Ингибитор коррозии углеродистой стали в кислых и нейтральных кислородсодержащих водных растворах

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к ингибиторам коррозии углеродистых сталей в кислых и нейтральных кислородсодержащих водных растворах. Ингибитор коррозии содержит в своем составе, мас. ч.: аммиак 0,50-1,00, морфолин 5,00-20,00, легкокипящие амины, в том числе N-этилморфолин 1,50-54,50, высококипящие амины, в том числе 2,2'-β-(ди)N-морфолино-диэтиловый эфир 5,00-15,00, этиленгликоль 1,00-3,00, диэтиленгликоль 30,00-60,00, сульфат кобальта 3,00-6,00, соль, включающая анион металла переменной валентности 15,00-5,00 и антиоксидант 6,00-30,00 при определенном соотношении компонентов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к ингибиторам коррозии углеродистых сталей в кислых и нейтральных кислородсодержащих водных растворах, которые находят широкое применение в теплотехнике.

Известен в качестве ингибитора коррозии 1,4-тетрагидрооксазин (морфолин). Это вещество используется для ингибирования коррозии углеродистой стали, алюминия, никеля, латуни, серебра, а также для регулирования pH в тракте питательной среды. В пароконденсационных системах степень защиты от коррозии в присутствии морфолина достигает 90-99,5% Морфолин применяется для ингибирования коррозии трубопроводов природного газа [1] Однако в кислородсодержащих нейтральных водных средах морфолин как ингибитор коррозии неэффективен [2] Целью изобретения является повышение эффективности ингибитора коррозии углеродистой стали в кислых и нейтральных кислородсодержащих растворах.

Цель достигается тем, что известный ингибитор коррозии, содержит в своем составе аммиак (I), морфолин (II), легкокипящие амины (III), в том числе N-этилморфолин, высококипящие амины (IV), в том числе 2,2'-β-ди-(N-морфолино)-диэтиловый эфир, этиленгликоль (V), диэтиленгликоль (VI), дополнительно содержит сульфат кобальта (VII), соль, включающую анион металла переменной валентности и антиоксидант при следующем соотношении количеств компонентов, мас. ч.

Аммиак 0,50-1,00 Морфолин 5,00-20,00 Легкокипящие амины, в том числе N-этилморфолин 1,50-4,50 Высококипящие амины, в том числе 2,2'-b-ди-(N-морфолино)-диэтиловый эфир 5,00-15,00 Этиленгликоль 1,00-3,00 Диэтиленгликоль 30,00-60,00 Сульфат кобальта 3,00-6,00 Соль, включающая анион металла переменной валентности 15,00-25,00
Антиоксидант 6,00-30,00,
причем в качестве соли, включающей анион металла переменной валентности, используют молибдат натрия (VIII) и/или хромат натрия (IX), а в качестве антиоксиданта используют гидрохинон (X) и/или п-бензохинон (XI), ионол (XII), оксим (диизопропоксифосфорил) карбонилхлорида (XIII), п-бутил(диизопропоксифосфорил)формамид-оксим (XIV), 3-диизопропоксифосфорил-4-метоксикарбонилизоксазола и 3-диизопропоксифосфорил-5-метоксикарбонилизоксазола.

Пример 1 (по заявленному составу). Навеску 500 мг ингибитора коррозии, содержащего (табл. 1), мас.ч.

Аммиак 0,50
Морфолин 5,00
Легкокипящие амины, в том числе N-этилморфолина 1,50
Высококипящие амины, в том числе 2,2'-b-ди-(N-морфолино)-диэтиловый эфир 5,00
Этиленгликоль 1,00
Диэтиленгликоль 30,00
Сульфат кобальта 3,00
Соли, включающая анион металла переменной валентности 15,00
Антиоксидант 6,00
помещают в 1 л водного конденсата с pH 3,5-7,5, содержащего 100 мг/л хлорида натрия.

В данной среде с добавлением ингибитора в открытом сосуде при температуре 80^oC в течение 6 ч выдерживают образцы стали-3. Параллельно с испытаниями образцов стали в растворе с ингибитором проводят испытание в растворе без ингибитора (контроль). Далее по общепринятой гравиметрической методике определяют скорость коррозии и степень защиты. Точность взвешивания 0,00005 г. Показатели эффективности ингибитора приведены в табл.2.

Примеры 2-35 аналогичны примеру 1.

Данные по составу и показатели эффективности ингибитора приведены в табл.1 и 2 соответственно.

Данные табл.2 показывают, что содержание компонентов ингибитора в указанных пределах обеспечивает защиту углеродистой стали на 80-99% что в 1,5-1,8 раза превосходит степень защиты, достигаемую в условиях прототипа. В то же время уменьшение содержания отдельных компонентов ниже указанных пределов или увеличение свыше указанных пределов приводит к снижению степени защиты до 4 уровня прототипа или к незначительному его превышению.

Таким образом, введение в состав ингибитора, содержащего аммиак, морфолин, легкокипящие амины, в том числе N-этилморфолин, высококипящие амины, в том числе 2,2'-b-ди-(N-морфолино)-диэтиловый эфир, этиленгликоль и диэтиленгликоль, сульфата кобальта, соли, включающей анион металла переменной валентности, и антиоксиданта обеспечивает достижение поставленной цели - повышение эффективности ингибитора коррозии углеродистой стали в кислых и нейтральных кислородсодержащих растворах.

Экономическая эффективность изобретения заключается в увеличении сроков службы пароконденсированного оборудования на нефтехимических предприятиях при применении данного ингибитора.

Формула изобретения

1. Ингибитор коррозии углеродистой стали в кислородсодержащих водных растворах, включающий в свой состав аммиак, воду, морфолин, легкие кипящие амины и, в том числе, N этилморфолин, высококипящие амины, в том числе 2,2¹-β-ди-(N-морфолино)-диэтиловый эфир, этиленгликоль, диэтиленгликоль, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности ингибитора в кислых и нейтральных кислородсодержащих водных растворах, ингибитор дополнительно содержит сульфат кобальта, соль, включающую анион металла переменной валентности и антиоксидант, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Аммиак 0,50 1,00
Морфолин 5,00 20,00
Легкокипящие амины, в том числе N-этилморфолин 1,50 4,50
Высококипящие амины, в том числе 2,2¹-β-ди-(-N-морфолино)-диэтиловый эфир 5,00 15,00
Этиленгликоль 1,00 3,00
Диэтиленгликоль 30,00 60,00
Сульфат кобальта 3,00 6,00
Соль, включающая анион металла переменной валентности 15,00 25,00
Антиоксидант 6,00 30,00
2. Ингибитор по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли, включающей анион металла переменной валентности, используют молибдат натрия и/или хромат натрия, а в качестве антиоксиданта используют гидрохинон, и/или п-бензохинон, ионол, оксим(диизопропоксифосфорил)карбонилхлорид, н-бутил(диизопропоксифосфорил)формамикдоксим, 3-диизопропоксифосфорил-5-изопропоксикарбинилизоксазол, смесь 3-диизопропоксифосфорил-5-метоксикарбонилизоксазола и 3-диизопропоксифосфорил-4-метоксикарбонилизоксазола.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3