Способ получения антикоррозионного состава для защиты химического и нефтехимического оборудования (варианты)
Владельцы патента RU 2349619:
Общество с ограниченной ответственностью "Промышленно-торговая компания "ТАНТАНА" (RU)
Изобретение относится к вариантам способа получения состава для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов от коррозии. По первому варианту способ заключается в том, что активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства эпихлоргидрина, нагревают при температуре 55-70°С в течение 0,5-1,0 ч. Затем добавляют эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-18, диоктилфталат и растворитель. Реакционную смесь перемешивают при температуре 45-80°С в течение 1,0-1,5 ч. Компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: 65-85 активной основы, 2,0-3,5 вышеуказанной эпоксидной смолы, 0,4-0,6 диоктилфталата, остальное - растворитель. Второй вариант способа заключается в том, что активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства винилхлорида, и растворитель перемешивают при температуре 60-70°С в течение 2 часов. Затем добавляют диоктилфталат, эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-18, полиэтиленполиамины, и реакционную смесь выдерживают при температуре 65-75°С в течение 2 часов. Компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: 60-80 активной основы, 0,35-0,5 диоктилфталата, 2,8-3,5 вышеуказанной эпоксидной смолы, 0,6-1,2 полиэтиленполиаминов, остальное - растворитель. Изобретение позволяет повысить устойчивость к действию агрессивных сред и упростить приготовление состава. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области химической и нефтехимической промышленности и может быть использовано для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов от коррозии.
Известно применение модифицированной эпоксидной смолы для изоляции (см. а.с. 1629479 СССР, Е21В, 33/138, БИ №7, 1991) и крепления скважин, полученная смешением алкилрезорциновой эпоксидной смолы с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов, спиртового раствора новолачной фенолформальдегидной смолы, полученной при молекулярном соотношении фенола и формальдегида 1:0,6, поливинилбутираля и фурфурола при соотношении компонентов, мас.%:
| эпоксидная смола | 53-57 |
| спиртовый раствор новолачной фенолформальдегидной смолы | 20-22 |
| поливинилбутираль | 1,0-2,2 |
| фурфурол | остальное |
Недостатком вышеназванного состава является недостаточная устойчивость к агрессивным средам, в частности к щелочным и кислотным (NaOH, KOH, HCl, Н2SO4, Н2S, HNO3), а также применение дефицитного сырья (поливинилбутираля).
Описано применение алкилрезорциновой эпоксифенольной смолы с отвердителем для изоляции и крепления стволов скважин (а.с. 486129, СССР, Е21В 33/138, БИ №36, 1975).
Недостатком указанного технического решения является нестабильная устойчивость состава к воздействию пластовых флюидов при повышенных температурах, а также к агрессивным средам, в первую очередь щелочным и кислотным.
Известен способ получения модифицированной эпоксидной смолы для изоляции и крепления скважин (см. пат. 2128677 РФ, 1999), полученной смешением фенолформальдегидной смолы (эпоксидиановой смолы), формалина, диэтиленгликоля, поливинилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| фенолформальдегидная смола | 59-62 |
| эпоксидная смола | 24-26 |
| формалин | 11,6-12,0 |
| диэтиленгликоль | 2,0-2,5 |
| поливиниловый спирт | 0,4-0,5 |
Недостатком известного состава является невысокая устойчивость его к агрессивным средам, особенно к щелочным и кислотным, при использовании в качестве покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является антикоррозионный материал (патент RU 2171822, С2, 10.08.2001), содержащий, мас.%: эпоксидную смолу 20,6-22,9, толуол 30,8-41,3, нефтеполимер «Асмол» 15,9-17,4, диоктилфталат 1,7-2,5, бутилат натрия в виде 20%-ного раствора в бутаноле 2,8-3,4, технический углерод 11,2-14,7, полиаминный отвердитель 6,5-8,3.
Антикоррозионный материал по аналогу получают следующим образом.
Измельченный нефтеполимер «Асмол» растворяют в толуоле при тщательном перемешивании. Далее в раствор «Асмола» подают диоктилфталат, а затем бутилат натрия. После перемешивания смеси в нее добавляют эпоксидную смолу, перемешивают и вводят технический углерод, продолжая перемешивать смесь до однородного состояния.
Недостатками аналога являются:
1. Невысокая устойчивость его к агрессивным средам, особенно к щелочным и кислотным, при использовании в качестве покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования.
2. Сложность приготовления готового продукта перед употреблением в связи с необходимостью добавления полиаминного отвердителя, т.е. необходимо иметь антикоррозионный материал и отвердитель. Количество полиаминного отвердителя составляет 6,5-8,3 мас.%, что существенно удорожает стоимость антикоррозионного материала.
3. В связи с тем, что полиамины являются высокотоксичными сильно пахнущими веществами, возникает необходимость создания специальных условий для приготовления антикоррозионного покрытия.
Задача изобретения - разработка устойчивого к действию агрессивных сред антикоррозионного состава и упрощения приготовления антикоррозионного состава для защиты наружной и внутренней поверхностей химического и нефтехимического оборудования.
Технический результат при использовании изобретения выражается в получении антикоррозионного состава для покрытий, устойчивого к действию агрессивных сред, и упрощении приготовления антикоррозионного состава для защиты химического и нефтехимического оборудования.
Вышеназванный результат получения антикоррозионного состава для покрытий достигается особенностью ведения синтеза. В антикоррозионном составе №1 активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства эпихлоргидрина перемешивают при температуре 55-75°С в течение 0,5-1,0 ч, затем смешивают с эпоксидной смолой (ЭД-20 или ЭД-18), диоктилфталатом (ДОФ) и растворителем, мас.%: бутилацетат:ацетон:толуол=12÷14:25÷30:57÷62 перемешивают при температуре 45-80°С в течение 1,0-1,5 ч. В антикоррозионном составе №2 активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства винилхлорида, и растворитель перемешивают при температуре 60-70°С в течение 2 ч, затем добавляют диоктилфталат, эпоксидную смолу (ЭД-20 или ЭД-18), полиэтиленполиамины, выдерживают при температуре 65-75°С в течение 2 ч.
Компоненты антикоррозионного состава №1, 2, мас.%:
Антикоррозионный состав №1
| вышеуказанные осмолы | 65-85 |
| диоктилфталат | 0,4-0,6 |
| эпоксидная смола (ЭД-20 или ЭД-18) | 2,0-3,5 |
| растворитель | остальное |
Антикоррозионный состав №2
| вышеуказанные осмолы | 60-80 |
| диоктилфталат | 0,35-0,5 |
| эпоксидная смола (ЭД-20 или ЭД-18) | 2,8-3,5 |
| полиэтиленполиамины | 0,6-1,2 |
| растворитель | остальное |
Активная основа - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства эпихлоргидрина, имеют следующий состав, мас.%:
| 1,1- и 1,2-дихлорпропены | 0,2-0,6 |
| 1,2-дихлорпропан | 25,0-28,6 |
| 1,3-дихлорпропены(цис) | 4,5-8,5 |
| 1,3-дихлорпропены (транс) | 8,0-16,6 |
| 1,2-дихлорпропены | 0,2-0,65 |
| 1,3,3-трихлорпропены | 0,4-0,9 |
| пентахлорпропан | 1,0-2,5 |
| осмолы | 28,0-32,0 |
Активная основа - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства винилхлорида, имеют следующий состав, мас.%:
| дихлорэтан | 8,0÷14,4 |
| трихлорэтан | 5,0÷8,2 |
| пентахлорэтилен | 2,4÷4,6 |
| 1,1,1,2-тетрахлорэтан | 1,5÷2,7 |
| 1,1,2,2-тетрахлорэтан | 2,6÷5,2 |
| пентахлорэтан | 20,2÷23,1 |
| гексахлорэтан | 2,6÷5,3 |
| гексахлорбутадиен | 0,05÷0,02 |
| высшие хлоруглеводороды неустановленного строения | 12÷14 |
| осмолы | 36,0÷58,0 |
Антикоррозионный состав содержит компоненты, регламентированные нормативными материалами. В качестве полиэтилполиаминов используют полиэтиленполиамины технические ТУ 2413-214-00203312-2002, в качестве диоктилфталата используют пластификатор ДОФ ГОСТ 8728-88
Антикоррозионный состав на защищаемую поверхность наносится любым способом: кистью, валиком, распылением или окунанием (погружением) без предварительной зачистки поверхности.
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1. В реактор загружают 65 г осмол производства эпихлоргидрина нагревают при температуре 55-60°С в течение 1 ч, затем добавляют 0,4 г диоктилфталата, 2,0 г эпоксидной смолы (ЭД-18), 32,6 г растворителя, перемешивают при температуре 45-48°С в течение 1,5 ч.
В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 12:26:62.
Полученную композицию испытывали по ГОСТ 312-79 на лакокрасочные материалы. Результаты испытаний антикоррозионного состава №1 приведены в таблице 1.
Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 85 г осмол производства эпихлоргидрина нагревают до температуры 70°С в течение 1 ч, затем добавляют 0,6 г диоктилфталата, 3,0 эпоксидной смолы (ЭД-20) и 11,4 г растворителя, смесь перемешивают при температуре 75-80°С в течение 1 ч.
В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 14:29:57.
Результаты испытаний антикоррозионного состава №1 приведены в таблице 1.
Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 75 г осмол производства эпихлоргидрина, нагревают до температуры 65-70°С в течение 1 ч, затем добавляют 0,5 г диоктилфталата, 3,5 г эпоксидной смолы (ЭД-18) и 21,0 г растворителя, смесь перемешивают при температуре 80°С в течение 1,5 ч.
В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 13:25:62.
Результаты испытаний антикоррозионного состава №1 приведены в таблице 1.
Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 92,0 г осмол производства эпихлоргидрина, нагревают при температуре 85°С в течение 0,5 ч, затем добавляют 1,5 г эпоксидной смолы (ЭД-20) и 6,4 г растворителя, смесь перемешивают при температуре 42°С в течение 2,0 ч.
В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 13:30:57.
Результаты испытаний антикоррозионного состава №1 приведены в таблице 1.
Пример 5. В реактор загружают 60,0 г осмол производства винилхлорида, 36,25 г растворителя, перемешивают при температуре 60°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 0,2 г диоктилфталата, 2,2 г эпоксидной смолы (ЭД-20), 1,2 г полиэтиленполиаминов, смесь перемешивают при температуре 65°С в течение 1,5 ч.
В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 12:26:62.
Результаты испытаний антикоррозионного состава №2 приведены в таблице 2.
Пример 6. В условиях примера 5 в реактор загружают 76 г осмол производства винилхлорида, 19,40 г растворителя, нагревают при температуре 70°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 0,5 г диоктилфталата, 0,35 г, эпоксидной смолы (ЭД-20) и 0,6 г полиэтиленполиаминов, смесь перемешивают при температуре 75°С в течение 2,0 ч.
В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 14:29:57.
Результаты испытаний антикоррозионного состава №2 приведены в таблице 2.
Пример 7. В условиях примера 5 в реактор загружают 80 г осмол производства винилхлорида, 26,5 г растворителя, нагревают при температуре 65°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 0,35 г диоктилфталата, 2,8 г, эпоксидной смолы (ЭД-18), 0,65 г полиэтиленполиаминов, смесь перемешивают при температуре 65°С в течение 2,0 ч.
В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 13:25:62.
Результаты испытаний антикоррозионного состава №2 приведены в таблице 2.
Пример 8. В условиях примера 5 смесь 50 г осмол производства винилхлорида и 43 г растворителя, нагревают при температуре 90°С в течение 1,0 ч, затем добавляют 0,5 г диоктилфталата, 4,5 г, эпоксидной смолы (ЭД- 20), 2,0 г полиэтиленполиаминов, нагревают при температуре 40-45°С и перемешивают в течение 3 ч.
В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 13:30:57.
Результаты испытаний антикоррозионного состава №2 приведены в таблице 2.
Примеры 1-3, 5-7 при условии выдерживания параметров процесса, получения антикоррозионного состава №1 подтверждают соответствие ГОСТу 312-79 на лакокрасочные материалы (см. таблицы 1 и 2).
Примеры 4, 8 при условии отклонения от заявляемых параметров процесса получения антикоррозионного составов №1, 2 снижается качество состава, последний не соответствует ГОСТу 312-79 на лакокрасочные материалы (см. таблицы 1 и 2).
| Таблица 1 | ||||||
| Результаты испытаний покрытий по ГОСТ 312-79 на лакокрасочные материалы | ||||||
| № п/п | Наименование показателя | Норма (ГОСТ312-79) | Антикоррозионный состав №1 | |||
| пример 1 | пример 2 | пример 3 | пример 4 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Внешний вид пленки лака | После высыхания лак должен образовывать черную глянцевую, гладкую однородную пленку без посторонних включений | соответствует | соответствует | соответствует | несоответствует |
| 2 | Условная вязкость по вискозиметру типа В3-246 (или В3-4) с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)°С | 25-40 | 34 | 36 | 30 | 45 |
| 3 | Массовая доля нелетучих веществ, % | 43-48 | 45 | 44 | 48 | 54 |
| 4 | Время высыхания до степени 3, ч не более | |||||
| при температуре (20,0±2)°С | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,4 | |
| при температуре (60,0±2)°С | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,8 | |
| 5 | Кислотное число отогнанного растворителя, мг KOH мг 1 г растворителя, не более | 0,3 | 0,01 | отс. | 0,005 | 0,3 |
| 6 | Массовая доля воды, % не более | 0,03 | отс. | 0,001 | 0,001 | 0,04 |
| 7 | Эластичность при изгибе, мм не более | 1 | 0,9 | 0,9 | 1 | 2,0 |
| 8 | Твердость пленки, условные единицы, не менее, по маятникову прибору: | |||||
| типа М-3 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | |
| типа ТМЛ (маятник А) | не нормируется | - | - | - | - | |
| 9 | Стойкость пленки к статическому воздействию воды при температуре (20±2)°С, ч не менее | 24 | 26 | 25 | 24 | 22 |
| 10 | Стойкость пленки к статическому воздействию 10% раствора соляной кислоты при температуре (20±2)°С, ч не менее | 4 | 5 | 4 | 5 | 3 |
| Таблица 2 | ||||||
| Результаты испытаний покрытий по ГОСТ 312-79 на лакокрасочные материалы | ||||||
| № п/п | Наименование показателя | Норма (ГОСТ 312-79) | Антикоррозионный состав №2 | |||
| пример 5 | пример 6 | пример 7 | пример 8 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Внешний вид пленки лака | После высыхания лак должен образовывать черную глянцевую, гладкую однородную пленку без посторонних включений | соответствует | соответствует | соответствует | соответствует |
| 2 | Условная вязкость по вискозиметру типа ВЗ-246 (или ВЗ-4) с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)°С | 25-40 | 28 | 34 | 32 | 22 |
| 3 | Массовая доля нелетучих веществ, % | 43-48 | 52 | 54 | 53 | 36 |
| 4 | Время высыхания до степени 3, ч не более | |||||
| при температуре (20,0±2)°С | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 2,8 | |
| при температуре (60,0±2)°С | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,9 | |
| 5 | Кислотное число отогнанного растворителя, мг KOH мг 1 г растворителя, не более | 0,3 | отс. | 0,02 | 0,01 | 0,35 |
| 6 | Массовая доля воды, % не более | 0,03 | отс. | отс. | 0,01 | 0,04 |
| 7 | Эластичность при изгибе, мм не более | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | Твердость пленки, условные единицы, не менее, по маятникову прибору: | |||||
| типа М-3 | 0,1 | 0,1 | 0,15 | 0,1 | 0,06 | |
| типа ТМЛ (маятник А) | не нормируется | - | - | - | - | |
| 9 | Стойкость пленки к статическому воздействию воды при температуре (20±2)°С, ч не менее | 24 | 24 | 25 | 25 | 21 |
| 10 | Стойкость пленки к статическому воздействию 10% раствора соляной кислоты при температуре (20±2)°С, ч не менее | 4 | 24 | 22 | 23 | 3 |
1. Способ получения антикоррозионного состава для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов, заключающийся в том, что активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства эпихлоргидрина, нагревают при температуре 55-70°С в течение 0,5-1,0 ч, затем добавляют эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-18, диоктилфталат и растворитель, реакционную смесь перемешивают при температуре 45-80°С в течение 1,0-1,5 ч при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| вышеуказанные осмолы | 65-85 |
| диоктилфталат | 0,4-0,6 |
| эпоксидная смола ЭД-20 или ЭД-18 | 2,0-3,5 |
| растворитель | остальное |
2. Способ получения антикоррозионного состава по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя берут смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 12÷14:25÷30:57÷62.
3. Способ получения антикоррозионного состава для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов, заключающийся в том, что активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства винилхлорида, и растворитель перемешивают при температуре 60-70°С в течение 2 ч, затем добавляют диоктилфталат, эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-18, полиэтиленполиамины, реакционную смесь выдерживают при температуре 65-75°С в течение 2 ч, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| вышеуказанные осмолы | 60-80 |
| диоктилфталат | 0,35-0,5 |
| эпоксидная смола ЭД-20 или ЭД-18 | 2,8-3,5 |
| полиэтиленполиамины | 0,6-1,2 |
| растворитель | остальное |
4. Способ получения антикоррозионного состава по п.3, отличающийся тем, что в качестве растворителя берут смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 12÷14:25÷30:57÷62.
