Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора коррозии в углеводородном топливе

Изобретение раскрывает применение N-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора коррозии в углеводородном топливе. Техническим результатом изобретения является повышение коррозионных свойств углеводородных топлив. 6 з.п. ф-лы, 7 табл.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в нефтяной и газовой промышленности при производстве, хранении и транспортировке углеводородов и может быть использовано для защиты деталей двигателей, работающих на углеводородном топливе от негативного влияния воды и других примесей, факторов, повышающих их коррозионную активность. Изобретение направлено на широкий диапазон сфер применения и в частности на обеспечение качества бензинов, бензинов содержащих оксигенаты в том числе биоэтанол.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Актуальность в ингибиторах коррозии возникает при перекачке топлив по трубопроводам, при его длительном хранении в баках автомобилей или металлической таре, а также при значительном обводнении, например, на судах морского и речного флота. Коррозионное воздействие топлив на металлы приводит к загрязнению топлив продуктами коррозии в виде механических примесей, ухудшающих прокачиваемость топлив и их противоизносные свойства. [А.М. Данилов. Применение присадок в топливах. - М.: Мир, 2005. - 288 с., ил. ISBN 5-03-003726-8].

Проблема коррозионной активности топлив усиливается с введением в состав углеводородных топлив оксигенатов (эфиры, спирты), в которых хорошо растворяется вода, поэтому они являются источником ее повышенного содержания в топливах. Кроме этого, биокомпоненты (этанол, метанол, биодизель), производство которых активно развивается из возобновляемых источников сырья, имеют низкую стабильность и меняющийся состав примесей, так же являются источником повышенной коррозионной активности.

Известно большое количество ингибиторов коррозии, среди которых, в области углеводородных топлив, находят применение азотсодержащие органических соединения-алкиламинов С4-С10, полиамины, имидазолины, анилины [А. Алцыбеева, С. Левин. Ингибиторы коррозии металлов. / Под ред. Л.И. Антропова, Л. Химия, 1968, с. 7-12, 95, 130, 187].

Недостатками известных функциональных веществ, является вспениваемость, склонность к смолообразованию, плохая совместимость и низкая стабильность, а у известных ингибиторов анилинового ряда еще и крайне низкая эффективность даже при высоких концентрациях применения 0,5% вследствие плохой сорбционной способности к металлам.

Известны ингибиторы коррозии в составе многофункциональных присадок для бензинов (RU 616624 С1, опубл. 17.03.2016, прототип) состоящая из производных ангидрида полиизобутенилянтарной кислоты, получаемого путем взаимодействия полиизобутенов или полиизобутенов с мол. массой, равной от 300 до 5000, с малеиновым ангидридом, и/или амино-, и/или амидо-, и/или имидогруппами, полученными взаимодействием указанного ангидрида с алифатическими полиаминами, такими как этилендиамин, диэтилентриамин, триэтилентетрамин или тетраэтиленпентамин, изомеров и гомологов ароматических углеводородов, температура начала кипения не менее 160°С, температура конца кипения не более 200°С, до 200°С отгоняется не менее 90 мас. %), простого полиэфира на основе оксида пропилена и глицерина с молярной массой 500, полиметилсилоксана.

Недостатками разработанного авторами ингибитора является: большое число компонентов, что не гарантирует стабильность содержания компонентов, примесей и связанного с этим проблем с воспроизводимостью результатов. Кроме этого авторы в своей работе показывают влияние присадки на увеличение отложений на клапанах, даже при содержании в ее составе, моющих компонентов.

Анализ последних работ в области ингибирования коррозионной активности показывает, что основная их часть направлена на применение, в качестве активных веществ, известных амидов, имидазолинов и их смесей.

Опыт их промышленного применения выявил ряд системных проблем:

- Нестабильность данных соединений во время хранения (протекание в готовых продуктах реакций гидролиза и конденсации, приводящих к снижению качества);

- При хранении ингибиторов образуются осадки, наблюдается расслоение продуктов и ухудшение растворимости;

- В связи с особенностями производства ингибиторов и нестабильности качества исходного сырья, разные партии промышленных ингибиторов имеют различную эффективность;

- В силу особенностей свойств веществ происходит забивание трубопроводов подачи ингибитора, а также образование смолистых отложений.

- Современные разработки новых ингибиторов коррозии ведутся, в основном, в области объединения эффектов или синергизма, снижения негативных факторов, а также подбора растворителей, с целью улучшения совместимости и обеспечения необходимых, эксплуатационных характеристик.

Таким образом, применяемые ингибиторы коррозии имеют существенные недостатки и разработка новых, более эффективных и безопасных, является важной задачей.

Известно, что N-метил-пара-анизидин (NMPA) активно используется в качестве многофункциональной, октаноповышающей присадки к бензинам [ЕР 2014643 от 14.08.2006], а также в качестве антиоксиданта углеводородных топлив [RU 2491324 от 25.01.2012, CN 2281460 от 21.02.2012]. Применение NMPA в составе углеводородных топлив неоднократно проверялись на соответствие всем современным требованиям, предъявляемых к топливам и считаются перспективными для применения в производстве бензинов высокого экологического класса.

Открытие высокой сорбционной активности к металлам, а также высокая ингибирующая способность NMPA, является неожиданным и не очевидным свойством в виду того, что ближайшие гомологи такой активностью не обладают. Скорее всего именно наличие эфирной (-метокси) группы в пара положении, в результате электронодонорного взаимодействия с монометилзамещенной иминогруппой, изменяет свойство соединения, обеспечивая ее сорбционную активность к металлам.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей заявленного изобретения является разработка ингибитора коррозии, обеспечивающего высокие антикоррозионные свойства углеводородного топлива.

Техническим результатом изобретения является повышение коррозионных свойств топлива.

Указанный технический результат достигается за счет того, что NMPA применяют в качестве ингибитора коррозии в углеводородном топливе.

В качестве углеводородного топлива используют бензин.

В качестве углеводородного топлива используют бензин содержащий оксигенаты и/или биоэтанол.

Ингибитор коррозии вводится в состав бензина.

Ингибитор коррозии вводится в состав оксигенатов и/или биоэтанола.

Ингибитор коррозии вводят в количестве 0,001-2 мас. % по отношению к бензину или к бензину, содержащему оксигенаты и/или биоэтанол.

Эффективная концентрация ингибитора коррозии находится 0,001-2 мас. % по отношению к углеводородному топливу.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для применения NMPA в качестве ингибитора коррозии в углеводородном топливе, углеводородное топливо перемешивают с NMPA. В качестве углеводородного топлива используют бензин, бензин, содержащий оксигенаты и/или биоэтанол, дизельное топливо, судовое топливо, керосин и другие виды углеводородных топлив, обладающих коррозионной активностью.

Для получения бензина с ингибитором коррозии, в бензин добавляют NMPA в количестве 0,001-2 мас. % и осуществляют перемешивание бензина с NMPA до получения однородной смеси. Аналогично получают и другие виды углеводородного топлива, содержащие ингибитор коррозии.

Для получения бензина содержащего оксигенаты с содержанием ингибитора коррозии 0,001-2 мас. %., в бензин добавляют оксигенат, содержащий NMPA в количестве, предпочтительно, от 5 до 15 мас. %, обеспечивающим необходимое содержание NMPA и осуществляют перемешивание до получения однородной смеси. В качестве оксигената может применяться, например, метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), этил-трет-бутиловый эфир (ЭТБЭ), этилацетат и другие эфиры, а также изопропиловый, бутиловый и другие спирты.

Для получения бензина, содержащего биоэтанол с содержанием ингибитора коррозии 0,001-2 мас. %., в бензин добавляют биоэтанол содержащий NMPA в количестве, предпочтительно, от 5 до 15 мас. %, обеспечивающим необходимое содержание NMPA и осуществляют перемешивание до получения однородной смеси.

Исследование коррозионных свойств топлив проводились в соответствии с ГОСТ 6321-92 (ISO 2160-85).

Метод по ГОСТ 6321-92 (ISO 2160-85) заключается в выдерживании медной пластинки в течение 3 часов в испытуемом топливе при повышенной температуре (50°С) и фиксировании изменения ее внешнего вида, характеризующего коррозионное воздействие.

Исследование коррозионных свойств топлив по ГОСТ 6321-92 (ISO 2160-85) проводили следующим образом: 30 см3 бензина с и без ингибитора, помещают в химически чистую сухую пробирку и вводят туда же (не более чем через 1 мин после завершения окончательной полировки) медную пластинку.

Пробирку закрывают пробкой с отверстием и помещают в баню, где выдерживают при температуре 50°С. Во время испытания содержимое пробирки защищают от воздействия сильного света. По истечении 3 ч пластинку исследуют, для чего ее вынимают пинцетом из нержавеющей стали и погружают в растворитель.

Затем пластинку вынимают, высушивают беззольным фильтром (промокая, но не вытирая) и проверяют наличие потускнения или коррозии, сравнивая с эталонами для определения степени коррозии. Исследуемую пластинку и эталоны держат таким образом, чтобы свет, отражающийся от них, находился под углом приблизительно 45°.

Коррозионную активность образца выражают в зависимости от внешнего вида исследуемой пластинки, совпадающего с одним из эталонов коррозии (см. табл. 5).

Результаты испытаний приведены в таблицах 1-4. Применение NMPA в качестве ингибитора в других углеводородных топливах, не раскрытых в таблицах 1-4

Кроме того, коррозионные свойства (коррозионная активность) бензинов (без ингибитора и с ингибитором) определялась на стальном стержне по методике NACE-ТМ0172-2015 (определение коррозионной активности нефтепродуктов в динамике).

Исследование коррозионных свойств бензинов по методике NACE-TM0172-2015 проводили следующим образом: в 300 мл тестируемого топлива с ингибитором добавляли 30 мл дистиллированной воды, в полученную жидкость полностью погружают цилиндрический стальной стержень и при температуре 38°С в течение 3,5 часов выдерживают в жидкости. В качестве образца сравнения берется топливо без присадки, исследования проводятся в тех же условиях. После завершения исследований тестированный стержень осматривается на степень и присутствие коррозии. Результаты испытаний приведены в таблице 6. Классификация степени коррозии по NACE-TM0172-2015 представлена в таблице 7

Таким образом, применение NMPA в заявленном изобретении позволяет обеспечить защиту металлов (включая медь, латунь и стали) и проявляющую свою активность в концентрации от 0,001 мас. %, в зависимости от коррозионной активности углеводородного сырья и условий эксплуатации. Кроме того, повышенные концентрации N-метил-пара-анизидина до 2 мас. % не ухудшают эффективность. Учитывая отсутствие влияния NMPA в концентрациях от 0,001-2 мас. %, на отложения и отсутствие ухудшений других характеристик бензинов, его применение в качестве ингибитора коррозии не требует точного дозирования, что облегчает применимость.

Применение NMPA в составе бензинов, позволит отказаться от ингибиторов, имеющих значимые недостатки и негативное влияние на отложения и работу двигателей, а также сократить количество присадок за счет своей многофункциональности.

Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.

(1) - Вид пластины после испытания бензинов с ингибитором коррозии N-метил-пара-анизидина - светло-оранжевый, почти такого же цвета, как и свежеотшлифованная пластинка.

(2) - Эталоны степени коррозии изготовлены из пластинок, соответствующих этим описаниям.

(3) - Свежеотшлифованная пластинка включена в набор эталонов для того, чтобы представить внешний вид отшлифованной пластинки перед началом испытания. Воспроизведение внешнего вида даже при наличии образца не обладающего коррозионной активностью не представляется возможным.

1. Применение N-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора коррозии в углеводородном топливе.

2. Применение по п. 1, отличающееся тем, что в качестве углеводородного топлива используют бензин.

3. Применение по п. 2, отличающееся тем, что бензин содержит оксигенаты и/или биоэтанол.

4. Применение по п. 3, отличающееся тем, что ингибитор коррозии вводится в состав оксигенатов и/или биоэтанола.

5. Применение по п. 2, отличающееся тем, что ингибитор коррозии вводится в состав бензина.

6. Применение по любому из пп. 4 или 5, отличающееся тем, что ингибитор коррозии вводят в количестве 0,001-2 мас. % по отношению к бензину или к бензину, содержащему оксигенаты и/или биоэтанол.

7. Применение по п. 1, отличающееся тем, что эффективная концентрация ингибитора коррозии находится 0,001-2 мас. % по отношению к углеводородному топливу.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в нефтяной и газовой промышленности при производстве, хранении и транспортировке углеводородов и может быть использовано для защиты деталей двигателей, работающих на углеводородном топливе, от негативного влияния воды и других примесей, факторов, повышающих их коррозионную активность.

Изобретение описывает присадку к моторному топливу, которая содержит продукт взаимодействия метилдиэтаноламина с алкилсалицилововой кислотой формулы: OH-R(R1)-COOH, где R - ароматическое кольцо, a R1 - парафиновый углеводородный радикал, содержащий от 16 до 18 атомов углерода, полученного при химическом взаимодействии в мольном соотношении амин : кислота от 1,00:0,95 до 1,00:1,05.

Изобретение описывает альтернативное автомобильное топливо, состоящее из этилового спирта и углеводородной фракции, при этом в качестве этилового спирта используется этиловый спирт с содержанием до 4%об.

Изобретение относится к бессвинцовой топливной композиции, которая содержит: (а) в качестве основной своей части смесь углеводородов в пределах кипения бензина и (b) небольшое количество смеси добавок, содержащей (i) одно или более соединений п-алкокси-N-алкилароматического амина, имеющего формулу I, в которой, R13 обозначает водород, и R12 обозначает метильную, этильную, пропильную или бутильную группу, и (ii)один или более дициклопентадиенов; при этом компоненты (b)(i) и (b)(ii) присутствуют в смеси добавок в соотношениях в пределах от примерно 1:19 до примерно 4:3.

Изобретение относится к способу получения нефтяных коксов с пониженным содержанием оксидов серы в дымовых газах горения, основанному на применении веществ, связывающих серу, при этом высокосернистый нефтяной кокс пропитывают водной дисперсией вещества, связывающего серу, на основе сланца, тщательно перемешивают до пастообразного состояния, выпаривают воду при температуре 120-150°C до постоянной массы и охлаждают.

Изобретение относится к способу удаления отложений из дизельного двигателя, включающий сжигание в двигателе топливной композиции, содержащей добавку для очистки двигателя и добавку, представляющую собой четвертичную соль аммония, где добавка для очистки двигателя явялется продуктом реакции Манниха, протекающей между: (а) альдегидом; (b) аммиаком, гидразином или амином; и (с) фенолом, который может быть замещенным; и при этом средняя молекулярная масса единственного или каждого заместителя фенольного компонента (с) составляет менее 400, и где добавка, представляющая собой четвертичную соль аммония получена по реакции азотсодержащего вещества, включающего по меньшей мере одну третичную аминогруппу, и кватернизующего агента.

Изобретение относится к способу увеличения производительности топочной камеры, в которой происходит сжигание угля с повышенным содержанием железа и/или кальция, за счет уменьшения тенденции к шлакообразованию на поверхностях теплообмена и изменения основных свойств шлака для облегчения его удаления.

Изобретение относится к способам регулирования побочных продуктов или загрязняющих веществ, образующихся при сжигании топлива, которые включают в себя сжигание топлива, содержащего дисперсию, включающую в себя смесь, по меньшей мере, двух или, по меньшей мере, трех металлосодержащих оснований, в которых каждый металл имеет среднюю степень окисления +2 или выше, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество и, по меньшей мере, одну органическую среду, в которой металлосодержащие основания равномерно диспергируют.
Изобретение относится к многофункциональной добавке, включающей ацетамид и четвертичную аммониевую соль, отличающейся тем, что она дополнительно содержит бутанол или этанол при следующем соотношении указанных компонентов по отношению к массе углеводородного топлива (мас.%): четвертичная аммониевая соль 0,01-0,12; ацетамид 0,32-3,6; бутанол или этанол 5,0-19,0.

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения виниловых эфиров аминофенолов общей формулы (I). Соединения используются как строительные блоки в органическом синтезе и могут быть использованы в качестве интермедиатов для получения биологически - активных соединений, например, обладающих жаропонижающим, анальгетическим или противовирусным действием против герпеса, либо для получения препаратов для сельского хозяйства, либо как оксигенатные антидетационные добавки к бензину, или для получения ионообменных смол и полупроводников.

Изобретение относится к улучшенному способу получения N-метил-пара-анизидина. Указанное соединение используется в качестве антидетационной добавки к моторному топливу.

Изобретение относится к улучшенному способу отверждения связующего на основе пропаргилзамещенных аминофенолов и может быть использовано для производства полимерных композиционных материалов.

Изобретение относится к способу получения N-метил-пара-анизидина N-алкилированием пара-анизидина метанолом в паровой фазе в присутствии дегидрирующих катализаторов при температуре 180-260°C и атмосферном давлении с последующим выделением продуктов ректификацией.

Изобретение относится к химико-технологическим процессам, а именно к способам каталитического алкилирования ароматических аминов и нитросоединений. .

Изобретение относится к химико-технологическим процессам, а именно к способам каталитического алкилирования ароматических аминов и нитросоединений. .

Изобретение относится к новым производным комбретастатина формулы (I), обладающим свойствами ингибитора ангиогенеза, которые могут быть использованы в качестве противораковых и/или антиангиогенных средств.

Изобретение относится к новым производным анилина общей формулы I, a также их фармацевтически приемлемым солям и изомерным формам, обладающим свойствами ингибиторов фосфодиэстеразы 4.

Изобретение относится к новым соединениям, предназначенным для доставки активных веществ к тканям, следующей формулы где значения для радикалов R1 -R7 определены в п.1 формулы, и их фармацевтически приемлемым солям.

Изобретение относится к окислительному крашению кератиновых волокон и используемым в нем красящим композициям. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к ингибитору сульфоводородной коррозии в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах с высоким содержанием серосодержащих соединений, в том числе сероводорода, хлоридов и других факторов коррозионной активности для защиты металлического оборудования и трубопроводов от коррозии и водородного охрупчивания. Применение N,N-диметил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород. Изобретение способствует снижению скорости коррозии и водородного охрупчивания металлов в сероводородсодержащих средах. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение раскрывает применение N-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора коррозии в углеводородном топливе. Техническим результатом изобретения является повышение коррозионных свойств углеводородных топлив. 6 з.п. ф-лы, 7 табл.

Наверх