Ингибитор коррозии

 

Сущность изобретения: ингибитор содержиттетрагидрофурфуриловый спирт 0,1- 1 г/л и карбонат меди 0,1-0,5 г/л. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 С 23 F 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848738/26 (22) 05.06.90 (46) 30.09.92, Бюл, ¹ 36 (71) Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза (72) И.К.Бурцева, А.А.Ехамов, Г.П.Антонова и Л.Я.Романова (56) Патент Великобритании

N 1589932, кл. С 2 F 11/04, 1981.

Патент США N 4690740, кл. С 23 F 11/00, 1987.

Патент США ¹ 4714597, кл. С 23 F 11/00, 1987.

Изобретение относится к ингибиторам коррозии оборудования, в частности, оборудования моноэтаноламиновой очистки конвертированного газа от диоксида углерода, и может быть применено в химической, нефтехимической, металлургической и др. отраслях промышленности.

Известен ингибитор коррозии, применяемый в растворах для промывки газов, содержащий источник ионов меди, например, металлическую медь, окись меди, сульфид, гидроокись или соль меди, источник атомов серы, например, сера или образующие серу соединения в сочетании с окислителем алканоламины, карбонат калия, дигликольамин.

Недостатком является сложность состава, что может ухудшить свойства абсорбента.

Известен ингибитор коррозии оборудования для очистки конвертированного газа от диоксида углерода раствором алканола Ы«, 1765259 А1 (54) ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ (57) Сущность изобретения: ингибитор содержиттетрагидрофурфуриловый спирт 0,11 г/л и карбонат меди 0,1-0,5 г/л. 1 табл. мина, содержащий ионы двухвалентной меди.

Недостатком является сложность поддержания в циркулирующем растворе необходимого количества ионов двухвалентной меди путем пропускания раствора между двумя электродами, Известен ингибитор коррозии черных металлов в алканоламиновых растворах, предназначенных для поглощения диоксида углерода из смесей, СО2, СО и Нг, содержащий растворы Си 100-500 мг/л и 2п

100-500 мг/л. Скорость коррозии равна

0,1 ммlгод, что указывает на недостаточную защитную способность в жидкой и газовой фазах.

Цель изобретения — увеличение защитной способности в жидкой и газовой фазах за счет снижения скорости коррозии.

Поставленная цель снижения коррозии оборудования в растворе алканоламина и поташа при очистке конвертированного

1765259 природного газа от СО2 достигается выбором состава ингибитора, содержащего двухвалентную медь, который согласно изобретению, дополнительно содержит тетрагидрофурфуриловый спирт в количестве

0,1-1 г/л, источником двухвалентной меди выбран карбонат СцСОз в количестве 0,10,5 г/л. Выбор в качестве источника двухвалентной меди карбоната меди позволяет снизить скорость коррозии за счет пассивирования металла оборудования из-за повышения его потенциала в присутствии Сц 2, при этом анион соли ингибитора СОз при попадании в абсорбент пополняет количество углекислого газа, являющегося товарным продуктом процесса очистки конвертированного газа, который используется в производстве мочевины, сухого льда и т.д.

Дополнительное введение в состав ингибитора тетрагидрофурфурилового спирта позволяет стабилизировать смещение рав+2 +1 новесия Cu Cu в сторону двухвалентной меди и уменьшить коррозию стали в газовой фазе благодаря повышениюлетучести тетрагидрофурфурилового спирта, Эффективность предлагаемого ингибитора по сравнению с прототипом оценивают по скорости коррозии (см. таблицу).

Пример 1. Образцы углеродистой стали испытывают в 20 растворе МЭА в автоклавах, в которых поддерживают температуру 100 С и содержание С02 60 г/л, подаваемого из баллона, Длительность опытов составляет 100 ч. Скорость коррозии углеродистой стали в жидкой фазе -0,36 мм/год и газовой фазе 0,09 мм/год.

Пример 2, В процессе очистки газа раствором МЭА происходит накопление коррозионно-активных веществ, вследствие чего скорость коррозии образцов углеродистой стали (Ст,3) в 20% р-ре МЭА при

100 С и 60 г/л С02 составляет в жидкой фазе 0,80 мм!год (увеличивается), в газовой фазе — 0,10 мм/год (на том же уровне, что и в примере 1).

Пример 3. Испытывают образцы углеродистой стали (Ст.3) в тетрагидрофурфуриловом спирте (ТГФС) при 130 С и давлении C02 — 5 атм, Скорость коррозии в жидкой фазе 0,017 мм/год, в газовой фазе—

0,014 мм/год.

Пример 4. Проводят испытания углеродистой стали Ст-3 в 20 р-ре МЭА с содержанием 60 г/л С02 при 100 С с добавлением ингибитора коррозии СиСОз — 0,5 г/л и тетра гидрофурфуриловый спирт ТГФС вЂ” 1 г/л. Скорость коррозии в жидкой фазе

0,015 мм/год, в газовой фазе — 0,006 мм/год.

Пример 5. Проводят испытания углеродистой стали Ст-3 в 20 р-ре МЭА с ингибиторами коррозии СоСОз — 0,3 г/л, тетрагидрофурфуриловый спирт — 0,5 г/л, 5 при содержании C02 — 60 г/л и температуре

100 С. Скорость коррозии в жидкой фазе

0,02 мм/год, в газовой фазе 0,08 мм!год.

Пример 6, При испытании углеродистой стали Ст-3 в 20 р-ре МЭА с содержа10 нием C02 — 60 г/л при 100 С с добавкой ингибиторов 0,1 г/л СиСОз + 0,1 г/ТГФС.

Скорость коррозии в жидкой фазе — 0,08 мм/год, в газовой фазе 0,08 мм/год.

Пример 7. При испытании углероди15 стой стали Ст-3 в 20 р-ре МЭА с добавкой ингибиторов 0,05 г/л СцСОз+ 0,05 г/л ГФС при содержании СО2 — 60 г/л и температуре

100 С. Скорость коррозии в жидкой фазе, 0,12 мм!год, в газовой фазе — 0,10 мм/год, 20 Пример 8. Испытания углеродистой стали Ст-3 в 20 р-ре МЭА с содержанием

СО2 60 г/л при 100 С с добавкой ингибиторов 1 г/л СиСОз и 1,2 г/л ТФС показали скорость коррозии в жидкой фазе + 0,1

25 мм/год возможно омеднение образца, и в газовой фазе 0,06 мм!год.

Примеры сведены в таблицу, Как видно из таблицы при введении ингибиторов ниже нижних пределов < 0,1

30 СиСОз и ТГФС < 0,1 (пример 7) скорость коррозии возрастает до 0,12 и 0,10 мм/год.

При введении ингибиторов в количествах выше верхнего предела (пример 8), ведет к увеличению веса образца, в жидкой фазе и

35 даже иногда к омеднению образца, в газовой фазе скорость коррозии допустимая.

Скорость коррозии в неингибированном горячем 30 -ном растворе поташа, насыщенном СО2 составляет 0,93 мм/год—

40 жидкая фаза и 0,1 мм/год паровая фаза, что не позволяет применять углеродистую сталь в качестве конструкционного материала для оборудования очистки газа от диоксида углерода, Применять нержавеющую

45 сталь, которая обладает высокой стойкостью в этих условиях, экономически нецелесообразно.

При использовании предложенного ингибитора в растворах поташа коррозия угле50 родистой стали уменьшается.

Пример 9, В лабораторных условиях испытывают образцы углеродистой стали

Ст-3 в автоклаве при температуре 120 С при пропускании диоксида углерода до содер55 жания его в 30% растворе поташа 20 г/л. К раствору поташа добавляют ингибитор 0,5 г!л СцСОз+1 г/л ТГФС. Скорость коррозии К. в жидкой фазе 0,006 мм/год, в газовой фазе — 0,001 мм!год.

1765259

Пример 10. В 30 растворе КгСОз при 120 С и содержании COz — 20 г/л испытывают образцы стали Ст-3. Добавляют ингибитор 0,3 г/л СнСОз + 0,5 г/л ТГФС, Скорость коррозии К в жидкой фазе 0,02 мм/год, в газовой фазе — 0,01 мм/год.

Скорость коррозии

ТоС

Среда

Пример

Соде рж.

СО2, г/л

Газовая

Жидкая

130

5 атм.

0,36

0,80

0,017

0,09

0,10

0,014

100

0,015

0,006

100

0,02

0,06

100

0,08

0,08

100

0.12

0,10

+0,10*

100

0,06

* В отдельных случаях отмечается омеднение образцов.

Составитель И. Бурцева

Техред М.Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор

Заказ 3357 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Пример 11. В 30 растворе поташа при 120 С и 20 г/л СОг с добавлением 0,1 г/л СнСОз+ 0,1 г/л ТГФС скорость коррозии образцов стали Ст-3 равна соответственно в жидкой фазе 0,06 мм/год, в газовой фазе — 0,04 мм/год, Пример 12. В тех же условиях, но при добавлении ингибиторов 0,05 г/л CuCOz+

+ 0,05 г/л ТГФС образцы стали показали скорость коррозии К в жидкой фазе 0,08 ммlгод, в газовой фазе 0,06 мм/год.

Пример 13. В тех же условиях, но при добавлении ингибиторов 1 г/л СцСОз+1 г/л

ТГФС скорость коррозии образцов стали

Ст-3 равна в жидкой фазе 0,1 мм/год при

20 МЭА свежий

20 МЭА отработанный

Тетрагидрофурфуриловый спирт

20 МЭА +0,5 г/л СиСОз+

+1 г/л ГФС

20 МЭА +0,3 г/л СиСОз+

+0,5 г/л ГФС

20 МЭА +0,1 г/л СиСОз+

+0,1 r/n ГФС

20 МЭА +0,05 г/л СиСОз+

+ 0,05 г/л ГФС

20 МЭА +1,0, г/л СиСОз+

+1,0 г/л ГФС этом возможность омеднения образцов, в газовой фазе — 0,08 ммl год.

Таким образом, предложенный ингибитор коррозии оборудования для процесса

5 очистки конвертированного газа от СОг позволяет снизить скорость коррозии, что увеличивает защитную способность в жидкой и газовой фазе и продлевает межремонтный пробег оборудования в 2 раза.

10 Формула изобретения

Ингибитор коррозии, преимущественно оборудования в растворах моноэтаноламина и поташа для очистки конвертированного газа от диоксида углерода, содержащий рас15 твор двухвалентной меди, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения защитной способности в жидкой и газовой фазах за счет снижения скорости коррозии, он дополнительно содержит тетрагидрофурфури20 ловый спирт в количестве 0,1-1,0 г/л, а в качестве источника двухвалентной меди— карбонат меди в количестве 0,1-0,5 г/л.