Способ получения ингибитора коррозии стали

Авторы патента:

Голубятников Игорь Владимирович (RU)

Крашенинников Александр Иванович (RU)

C23F11/173 - высокомолекулярные соединения

Владельцы патента RU 2447199:

Крашенинников Александр Иванович (RU)

Изобретение относится к области защиты стали от коррозии и может быть использовано для защиты, например, путепроводов и других металлических конструкций. Способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера включает последовательную загрузку в емкость, которая имеет цилиндрическую форму и снабжена коническим дном с выпускным отверстием в нижней части, от 15 до 25% необходимого количества воды, постепенное засыпание полиоксиэтилена, кальцинированной соды, бентонитовой глины и добавление расчетного количества воды, при этом весь процесс ведут при температуре 5-45°C с постоянным перемешиванием, принудительной циркуляцией, причем после добавления кальцинированной соды - в течение 5-10 минут. Технический результат: упрощение способа приготовления за счет отсутствия необходимости в жестком контроле и поддержании температуры в узком диапазоне, предварительного приготовления концентрированных растворов полимера и бентонита, слежения за уровнем рН и поддержания его постоянного значения. 1 ил., 1 пр.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области защиты стали от коррозии и может быть использовано для защиты, например, путепроводов (железнодорожных и автомобильных мостов) и других металлических конструкций.

Более конкретно, изобретение относится к способам получения ингибиторов коррозии стали (металлов) на основе водорастворимых полимеров.

Уровень техники

Известен способ получения ингибитора коррозии металлов на основе водорастворимых полимеров, включая водорастворимый полиэлектролит, который получают при полимеризации четвертичной аммониевой соли 1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата в водной среде в присутствии окислительно-восстановительного инициатора β-оксипропилтретбутилпероксида (патент RU №2202653, C23F 11/173, 20.04.2003 г., бюл. №11).

К недостаткам известного способа получения ингибитора коррозии следует отнести его трудозатратность из-за необходимости организации специального производства и использования специального оборудования.

Указанный недостаток был преодолен в способе получения ингибитора коррозии стали, описанном в патенте RU №2353709, C23F 11/173, 27.04.2009 г., бюл. №12, который принят нами за прототип.

Известный способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера заключается в том, что в емкость, снабженную мешалкой и pH-метром, загружают концентрированный водный раствор полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, с концентрацией 0,9-1,0 мас.%, далее процесс ведут при работающей мешалке и при 18-22°C, затем вводят раствор кальцинированной соды с концентрацией 0,9-1,0 мас.% и доводят pH до 8-9, после чего со скоростью 1 л/мин вводят раствор водной суспензии бентонитовой глины с концентрацией 5-10 мас.%, затем добавляют расчетное количество воды и полученную массу перемешивают в течение 10-15 мин. При этом соотношение компонентов, мас.%, следующее:

Полиоксиэтилен	0,001-0,1
Бентонитовая глина	0,5-4,0
Кальцинированная сода	0,1-1,0
Вода	остальное

Приведенный известный ингибитор прошел испытания и зарекомендовал себя высокой степенью защиты стали от коррозии.

Как видим, способ достаточно прост, а применяемое оборудование общедоступно и широко используется во многих технологических процессах.

К недостаткам известного способа следует отнести следующее:

- необходимость жесткого контроля и поддержания температуры в узком диапазоне 18-22°C;

- необходимость заранее готовить концентрированные растворы полимера и бентонита путем длительного, не менее 5 часов, набухания компонентов в воде;

- необходимость слежения за уровнем pH и поддержания его постоянного значения 8-9.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Сущность изобретения

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, кальцинированной соды и бентонитовой глины, заключающемся в том, что в емкость последовательно загружают полиоксиэтилен, кальцинированную соду и бентонитовую глину с постоянным их перемешиванием и добавлением расчетного количества воды, согласно изобретению, в емкость, которая имеет цилиндрическую форму, которую снабжают коническим дном с выпускным отверстием в нижней части, вначале загружают от 15 до 25% необходимого количества воды, затем засыпают полиоксиэтилен, добавляют кальцинированную соду, необходимое количество которой определяют предварительно для расчетного количества приготовляемого раствора для доведения pH его до значения 8-9, после чего засыпают бентонитовую глину и добавляют расчетное количество воды, при этом весь процесс ведут при температуре 5-45°C и постоянном перемешивании, причем после добавления кальцинированной соды - в течение 5-10 минут, после полного засыпания бентонитовой глины - в течение 5-7 минут, а полученную массу перемешивают в течение 5-10 минут, при этом перемешивание осуществляют принудительной циркуляцией посредством циркуляционного насоса, соединенного посредством входного патрубка с выпускным отверстием емкости, выходной патрубок которого погружают в емкость.

Нетрудно заметить, что отмеченные недостатки известного изобретения устранены в предлагаемом нами решении, при этом в качестве мешалки используется циркуляционный насос.

Ниже изобретение поясняется на примере осуществления с сопровождающей чертежом-схемой оборудования для обеспечения способа получения ингибитора.

Осуществление изобретения

Способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, кальцинированной соды и бентонитовой глины в общем заключается в том, что в цилиндрическую емкость последовательно загружают полиоксиэтилен, кальцинированную соду и бентонитовую глину с постоянным их перемешиванием и добавлением расчетного количества воды. Конкретно способ заключается в том, что в цилиндрическую емкость 1, которую снабжают коническим дном 2 с выпускным отверстием 3 в нижней части, вначале загружают от 15 до 25% необходимого количества воды. Затем засыпают полиоксиэтилен, добавляют кальцинированную соду, необходимое количество которой определяют предварительно для расчетного количества приготовляемого раствора для доведения pH его до значения 8-9. После этого постепенно засыпают бентонитовую глину и добавляют расчетное количество воды. При этом весь процесс ведут при температуре 5-45°C и постоянном перемешивании, причем после добавления кальцинированной соды - в течение 5-10 минут, после полного засыпания бентонитовой глины - в течение 5-7 минут, а полученную массу перемешивают в течение 5-10 минут. При этом перемешивание осуществляют принудительной циркуляцией посредством циркуляционного насоса 4, соединенного посредством входного патрубка 5 с выпускным отверстием 3 емкости, выходной патрубок 6 которого погружают в емкость 1.

Как видим, осуществление способа находится в соответствии с формулой изобретения.

Пример осуществления способа

Предварительно определяем требуемое количество кальцинированной соды для приготовления, например, 500 кг ингибитора. Для этого в лабораторных условиях для конкретных промышленных партий полиоксиэтилена, используемых в производстве ингибитора, определяют количество кальцинированной соды (в процентах к исходному количеству воды), необходимое для получения раствора с pH 8-9, в данном примере это значение равно 1%.

Способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, кальцинированной соды и бентонитовой глины в общем заключается в том, что в цилиндрическую емкость последовательно загружают полиоксиэтилен, кальцинированную соду и бентонитовую глину с постоянным их перемешиванием и добавлением расчетного количества воды. В цилиндрическую емкость 1, которую снабжают коническим дном 2 с выпускным отверстием 3 в нижней части, вначале загружают 100 кг воды (25% необходимого количества воды), затем постепенно (для избежания образования комков) засыпают полиоксиэтилен - 0,5 кг, добавляют кальцинированную соду - примерно 1 кг, после чего постепенно засыпают бентонитовую глину в количестве 3,5 кг и добавляют расчетное количество воды - 395 кг. При этом весь процесс ведут при постоянном перемешивании, причем после добавления кальцинированной соды - в течение 5-10 минут, после полного засыпания бентонитовой глины - в течение 5-7 минут, а полученную массу перемешивают в течение 5-10 минут. При этом перемешивание осуществляют принудительной циркуляцией посредством циркуляционного насоса 4, соединенного посредством входного патрубка 5 с выпускным отверстием емкости 3, выходной патрубок 6 которого погружают в емкость 1.

Весь процесс ведут при температуре окружающей среды в плюсовом значении, предпочтительно в диапазоне 5-45°C. При более низких температурах возможно появление локальных мест переохлаждения с замораживанием раствора, а при более высоких температурах увеличивается вероятность термомеханической деструкции полимера и флокуляции бентонита.

Приготовленный ингибитор наносят на стальные конструкции струей с помощью насоса высокого давления 7.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники, известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках, не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, т.е. совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенный способ не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками изобретения, и не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат. Т.е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат. Следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Заявленное техническое решение технически применимо, поскольку оно может быть осуществлено промышленным способом в строительстве и машиностроении и использовано в других отраслях народного хозяйства, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки способа позволяют получить заданный технический результат.

В настоящее время изготовлена установка, с помощью которой осуществлен предлагаемый способ получения ингибитора коррозии стали. Результаты положительны.

Следует заметить, что преимущество предлагаемого изобретения перед близким аналогом (прототипом) обеспечивается представленной совокупностью существенных признаков, каждый из которых выполняет свою функцию, а вместе, во взаимосвязи, они решают задачу создания нового, более прогрессивного технического решения, простого и дешевого.

Способ получения ингибитора коррозии стали на основе водорастворимого полимера, в качестве которого используют полиоксиэтилен, кальцинированной соды и бентонитовой глины, включающий последовательную загрузку в емкость полиоксиэтилена, кальцинированной соды и бентонитовой глины с постоянным их перемешиванием и добавлением расчетного количества воды, отличающийся тем, что в емкость, которая имеет цилиндрическую форму, которую снабжают коническим дном с выпускным отверстием в нижней части, вначале загружают от 15 до 25% от необходимого количества воды, затем постепенно засыпают полиоксиэтилен, добавляют кальцинированную соду, необходимое количество которой определяют предварительно для расчетного количества приготовляемого раствора для доведения рН до значения 8-9, после чего постепенно засыпают бентонитовую глину и добавляют расчетное количество воды, при этом весь процесс ведут при температуре 5-45°C с постоянным перемешиванием, причем после добавления кальцинированной соды - в течение 5-10 мин, после полного засыпания бентонитовой глины - в течение 5-7 мин, а полученную массу перемешивают в течение 5-10 мин, при этом перемешивание осуществляют принудительной циркуляцией посредством циркуляционного насоса, соединенного посредством входного патрубка с выпускным отверстием емкости, выходной патрубок которого погружают в емкость.

Изобретение относится к составам для защиты стали от коррозии и предназначено для защиты стальных конструкций и сооружений от атмосферной коррозии. .

Ингибитор коррозии стали и способ его получения // 2418101

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и предназначено для защиты стальных конструкций и сооружений от атмосферной коррозии. .

Ингибитор коррозии стали и способ его получения // 2418100

Ингибитор коррозии стали и способ его получения // 2387740

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии металлов и предназначено для защиты стальных конструкций и сооружений от атмосферной коррозии. .

Ингибитор коррозии стали и способ его получения // 2353709

Изобретение относится к области защиты стали от коррозии и может быть использовано для защиты путепроводов, железнодорожных и автомобильных мостов и других металлических конструкций и сооружений.

Способ удаления кислотного газа из необработанного газа и добавка, обладающая подавляющим коррозию эффектом и противопенным эффектом, для добавления к раствору амина для удаления кислотного газа // 2335581

Ингибиторы коррозии для водных систем // 2324767

Изобретение относится к способу ингибирования коррозии в водных системах. .

Ингибитор коррозии и солеотложения (варианты) // 2256727

Изобретение относится к составам ингибиторов для предотвращения карбонатных, сульфатных, железоокисных отложений, а также для разрушения этих отложений, в частности в оборотных циклах систем охлаждения, мокрой очистки газов, теплоснабжения и гидротранспорта.

Ингибитор коррозии металлов // 2202653

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в нейтральных водных средах с применением поли-1,2-диметил-5-винилпиридинийметилсульфата в качестве ингибитора и может найти применение в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности, а также в экологии при транспортировке сточных вод по трубам, их обработке в аппаратах и при приготовлении хладагентов и рассолов с использованием солей СаСl2 и MgCl2.

Ингибитор коррозии стали в нейтральных водных средах // 2190697

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в нейтральных водных средах и может быть использовано при обработке воды, имеющей контакт с металлическими деталями и конструкциями.

Окисленные и малеированные соединения и композиции // 2495072

Изобретение относится к композиции окисленного и малеированного таллового масла в качестве эмульгатора или ингибитора коррозии, содержащей талловое масло, имеющее по меньшей мере две C10-C24 структуры, где по меньшей мере одна из C10-C24 структур замещена по меньшей мере одним из α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты или ангидрида, при этом C10-C24 структуры являются сшитыми простой эфирной связью, и где композиция окисленного и малеированного таллового масла имеет кислотное число от примерно 50 мг КОН/г до примерно 400 мг КОН/г. Изобретение также относится к следующим способам: к получению композиции окисленного и малеированного таллового масла в качестве эмульгатора или ингибитора коррозии, содержащей талловое масло, имеющее по меньшей мере две C10-C24 структуры, где по меньшей мере одна из C10-C24 структур замещена по меньшей мере одним из α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты или ангидрида, при этом C10-C24 структуры являются сшитыми простой эфирной связью, и где композиция окисленного и малеированного таллового масла имеет кислотное число от примерно 50 мг КОН/г до примерно 400 мг КОН/г, включающему обеспечение талловым маслом, имеющим по меньшей мере две C10-C24 структуры, малеирование таллового масла и окисление таллового масла; к эмульгированию раствора, включающему стадию объединения раствора с эффективным количеством композиции окисленного и малеированного таллового масла; к ингибированию коррозии на металлической поверхности, включающему контактирование металлической поверхности с эффективным количеством композиции окисленного и малеированного таллового масла; и к уменьшению коррозии металлической поверхности, включающему контактирование металлической поверхности с эффективным количеством композиции окисленного и малеированного таллового масла. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 пр., 6 ил.

Композиция из окисленных и малеинированных производных // 2506994

Изобретение относится к композициям для использования в качестве флотационного собирателя для очистки руды, добавки для бетона, в качестве эмульгатора или ингибитора коррозии, содержащим соединение окисленной и малеинированной жирной кислоты или смоляной кислоты, где композиция содержит соединения жирной кислоты, соединения смоляной кислоты или смесь таких соединений, имеющих сшивки между углеводородными цепями в виде простой эфирной связи и имеющих один или несколько фрагментов производных карбоновых кислот. Изобретение также относится к способам: эмульгирования раствора, ингибирования коррозии поверхности металла, уменьшения коррозии поверхности металла, флотации руды или модифицирования бетона. 9 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 13 пр., 7 табл.

Водные суспензии материалов, содержащих карбонат кальция, образующие мало отложений // 2575724

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Для производства водной суспензии, снижающей образование отложений и/или коррозию, по меньшей мере, один анионно-заряженный гребенчатый полимер приводят в контакт с содержащим карбонат кальция материалом и водой. Полученная суспензия содержит твердую фазу от 45 до 82% вес. относительно общего веса водной суспензии. Анионно-заряженный гребенчатый полимер присутствует количестве от 0,01 до 10% вес. и имеет удельный заряд от -10 Кл/г до -250 Кл/г при pH=8. Электропроводность суспензии составляет менее 500 мкСм/см при 25°C. Изобретение позволяет предотвратить образование отложений на металлических поверхностях из суспензии, а также коррозию металла. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 пр.

Ингибитор коррозии и солеотложений // 2580685

Изобретение относится к ингибиторам коррозии и солеотложений и может быть использовано при обработке водных сред систем теплоснабжения, водооборотного снабжения химических, нефтехимических, металлургических, промышленных и энергетических предприятий, а также в коммунальном хозяйстве. Ингибитор включает фосфонаты щелочных металлов, фосфонокарбоксильные кислоты и водорастворимые полимеры, при этом в качестве фосфонатов щелочных металлов содержит оксиэтилидендифосфонаты, и/или нитрилотриметилфосфонаты, и/или аминометиленфосфонаты, и/или метилендифосфонаты, и/или гексаметилендиаминтетраметиленфосфонаты щелочных металлов при следующем соотношении компонентов, мас. %: фосфонаты щелочных металлов 5-50, фосфонокарбоксильные кислоты 5-45, водорастворимые полимеры 1-10. Изобретение позволяет создать ингибитор коррозии и солеотложений для водных сред, обладающий высокой эффективностью предотвращения солевых отложений и защиты от коррозии технологического оборудования, изготовленный из стали и латуни и одновременно характеризующийся низким содержанием фосфора. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 31 пр.

Покрытие, устойчивое к высокосернистому газу // 2629295

Изобретения могут быть использованы в нефтегазовой промышленности при транспортировке нефти и газа для защиты стальных емкостей и труб. Композиция покрытия от проникновения сероводорода (H2S) содержит, по меньшей мере, один эпокси-функциональный полимер, по меньшей мере, одно металлсодержащее соединение в количестве, достаточном для взаимодействия с H2S с образованием сульфида металла, и, по меньшей мере, один отверждающий агент. Способ защиты стальной основы от проникновения H2S включает стадии, на которых обеспечивают стальную основу, наносят на стальную основу композицию покрытия и отверждают композицию с образованием покрытия, устойчивого к проникновению H2S. В предпочтительных вариантах эпокси-функциональный полимер является глицидилированным и выбранным из глицидилированных новолачных или крезольных новолачных смол, глицидилированных полиаминов или их смесей. Металлсодержащее соединение выбирают из оксида, карбоната, сульфата, фосфата, карбоксилата Fe(II), Fe(III) или Zn(II) или их смесей. Изобретения обеспечивают повышение защиты и устойчивости стальной основы к проникновению H2S. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 табл., 5 пр.

Ингибирующий состав // 2638861

Изобретение относится к области пленкообразующих ингибирующих составов и может быть использовано для дополнительной защиты от коррозии элементов конструкций, изготовленных из алюминиевых сплавов. Ингибирующий состав содержит компоненты при следующем соотношении, мас.ч.: полисульфидный олигомер (55-65), эпоксидная диановая смола (4-7), фенолформальдегидная смола (4-6), по меньшей мере один неорганический наполнитель (25-34), неорганический ингибитор коррозии (6,2-11), антисептическая добавка (0,01-0,05), органический растворитель (50-200). Обеспечивается повышение антикоррозионных свойств состава за счет сочетания высокой адгезии к подложке с грибостойкостью, физико-механической прочностью и длительной защитной способностью, вязкости и толщины слоя. 2 табл., 7 пр.