Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах



Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах
Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах
Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах

 


Владельцы патента RU 2456374:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в травильных ваннах и при кислотных очистках оборудования. Ингибитор содержит, мас.%: α-оксинафталь-2-амино-4-бромфенол 23,0-17,1; этокси-3-трихлорметил-1,2,4-тиадиазол 19,2-26,0; цетилдиметилбензиламмонийбромид 13,3-24,6; уротропин 44,5-32,3. Ингибитор снижает коррозию стали, алюминия и цинка и уменьшает наводороживание стали. 2 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии и может применяться при травлении металлов и кислотных очистках оборудования.

Известно применение уротропина для снижения скорости коррозии стали в соляной и серной кислотах (Алцыбеева А.И., Левин С.Э. Ингибиторы коррозии металлов: - Л., Химия, 1968, 28-29 с.). Однако при замедлении коррозии в соляной и серной кислотах стали и других металлов (например, алюминия и цинка) эффективность уротропина недостаточна. К тому же уротропин рекомендуется использовать в высоких концентрациях, достигающих 2% (т.е. исчисляемых в сотнях миллимолей на литр).

По технической сущности и полученным результатам наиболее близким к предлагаемому ингибитору является известный ингибитор, представляющий собой продукт конденсации анилина и капринового альдегида с (В.Г.Турбина, Н.Г.Ключников. Защита от коррозии стали в соляной кислоте продуктами конденсации аминов и альдегидов: в сб. статей «Ингибиторы коррозии металлов», ЦНИИ технологии судостроения. Судостроение, 1965, с.124-129).

Известный ингибитор защищает сталь в большей мере, чем уротропин, но степени защиты все же недостаточно велики (92,07; 95,50; 97,29% соответственно в 3,5 и 7 н. соляной кислоте). Еще ниже эффективность известного ингибитора для алюминия и цинка. Он весьма слабо защищает сталь от наводороживания.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности защиты от кислотной коррозии стали, алюминия и цинка, а также уменьшение наводороживания стали.

Для реализации указанной технической задачи в растворы серной и соляной кислот предлагается ввести ингибитор, представляющий собой смесь компонентов, дающих синергический эффект. В качестве таких компонентов были взяты: продукт конденсации амина и альдегида (азометин), α-оксинафталь-2-амино-4-бромфенол,

этокси-3-трихлорметил-1,2,4-триадиазол (производное тиадиазола)

,

цетилдиметилбензиламмонийбромид (четырехзамещенное производное аммония),

и уротропин.

Названные компоненты входят в состав предлагаемого ингибитора в следующих концентрациях, мас.%:

α-оксинафталь-2-амино-4-бромфенол 23,0-17,1
этокси-3-трихлорметил-1,2,4-тиадиазол 19,2-26,0
цетилдиметилбензиламмонийбромид 13,3-24,6
уротропин 44,5-32,3

Компоненты вводят в растворы кислот при энергичном перемешивании. В последнюю очередь добавляется производное тиадиазола, навеска которого предварительно растворяется в нескольких миллилитрах этилового спирта.

Результаты коррозионных испытаний образцов стали, алюминия и цинка в растворах кислот с предлагаемым ингибитором собраны в таблице 1 и примерах. Для известного ингибитора данные содержатся в таблице 2 и тех же примерах. Опытные данные были получены и гравиметрическим методом (по убыли массы образцов) и объемным (по объему выделившегося водорода). Наводороживание для стальных образцов измерялось с помощью подсчета числа оборотов до излома последних на крутильной машине К-5, использовались образцы, которые не травились в кислотах, а также травленые в отсутствие и в присутствии ингибиторов в растворах кислот. Степени защиты как от коррозии, так и от наводороживания приводятся в таблицах и примерах.

Пример I. Опыты со стальными образцами проводили в 500 мл 3 н. серной кислоты при 20±1 и 90±1°C (температура поддерживалась с помощью жидкостного термостата). Ингибитор был взят со следующими концентрациями компонентов: азометин 17,1, производное тиадиазола 26,0, 4-замещенное производное аммония 24,0 и уротропин 32,3 мас.%. Опыты проводились не менее чем в трех повторностях с образцами размером 50×25×1 мм. Образцы обрабатывали наждачной бумагой, обезжиривали ацетоном, выдерживали 2 часа в эксикаторе над прокаленным хлоридом кальция и взвешивали на аналитических весах. После опыта образцы промывались водой, протирались бумажной салфеткой, выдерживались в эксикаторе и вновь взвешивались. По найденной убыли массы образцов определялась скорость коррозии стали, а затем рассчитывались коэффициенты торможения коррозии, которые составили соответственно 71,4 (для 20°C) и 250 (для 90°C). По этим величинам рассчитали степени защиты z: z1=98,6% и z2=99,6%.

В другой серии опытов были определены коэффициенты торможения стали в тех же растворах, но в присутствии только одного компонента ингибитора

азометин 2,0

производное тиадиазола 2,4

производное 4-замещенного аммония 3,4

уротропин 1,8

Произведение полученных величин равно 27,6, т.е. более чем в 2,5 раза меньше, чем экспериментальная величина. Таким образом, компоненты предлагаемого ингибитора заметно усиливают действие друг друга, что свидетельствует о наличии синергического эффекта, резко снижающего скорость коррозии стали. Косвенное подтверждение указанного вывода дают поляризационные кривые, показавшие повышение катодной поляризации на 120 мВ, а анодной - на 30 мВ, в то время как в присутствии отдельных компонентов поляризация составляет 5-20 мВ.

В случае применения известного ингибитора снижение скорости коррозии составляет только 92,3%, а для наводороживания всего 6%.

Таким образом, предлагаемый ингибитор существенно превосходит известный по обоим показателям (по подавлению коррозии и наводороживания).

Пример II. Предлагаемый и известный ингибиторы применены для замедления коррозии алюминия в 5 н. НСl при 20 и 50°С при тех же концентрациях ингибитора, что и в примере I. Коэффициенты торможения составили 16,6 (20°C) и 100 (50°C), а вычисленные степени защиты 94 и 99%.

Известный ингибитор в тех же условиях защищает алюминий значительно слабее: соответственно 53,8 и 63,3%.

Показатели (коэффициенты торможения) для отдельных компонентов ингибитора составили (50°C) следующие величины

азометин 5,7

производное тиадиазола 1,7

производное 4-замещенного аммония 2,9

уротропин 2

Произведение их 57,1 значительно меньше, чем величина экспериментального коэффициента торможения 100. Таким образом и для алюминия наблюдается синергизм действия компонентов.

Пример III. Для цинка опыты проводились в 3 н. растворе соляной кислоты с теми же концентрациями компонентов ингибитора, что и в примерах I и II. Коэффициент торможения коррозии равен 333 (для предлагаемого ингибитора) и 76,7 (для известного). Следовательно, и здесь весьма значительное превосходство предлагаемого ингибитора над известным как по степеням защиты 100 и 23,3, так и коэффициентам торможения.

Из приведенных данных (примеров I-III и таблиц 1 и 2) следует сделать вывод о значительно более высокой эффективности предлагаемого ингибитора для процессов коррозии стали, алюминия и цинка в серной и соляной кислотах, а также для наводороживания стали.

В дополнительных опытах было показано, что предлагаемый ингибитор оказался более эффективным в кислой среде, чем широко применяемый для защиты стали ПБ-5: если для последнего коэффициенты торможения составляют 10-20, то для предлагаемого в 5 раз больше. К тому же предлагаемый ингибитор устойчив против коагуляции под действием солей железа, чем известный.

Установлено также, что в случае предлагаемого ингибитора его компоненты значительно усиливают действие друг друга.

Предлагаемый ингибитор рекомендуется для кислотного травления стали, алюминия и цинка, а также при кислотных очистках оборудования и промывке скважин в газо- и нефтедобыче.

Таблица 1
Степени защиты от коррозии стали, алюминия, цинка и от наводороживания стали предлагаемым ингибитором
№ п/п Металл Концентрация компонентов ингибитора, мас.% Кислота, ее концентрация, экв/л t°C Степень защиты, %
азометин производное тиадиазола 4-замещенное производное аммония уротропин от коррозии от наводороживания
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 сталь 23,0 19,2 13,3 44,5 Н2SO4, 3 20 96,9 24,9
2 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 97,1
3 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 98,6 37,5
4 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 Н2SO4, 3 90 94,9
5 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 97,7
6 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,6
7 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 H2SO4, 5 20 96,5 24,5
8 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 97,3
9 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,5 47,5
10 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 90 98,0
11 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 99,2
12 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,6
13 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 НСl, 3 20 99,2 29,1
14 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 99,7
15 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,9 37,0
16 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 90 94,5
17 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 98,8
18 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,7
19 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 НСl, 5 20 98,5 27,1
20 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 98,7
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
21 сталь 17,1 26,0 24,0 32,3 НСl, 5 20 99,9 38,0
22 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 90 96,0
23 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 96,9
24 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 97,8
25 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 НСl, 7 20 98,3
26 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 99,2
27 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,7
28 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 90 96,7
29 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 98,6
30 алюминий 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,6
31 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 H2SO4, 3 20 85,1
32 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 86,5
33 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 88,3
34 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 50 87,7
35 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 89,2
36 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 91,3
37 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 20 81,7
38 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 90,2
39 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 90,5
40 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 50 88,0
41 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 91,3
42 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 92,5
43 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 НСl, 3 20 92,9
44 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 96,9
45 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,8
46 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 50 94,5
47 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 98,3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
48 алюминий 17,1 26,0 24,0 32,3 НСl, 5 90 99,8
49 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 20 94,0
50 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 98,9
51 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,0
52 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 -//- 50 94,9
53 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 98,0
54 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,9
55 цинк 23,0 19,2 13,3 44,5 H2SO4, 3 20 97,8
56 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 100
57 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 100
58 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 H2SO4, 3 20 93,3
59 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 98,9
60 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 100
61 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 H2SO4, 1 90 83,5
62 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 87,9
63 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 90,9
64 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 НСl, 1 20 96,0
65 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 99,8
66 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 100
67 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 НСl,3 94,1
68 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 96,9
69 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 99,7
70 -//- 23,0 19,2 13,3 44,5 НСl, 1 90 79,2
71 -//- 20,3 22,9 18,7 38,1 -//- 83,0
72 -//- 17,1 26,0 24,0 32,3 -//- 87,3
Таблица 2
Торможение коррозии стали, алюминия и цинка в НСl и H2SO4, а также замедление наводороживания стали известным ингибитором (продуктом конденсации анилина с каприновым альдегидом, 5 г/л)
№ п/п Металл Кислота и ее концентрация, экв/л t, °C Степень защиты, %
от коррозиии от наводороживания
1 2 3 4 5
1 сталь H2SO4, 3 20 92,3 6
2 -//- H2SO4, 5 -//- 93,1 8
3 -//- H2SO4, 3 90 90,2
4 -//- H2SO4, 5 -//- 93,7
5 -//- НСl, 3 20 92,1 2
6 -//- НСl, 5 -//- 95,5 3
7 -//- НСl, 7 97,3 4
8 -//- НСl, 3 90 94,3
9 -//- НСl, 5 95,1
10 -//- НСl, 7 96,0
11 алюминий H2SO4, 3 20 65,9
12 -//- H2SO4, 5 65,2
13 -//- H2SO4, 3 50 46,6
14 -//- H2SO4, 5 52,0
15 -//- НСl, 3 20 41,9
16 -//- НСl, 5 53,8
17 -//- НСl, 3 50 50,5
18 -//- НСl, 3 63,3
19 цинк H2SO4, 1 20 37,5
20 -//- H2SO4, 3 41,9
21 -//- H2SO4, 1 90 30,6
22 -//- HCl, 1 20 25,8
23 -//- НСl, 3 23,3
24 -//- НСl, 1 90 20,9

Ингибитор коррозии металлов в серной и соляной кислотах, содержащий продукт конденсации амина и альдегида, отличающийся тем, что он дополнительно содержит этокси-3-трихлорметил-1,2,4-тиадиазол, цетилдиметилбензиламмонийбромид и уротропин, а в качестве продукта конденсации - α-оксинафталь-2-амино-4-бромфенол при следующих концентрациях компонентов, мас.%:

α-оксинафталь-2-амино-4-бромфенол 23,0-17,1
этокси-3-трихлорметил-1,2,4-тиадиазол 19,2-26,0
цетилдиметилбензиламмонийбромид 13,3-24,6
уротропин 44,5-32,3


 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в нефтяной отрасли ингибиторами и может быть использовано при защите от коррозии оборудования, контактирующего с минерализованной водной фазой водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии, в частности к области защиты низколегированных и низкоуглеродистых сталей от коррозии в минерализованных водных средах, содержащих растворенный кислород и углекислый газ.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. .

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в серной, соляной и ортофосфорной кислотах с помощью ингибитора коррозии и может быть применено в травильных растворах, в кислотных очистках оборудования, в преобразователях ржавчины на основе ортофосфорной кислоты.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в минерализованных средах, содержащих диоксид углерода, ингибиторами и может быть использовано при защите от коррозии трубопроводов и оборудования в нефтяной отрасли.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в нефтедобывающей промышленности.

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии и может быть использовано для защиты нефте- и газопроводов, химического и нефтехимического оборудования от кислотной коррозии.

Изобретение относится к области защиты металлов от углекислотной коррозии и может быть использовано, например, на нефтепромысловых и нефтеперерабатывающих производствах.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в кислых средах с помощью ингибиторов и может быть применено в травильных растворах и кислотных очистках оборудования.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в серной и соляной кислотах и может быть использовано в травильных растворах и кислотных очистках оборудования.

Изобретение относится к области защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных и водонефтяных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в солянокислой среде и может быть применено в энергетике, металлургии, машиностроении при кислотной обработке металлических поверхностей оборудования и изделий, а также в нефте- и газодобывающей промышленности
Изобретение относится к бактерицидным составам, применяемым, в частности, в нефтегазодобывающей промышленности для подавления роста бактерий (СВБ) в нефтепромысловых средах и в заводняемом нефтяном пласте, а также для защиты оборудования от сероводородной коррозии

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии и может быть использовано при травлении стали, никеля и кобальта, а также для кислотных очисток оборудования и промывок скважин

Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии в минерализованных средах и может быть использовано при защите нефтепромыслового оборудования от сероводородной, углекислотной и микробиологической коррозии в системах добычи, транспорта, хранения нефти, в заводняемых нефтяных пластах и при вторичных методах добычи нефти. В качестве ингибитора коррозии - бактерицида стали в минерализованных сероводородсодержащих и углекислотных средах предлагается использовать бромид N-алкил-N-метилморфолиния (алкил=н-децил, н-додецил, н-тетрадецил, н-гексадецил) общей формулы , где n=10, 12, 14, 16. Технический результат: расширение арсенала известных средств указанного назначения, снижение концентрации ингибитора коррозии - бактерицида до 10 мг/л при обеспечении защитного эффекта стального оборудования не менее 90%. 1 табл., 4 пр.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислых и водно-солевых средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в металлургии и в энергетике. Способ получения ингибитора кислотной коррозии на основе циклических аминоамидов включает взаимодействие индивидуальных аминов и/или полиаминов с полиэтилентерефталатом и хлорпарафином при весовом соотношении исходных реагентов 0,4÷2,5:1:0,5÷2,5 соответственно при температуре 110-125°C в течение 2,0-4,5 ч с последующим вводом в продукты синтеза при температуре 50-60 °C уротропина в количестве (0,07÷0,37) моль и соляной кислоты с последующим перемешиванием. Технический результат - расширение сырьевой базы и упрощение технологии получения ингибитора коррозии. 3 з.п.ф-лы, 1 табл., 29 пр.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования атмосферной ректификации процесса первичной переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах, имеющих в своем составе установки каталитического крекинга и замедленного коксования. Способ включает использование ингибитора коррозии, обладающего нейтрализующими свойствами, в виде средства защиты, обеспечивающего соответствие показателей качества светлых продуктов дистилляции нефти требованиям действующей нормативной и технической документации, вводимого в шлемовый трубопровод атмосферных колонн путем распыливания под давлением, при этом в качестве средства защиты используют фенольную воду, полученную очисткой фенольно-сульфидной конденсационной воды процесса каталитического крекинга/замедленного коксования от сульфидной серы методом отпарки-ректификации, в количестве 0,03-9,0 кг на 1 кг конденсационной дренажной воды колон атмосферной дистилляции. Технический результат: расширение арсенала средств защиты оборудования, упрощение и удешевление способа защиты, обеспечивающего высокую эффективность антикоррозионной защиты оборудования, а также квалифицированную утилизацию фенольно-сульфидной воды. 2 ил., 4 табл., 6 пр.
Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования при кислотных обработках скважин, отмывке оборудования от минеральных отложений или травлении металлов. Ингибитор содержит нуклеофильное соединение и аминотриазол или его производное. В качестве нуклеофильного соединения используют галогенид щелочного металла, или роданид щелочного металла, или сульфид щелочного металла, или уротропин, или гексаметилендиамин, или моноэтаноламин, или тиомочевину, или ее производное при следующем соотношении компонентов, мас. %: нуклеофильное соединение 2-90; аминотриазол или его производное Техническим результатом заявленного изобретения является эффективное снижение скорости кислотной коррозии металлов при повышенных температурах. 2 з.п. ф-лы, 6 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования из стали и чугуна в водных и агрессивных средах. Ингибитор включает, мас.%: натриевую соль полипропилен-β-аминоэтановой кислоты 68,5-69,5; полиакриламид 3,25-3,51; соду кальцинированную 6,5-8,0 и воду - остальное. Технический результат: создание ингибитора коррозии черных металлов, работающего в жесткой воде с жесткостью до 7 мг-экв/л, а также в щелочной и кислой средах. 1 табл.

Изобретение относится к области защиты от коррозии металлов в водных средах и может быть использовано для защиты оборудования из нержавеющих сталей и железо-хромо-никелевых сплавов от фосфорнокислой коррозии. Ингибитор на основе водного раствора фосфорсодержащей неорганической кислоты содержит катионы металлов VI группы Периодической системы и никеля при массовом соотношении катионы металлов VI группы: катионы никеля: фосфорсодержащая неорганическая кислота, равном (0,01-0,5):(0,003-0,04):1 соответственно. Технический результат: снижение скорости коррозии нержавеющих сталей и железо-хромо-никелевых сплавов в водных средах, содержащих фосфорную кислоту, при повышенных температурах. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Наверх