Способ защиты стали от коррозии в хлороводородной кислоте

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислотах и может быть использовано в травильных ваннах и при кислотных очистках оборудования. Способ защиты стали от коррозии в хлороводородной кислоте включает введение ингибитора, содержащего органические соединения, в агрессивную среду, при этом в качестве ингибитора используют водный экстракт листьев чистотела большого, который вводят в количестве 3-6 г в пересчете на сухое вещество на литр агрессивной среды. Технический результат - повышение эффективности защиты от коррозии стали. 2 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к области химии, в частности к защите стали от кислотной коррозии, и может применяться в машиностроении при травлении, для кислотных очисток оборудования в энергетике и пищевой промышленности, а также при кислотных промывках скважин.

Известен способ защиты от коррозии стали в кислотных и близких к нейтральным водных средах (см. ст. Чигиринец Е.Э., Воробьева В.И., Мирянова О.А., Гальченко Г.Ю. Выбор растительного сырья для создания высокоэффективных ингибирующих композиций // Сборник научных статей 3-го Всеукр. съезда экологов с международным участием. - 2011. - №1. - С. 305-307), включающий использование изопропанольных экстрактов шишек хмеля, жмыхов семян винограда и рапса (степень защиты составляет 58-59%).

По технической сути наиболее близким к предлагаемому способу защиты стали от коррозии является способ, включащий добавление в коррозионно-активную среду водного или щелочного экстракта из растительных отходов, получаемых при переработке риса или гречихи: рисовая шелуха и рисовая мучка, рисовая солома, гречневая шелуха (см. патент РФ №2289639, 2006 г.).

Ингибирующий эффект, оказываемый экстрактами отходов производства риса и гречихи на коррозионный процесс малоуглеродистой стали Ст3, обусловлен действием не отдельных веществ, входящих в состав экстрактов, полисахаридов и силиката натрия, а в целом комплексом соединений, экстрагируемых из растительных отходов.

Экстракты рекомендуется использовать в высоких концентрациях, достигающих количества 1,5 г в пересчете на сухое вещество на литр агрессивной среды. Кроме того, ингибитор малоэффективен для защиты от коррозии в сильнокислой среде.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка дешевого, экологически безопасного ингибитора коррозии стали в агрессивных кислотных средах, обеспечивающего эффективную защиту от коррозии.

Технический результат - повышение эффективности защиты стали от коррозии за счет применения в качестве растительного сырья водного экстракта чистотела большого. Он достигается тем, что в известном способе, включающем введение ингибитора, содержащего органические соединения, в водную агрессивную среду вводят водный экстракт листьев чистотела большого в количестве 3-6 г в пересчете на сухое вещество на литр агрессивной среды. Данное количество обусловлено тем, что при введении меньшего количества ингибитора не достигается эффективной защиты, а введение ингибитора в количестве более 6,1 г/л не ведет к значительному увеличению степени защиты, в связи с чем нецелесообразно.

Водный экстракт представляет собой вытяжку из листьев чистотела большого, полученную добавлением кипящей воды к сырью при массовом соотношении 1:100 с последующим выдерживанием в течение 1 ч и отделением полученного раствора.

Исследование исходного растительного сырья показало, что основными органическими фракциями, входящими в состав водного экстракта чистотела большого являются алкалоиды (до 2%): стилопин, протопин, хелидонин, гомохелидонин, берберин, спартеин, хелидамин; каротин (до 14,9 мг %), аскорбиновая (до 170 мг %), хелидоновая, хелидониновая, яблочная, лимонная и янтарная кислоты, сапонины, флавоноиды, дубильные вещества.

При экстракции сырья наряду с органическими веществами в раствор извлекаются также металлы, содержащиеся в сырье (например, катионы кальция, цинка, марганца, меди, железа, кобальта, молибдена, хрома, алюминия, бария, никеля, стронция, свинца), однако их концентрация в экстракте очень мала для того, чтобы сказываться на ингибирующем действии водного экстракта в целом.

Результаты коррозионных испытаний образцов стали в растворах кислот с предлагаемым и известным ингибитором представлены в таблицах 1, 2 и примерах.

Скорость коррозии стали в хлороводороднокислой среде (концентрация 5 моль/л) определяли объемным методом в коррозиометре в течение 14 сут при температуре 20°C (по объему выделившегося водорода).

Способ осуществляется следующим образом. Перед началом испытаний образцы стали (пластинки размером 10×10×1 мм) зачищали, обезжиривали ацетоном, промывали водой. Измерения проводили в коррозиометре. Объем выделившегося водорода измеряли через каждые 1-5 мин в течение первого часа, затем - через 1 ч в течение 5 ч, затем - каждые сутки в течение 2 недель. На основе полученных данных были рассчитаны коэффициенты торможения и степени защиты от коррозии стали по формулам

где υ1 и υ2 - объемы выделившегося водорода без ингибитора и с ингибитором.

Пример I осуществления способа. Опыты со стальными образцами проводили в растворе хлороводородной кислоты с концентрацией 5 моль/л при 20±1°C. Ингибитор был взят в количестве 3, 4,5 и 6 г сухого вещества на 1 л кислоты. Опыты проводились не менее, чем в трех повторностях с образцами, подготовленными по описанной выше методике. Коэффициенты торможения при этом составили 2,32, 3,36 и 4,94 (за 12 ч), 2,47, 3,4 и 5 (1 сут) соответственно.

Для изучения ингибирующей способности веществ, входящих в состав экстракта, были проведены эксперименты с отдельными водными экстрактами, содержащими компоненты предлагаемого ингибитора, полученными из листьев зверобоя, тысячелистника, березы и коры дуба.

Было установлено, что при использовании в качестве ингибитора экстрактов дубильных веществ степень защиты от коррозии составила 48-50%. При применении экстрактов, содержащих алкалоиды, в течение первых двух недель эксперимента степень защиты составила 64-73%.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что ингибирующий эффект, оказываемый водным экстрактом чистотела большого на коррозионный процесс стали Ст40, обусловлен действием не отдельных веществ, входящих в состав экстрактов, а в целом комплексом соединений, экстрагируемых из растения.

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

Источники информации

1. Чигиринец Е.Э., Воробьева В.И., Мирянова О.А., Гальченко Г.Ю. Выбор растительного сырья для создания высокоэффективных ингибирующих композиций (Сборник научных статей 3-го Всеукр. съезда экологов с международным участием. - 2011. - №1. - с. 305-307).

2. Патент РФ №22896339, 2006 г. (прототип).

Способ защиты стали от коррозии в хлороводородной кислоте, включающий введение ингибитора, содержащего органические соединения, в агрессивную среду, отличающийся тем, что в качестве ингибитора используют водный экстракт листьев чистотела большого, который вводят в количестве 3-6 г в пересчете на сухое вещество на литр агрессивной среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано на промышленных объектах сгорания углеводородного топлива для защиты от грозовых разрядов и электрохимической коррозии подземных стальных сооружений для углеводородного топлива.

Изобретение относится к области защиты от коррозии металлоконструкций и может быть использовано для защиты корпуса корабля, находящегося в морской воде. Система катодной защиты от коррозии корпуса корабля содержит источник эталонного напряжения, отрицательный выход которого соединен с корпусом корабля, электрод сравнения и аноды, при этом источник эталонного напряжения соединен с одним входом дифференциального операционного усилителя (ОУ), второй вход которого соединен с электродом сравнения, а выход соединен первым входом измерительного ОУ, второй вход которого соединен с выходом опорного напряжения фазосдвигающего ШИМ-конвертора, вход которого соединен с выходом измерительного ОУ, выходы которого через последовательно включенный разделительный конденсатор соединены с первичной обмоткой высокочастотного трансформатора, вторичная обмотка которого через последовательно соединенные выпрямитель и фильтр соединена положительным выводом с анодами, а отрицательным выводом - с корпусом корабля.

Изобретение относится к области катодной защиты металлической поверхности от коррозии в грунте или другой токопроводящей среде и может быть использовано в системе трубопроводного транспорта.

Изобретение относится к области защиты металлических сооружений от электрохимической коррозии и грозовых разрядов. Способ включает использование системы катодной защиты от коррозии, содержащей источник постоянного тока и углеграфитовое анодное заземление, с системой молниезащиты, содержащей стержневой молниеприемник и токоотвод, посредством контактного устройства и стального электрода сравнения, при этом углеграфитовое анодное заземление системы катодной защиты используют в качестве контура заземления молниезащиты, устанавливают режимы работы «режим без грозы» и «режим гроза», причем катодную поляризацию металлических объектов обеспечивают в постоянном режиме, а режим грозоотведения подключают к системе катодной защиты в период опасности грозовых разрядов, при этом обеспечивают отведение грозовых разрядов от защищаемого объекта путем наведения на систему молниезащиты положительного электрохимического потенциала, величина которого не превышает 90 В относительно стального электрода сравнения.

Изобретение относится к области защиты подземных трубопроводов от коррозии и может быть использовано для защиты трубопроводов, проложенных на территории компрессорных и насосных станций.

Изобретение относится к области катодной защиты металлических объектов от коррозии и может быть использовано для объектов, находящихся в контакте с электропроводной жидкостью.

Изобретение относится к области защиты металлических изделий от коррозии. Устройство для защиты трубопровода от воздействия натекающих и стекающих постоянного и переменного токов, наводимых от внешних источников блуждающих токов, содержит конденсаторный блок для фильтрации переменного тока, размещенный в электрическом шкафу, при этом оно выполнено с возможностью подключения к станции катодной защиты (СКЗ) и дополнительно содержит выпрямительный диодный мост с возможностью подключения между анодным заземлителем СКЗ и защищаемым трубопроводом параллельно выходу СКЗ, и балластный нагрузочный резистор, подсоединенный к выходу выпрямительного диодного моста параллельно конденсаторному блоку.

Изобретение относится к антикоррозионной защите металлических трубопроводов для предотвращения коррозионного разрушения их внутренних и наружных поверхностей и может быть использовано в нефтегазовой промышленности, сфере коммунального хозяйства для снижения аварийности при эксплуатации трубопроводов, транспортирующих коррозионно-активные вещества, проложенных подземным, наземным и надземным способом.

Изобретение относится к области защиты металлических изделий от коррозии. .

Изобретение относится к аккумуляторному водонагревателю и способу защиты резервуара водонагревателя от электрохимической коррозии. .
Изобретение относится к области нанесения защитно-декоративных покрытий, а именно для холодного чернения (воронения) металлических изделий из стали и чугуна. Изобретение может быть использовано для декоративной отделки изделий, полученных методами ковки, чеканки, литья и другими известными способами.

Изобретение относится к способам получения водорастворимых ингибиторов коррозии для защиты эксплуатационных трубопроводов для природного газа. Получают компонент а) – смесь модифицированных производных имидазолина, проводят реакцию конденсации диэтилентриамина с жирными кислотами и алифатическими дикарбоновыми кислотами при температуре не менее 140° C.

Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии, а именно к ингибиторам коррозии в кислой среде, которые могут быть использованы в нефтяной промышленности для кислотной обработки буровых скважин, а также для обработки призабойной зоны нефтяных и водонагнетательных скважин.

Изобретение относится к производству ингибированной соляной кислоты, в частности к ингибиторам кислотной коррозии стали, и может быть использовано в нефтяной, машиностроительной, химической и других отраслях промышленности для защиты стального оборудования.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в травильных ваннах и при кислотных очистках оборудования. Способ защиты алюминия от коррозии в серной кислоте включает введение в агрессивную среду ингибитора, содержащего органические соединения, при этом в качестве ингибитора используют водный экстракт листьев чистотела большого, который вводят в агрессивную среду в количестве 0,6-1,0 г в пересчете на сухое вещество на литр агрессивной среды.

Изобретение относится к области защиты от коррозии оборудования из нержавеющих сталей и железо-хромо-никелевых сплавов. Предложен ингибитор, который содержит фосфорсодержащую кислоту и ионы металлов VI и X группы Периодической таблицы элементов Менделеева.

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.
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.
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.

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.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислотах и может быть использовано в травильных ваннах и при кислотных очистках оборудования. Способ защиты стали от коррозии в хлороводородной кислоте включает введение ингибитора, содержащего органические соединения, в агрессивную среду, при этом в качестве ингибитора используют водный экстракт листьев чистотела большого, который вводят в количестве 3-6 г в пересчете на сухое вещество на литр агрессивной среды. Технический результат - повышение эффективности защиты от коррозии стали. 2 табл., 1 пр.

Наверх