГОСТ 857-78, разбавленную водой до 13%-ной концентрации. В качестве формальдегидсодержащего соединения используют п-формалин технический по ГОСТ 1625-29, или параформ по ТУ 6-09-141-03-83, или триоксан по ТУ 6-09-11-578-75. В качестве органического растворителя используют водно-метанольную фракцию, или эфироальдегидную фракцию, или спиртовую фракцию, которые являются отходами производства, и сжигается с целью уничтожения, а также ацетон по ГОСТ 2603-79, этанол по ГОСТ 18300-87, 1,4-диоксан по ГОСТ 10455-88, диметилформамид по ГОСТ 20289-74, полиэтиленгликоль по ТУ 6-15-02-268-92 и флотореагент Т-66 по ТУ 68.103243-79. Новая совокупность заявленных существенных признаков позволяет получить новый технический результат, а именно создать эффективный ингибитор кислотной коррозии. Ингибитор кислотной коррозии готовят в заводских условиях простым смешением компонентов. Данный ингибитор может быть применим в средах с содержанием кислоты до 30%, стабилен при перевозке и хранении, обладает широким спектром действия – эффективен в соляной, серной, смеси соляной и плавиковой кислот, а также обладает длительным эффектом ингибирования. Анализ известных решений, отобранных в процессе поиска, показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков и наличием вышеуказанных свойств, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного объекта критериям “новизна” и “изобретательский уровень”. Для доказательства соответствия заявленного изобретения критерию “промышленная применимость” приводим конкретные примеры приготовления ингибитора и определение эффективности использования ингибитора в кислых средах. Пример 1 (заявленный ингибитор) В 250 мл 3-х горлую колбу, снабженную магнитной мешалкой, конденсатором и термометром, добавляют 30 г кубового остатка анилина, 10 г 12%-ной соляной кислоты, перемешивают, затем добавляют 10 г параформа и 50 г ацетона. Содержимое перемешивают до полного растворения при комнатной температуре, (см. таблицу, пример 1). Составы по примерам 2-31 готовят аналогично примеру 1, только при использовании кубового остатка сантохина кислоту и растворитель добавляют при нагревании. Пример 32 (прототип) В 250 мл 3-х горлую колбу, снабженную магнитной мешалкой, конденсатором и термометром, добавляют 11,95 г смесь тридециламина и анилина, 10 г воды, 10 г 36%-ной соляной кислоты, 6,48 г формальдегида. Проводят перемешивание при комнатной температуре, затем при повышенной температуре. Затем смесь охлаждают и нейтрализуют NaOH. Твердые продукты реакции отделяют от жидкости, промывают водой и растворяют в метиленхлориде. Выпаривают метиленхлорид и получают ингибитор коррозии (см. таблицу, пример 32). Приготовленные ингибиторы испытывают на скорость коррозии стали и эффективность ингибирования в различных кислых средах. Коррозионные испытания проводят на образцах из стали марки Ст3. Агрессивной средой служат 25-30%-ная соляная кислота, 20%-ная серная кислота и смесь 25%-ной соляной кислоты и 5%-ной плавиковой кислот. В прибор для определения скорости коррозии, состоящий из стеклянного цилиндра, вместимостью 400 см3, меткой на 250 см3 с пришлифованной пробкой, в которой имеются отверстия для выхода водорода, стеклянного стержня с крючками для подвешивания стальных пластин, заливают кислоту и помещают 4 пластины из стали марки Ст3. Пластины предварительно измеряют, промывают водой, спиртом, ацетоном, сушат и взвешивают. Цилиндры с пластинами помещают в термостат или водяную баню с температурой (20  3)oC. Через 24 ч пластины вынимают из раствора, промывают водой, спиртом, ацетоном, сушат и взвешивают.
Скорость коррозии (V) в г/м2 ч вычисляют по формуле где m1, m2 – масса пластины до начала анализа и после, г; S – площадь пластины, м2; 24 – время анализа. Площадь пластины (S) в м2 вычисляют по формуле  где а – длина пластины, мм; b – ширина пластины, мм; c – толщина пластины, мм. Площадью отверстий пренебрегают. За результат принимают среднее арифметическое значение 3-х параллельных определений, допустимое расхождение между которыми не должно превышать 0,04 г/м2 ч (P=0,05).
Эффективность ингибирования (Z) определяют как отношение разницы в скорости коррозии стали в неингибированной и ингибированной кислотах к скорости коррозии в неингибированной кислоте: где V0 – скорость коррозии стали в неингибированной кислоте, г/м2 ч;V1 – скорость коррозии стали в ингибированной кислоте, г/м2 ч.
Результаты исследований по определению скорости коррозии и эффективности ингибирования приведены в таблице, графы 8-10 и 11-13 соответственно.
Предлагаемый ингибитор имеет следующие преимущества:– обладает высоким ингибирующим эффектом в различных кислых средах; – утилизируются крупнотоннажные отходы производств. Формула изобретения
Кубовые остатки производства анилина, или п-фенетидина, или сантохина – 3,0 – 30,0 Соляная кислота – 10,0 – 50,0 Формальдегидсодержащее соединение – 10,0 – 30,0 Органический растворитель – Остальное РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
