Способ получения маслорастворимого ингибитора коррозии для обработки черных металлов

Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных металлов. Предложен способ получения маслорастворимого ингибитора коррозии для обработки черных металлов. Способ включает взаимодействие борированного растительного масла с избытком диэтаноламина с получением реагента, содержащего смесь борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот. Указанный реагент смешивают с диалкилдитиофосфатом цинка при весовом соотношении от 1:1,2 до 6:1 к весу реагента и выдерживают при нагревании до температуры не более 45°С. Полученную реакционную массу в количестве 3-6 мас.% смешивают с растворителем - минеральным маслом, например трансформаторным маслом ГК. Изобретение обеспечивает эффективный ингибитор коррозии черных металлов за счет высоких противокоррозионных свойств при низком содержании в базовом масле. 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 пр.

 

Способ получения маслорастворимого ингибитора коррозии для обработки черных металлов

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, в частности к способу получения ингибитора атмосферной коррозии, ингибитор может быть использован для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных металлов, для создания рабоче-консервационных масел, где требуется одновременное обеспечение высоких антикоррозионных, антиокислительных и противоизносных свойств.

Известен способ получения ингибитора коррозии для обработки черных металлов смешением продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении реагентов 1:3:(1-2) соответственно - 20-40 мас.% и растворитель до 100 мас.%. В качестве растительного масла при синтезе продукта используют подсолнечное, кокосовое, льняное или соевое масло, в качестве растворителя в ингибитор вводят низкозастывающие фракции углеводородов (RU 2207402). Данный ингибитор защищает металлы от коррозии в водно-нефтяных сероводородсодержащих средах, но не эффективен при защите черных металлов от атмосферной коррозии.

Известны способы получения ингибитора коррозии для обработки черных металлов получаемые смешением продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-0,7) соответственно - 10-16 мас.% и растворитель - минеральное масло до 100 мас.% (RU 2263160); 30-40 мас.% и растворитель – композиция АКОР до 100 мас.% (RU 2303080); 17-25%, бензотриазол (5-15 мас.%) и растворитель - минеральное масло до 100 мас.% (RU 2303081). Недостатками данных ингибиторов является то, что все они требуют высокой температуры синтеза (180-2000С) в результате чего наблюдается ухудшение качества конечного продукта за счет частичного его разложения и образования побочных продуктов. Кроме того ингибиторы могут обеспечивать высокую защиту от коррозии в условиях солевого тумана только при высоких концентрациях – 10- 26 мас.%.

Известен способ получения ингибитора коррозии для обработки черных металлов смешением продукта конденсации борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом при мольном соотношении реагентов 1:2:2 соответственно - 9-18 мас.% и растворитель (минеральное масло, фракции углеводородов или растительное масло) до 100 мас.%. (RU 2283898).

Недостатком данного ингибитора является высокая температура синтеза (180-2000С) в результате чего наблюдается ухудшение качества конечного продукта за счет частичного его разложения и образования побочных продуктов. Для обеспечения высоких значений противокоррозионной активности в условиях солевого тумана данный ингибитор требует высоких концентраций – 9-18 мас.%.

Известен двустадийный способ синтеза присадок маслам для систем на основе борной кислоты с диэтаноламином и растительным маслом (EP2302023, EP2460870, US20080261838, WO2004033605). Мольное соотношение диэтаноламина и растительного масла при этом составляло (1-2,5):1, а содержание бора в конечном продукте было в предлах 0,8-1,0%. Данный продукт выпускает промышленным образом под торговой маркой Vanlube-289 (R.T. Vanderbilt Holding Company, Inc.). Также известно, что борированный (0,8-1,0 мас.%) продукт взаимодействия растительного масла и диэтаноламина при мольном соотношении 1: (1-2,5) - Vanlube-289, представляющий из себя смесь борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот, проявляет синергизм противоизносного действия в присутствии дитиофосфата цинка при весовом соотношении от 1:9 до 9:1 (EP2302023, EP2460870, US20080261838, WO2004033605).

При обработке черных металлов известные составы могут обеспечивать высокую защиту от коррозии черных металлов, но только при высоких концентрациях – 20- 25мас.%. Основным назначением известных составов является их использование в качестве модификаторов трения и противоизносных присадок к моторным маслам.

Задача изобретения - разработка способа получения маслорастворимого ингибитора коррозии для обработки черных металлов, обеспечивающих высокие противокоррозионные свойства при низком содержании ингибитора в базовом масле.

Технический результат- получение эффективного маслорастворимого ингибитора коррозии для обработки черных металлов, обеспечивающих высокие противокоррозионные свойства при низком содержании ингибитора коррозии в базовом масле.

Для решения поставленной задачи заявляется способ получения маслорастворимого ингибитора коррозии для обработки черных металлов путем взаимодействия борированного растительного масла с избытком диэтаноламина с получением реагента, содержащего смесь борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот, с последующим его смешением с растворителем, при этом реагент предварительно смешивают с диалкилдитиофосфатом цинка, взятом при весовом соотношении от 1:1,2 до 6:1 к весу реагента, и выдерживают при нагревании до температуры не более 45°С с получением реакционной массы, в качестве растворителя берут минеральное масло, а полученную реакционную массу вводят в количестве 3-6 мас.% в минеральное масло с образованием маслорастворимого ингибитора.

Диалкилдитиофосфат цинка (Zn-ДАДТФ) имеет общую формулу:

где R и R1 - алкильныe радикалы. Основными химическими реакциями при получении Zn-ДАДТФ являются реакция между пятисернистым фосфором (P2S5) и одним или более спиртом с образованием ДАДТФ-кислоты с последующей ее нейтрализацией окисью цинка:

Обработку черных металлов ведут нанесением на обрабатываемую поверхность слоя маслорастворимого ингибитора, полученного заявляемым способом. Обработку поверхности ведут любыми известными способами, например, окунанием, нанесением слоя с использованием любых пригодных для этих целей инструментов и т.п. способами.

Реагент, представляющий собой смесь борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот, получают путем взаимодействия борированного (бора- не менее 0,8 масс.%) растительного масла и диэтаноламина, предпочтительно при мольном соотношении 1: 2.

В качестве растворителя (базового масла) используют любое пригодное для этих целей минеральное масло.

Неожиданным образом заявителем было обнаружено, что обработка черных металлов составом, представляющим собой смесь борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот, предварительно смешанным при нагревании с диалкилдитиофосфатом цинка, взятом при весовом соотношении от 1:1,2 до 6:1 к весу смеси борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот, позволяет получить реакционную массу, растворяя которую в минеральном масле в заданном количестве и нанесением полученного состава на поверхность черных металлов, проявляется синергизм противокорррозионного действия. На основании ИК-Фурье спектров смесей диалкилдитиофосфата цинка и борированного (бора- не менее 0,8 масс.%) продукта взаимодействия растительного масла и диэтаноламина при указанном количественном соотношении, нами установлено, что в этих условиях протекает комплексообразование дитиофосфата цинка с борированным диэтаноламидом жирных кислот, что проявляется в снижении интенсивности полосы поглощения «Амид-I» при 1652 см-1 и появлении новой интенсивной полосы поглощения при 1582 см-1, отнесенной нами к «Амид-I» координированного через атом кислорода диэтаноламида жирных кислот к атому цинка.

Отличие предлагаемого технического решения состоит в способе получения маслорастворимого ингибитора коррозии черных металлов за счет комплексообразования диалкилдитиофосфата цинка с борированным (бора- не менее 0,8 масс.%) продуктом взаимодействия растительного масла и диэтаноламином взятыми в заявленном соотношении. Указанное отличие позволяет неожиданно резко снизить концентрацию комплексного ингибитора коррозии в минеральном масле при сохранении высокого противокоррозионного действия конечного продукта. Полученный результат является неожиданным, так как о синергизме противокоррозионного действия диалкилдитиофосфата цинка с борированным продуктом взаимодействия растительного масла и диэтаноламином ранее известно не было, а противокоррозионное действие продукта взаимодействия растительного масла и диэтаноламином в других известных решениях требует использование значительно более высоких концентраций (более 20 масс.%) в минеральном масле. Ранее известные составы при обработке черных металлов в области концентраций до 20 масс.% не обладают заметным противокоррозионным действием.

Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами конкретного выполнения.

Для осуществления заявляемого способа в качестве минерального масла использовано трансформаторное масло ГК, характеристики которого приведены в таблице 2. В качестве реагента, содержащего смесь борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот, использована присадка марки Vanlube-289, характеристики которой приведены в таблице 3. В качестве раствора диалкилдитиофосфата цинка в минеральном масле использована Присадка ДФ-11к, характеристики которой приведены в Таблице 1.

В реактор, снабженный мешалкой, загружают Присадку ДФ-11к (раствор диалкилдитиофосфата цинка в минеральном масле) и присадку Vanlube-289 в заданном соотношении. Реакционную массу нагревают при перемешивании до 40-45°С, выдерживая ее при этой температуре в течение 1,0-1,5 ч до образования однородной реакционной массы, представляющий собой комплексный ингибитор. В трансформаторное масло ГК, взятом в количестве 94-97 масс.%, при температуре 40-45°С, вводят 3-6 масс.% полученной реакционной массы с образованием маслорастворимого ингибитора коррозии. Смесь перемешивают в течение 1 часа при указанной температуре.

Стальные пластины (Ст.10) обрабатывали маслорастворимым ингибитором коррозии путем его нанесения на поверхность и помещали в камеру солевого тумана Ascott-120xp при 5%-ном растворе NaCl и температуре 45°С, после чего определяли противокоррозионную эффективность.

Примеры №1-№5 (примеры по изобретению) изготовления составов маслорастворимого ингибитора коррозии черных металлов, приведены в таблице 4. Примеры №№ 6,7 (контрольные примеры изготовления составов маслорастворимого ингибитора коррозии), получены за заявляемыми пределами соотношений, изготавливали аналогично заявляемым составам.

Для изготовления составов по примерам № 1-6 использован диалкилдитофосфат цинка (Zn-ДАДТФ) формулы:

который был получен с использованием изо-бутилового, 2-этилгексанола и додецилового спиртов. Например, для диалкил (C4-C8) дитиофосфат цинка присадка представляет собой раствор в минеральном масле продукта, полученного на основе изобутилового и 2-этилгексилового спиртов. В промышленности (Zn-ДАДТФ) выпускают под торговыми марками диалкил (C4-C8) дитиофосфат цинка: присадки ДФ-11 ТУ 38.5901254-90; ЦДДФ ТУ 38.301-29-51-90; ЦД-7 ТУ 0257-010-11246224-98 и др. Присадка ДФ-11к представляет собой 85% раствор в минеральном масле с содержанием цинка 7-9% мас.%. Примечание: в качестве Zn-ДАДТФ на 2-этилгексаноле и изобутиловом спирте использовали товарную присадку ДФ-11к, остальные Zn-ДАДТФ синтезировали известными методами.

Как видно из результатов, приведенных в таблице 4, увеличение заявленного соотношения борированного продукта взаимодействия растительного масла и диэтаноламина к диалкилдитиофосфатом цинка более, чем 1:1,2 (за пределами заявленного соотношения), приводит к резкому снижению противоррозионного действия получаемого ингибитора, а уменьшение заявленного соотношения менее, чем 6:1 (за пределами заявленного соотношения) не приводит к увеличению противоррозионного действия черных металлов в условиях солевого тумана.

Заявляемый способ позволяет получить маслорастворимый ингибитор коррозии, который может быть использован в качестве рабоче-консервационных масел, где требуется одновременное обеспечение высоких антикоррозионных, антиокислительных и противоизносных свойств для долговременной консервации оборудования в различных отраслях промышленности, обеспечивая высокую эффективность защиты от коррозии черных металлов за счет повышения качества ингибирования поверхности черных металлов. Повышение качества выражается в обеспечении высоких антикоррозионных, антиокислительных и противоизносных свойств, проявляющихся в условиях воздействия соляного тумана, т.е. в условиях хранения изделий из черных металлов в агрессивной среде. Кроме того, заявляемый способ позволяет упростить технологический процесс за счет снижения энергетических затрат и продолжительности процесса синтеза ингибитора.

1. Способ получения маслорастворимого ингибитора коррозии для обработки черных металлов путем взаимодействия борированного растительного масла с избытком диэтаноламина с получением реагента, содержащего смесь борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот, с последующим его смешением с растворителем, отличающийся тем, что реагент предварительно смешивают с диалкилдитиофосфатом цинка, взятом при весовом соотношении от 1:1,2 до 6:1 к весу реагента, выдерживают при нагревании до температуры не более 45°С, в качестве растворителя берут минеральное масло, а полученную реакционную массу вводят в количестве 3-6 мас.% в минеральное масло с образованием маслорастворимого ингибитора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что борированные глицериды содержат бора не менее 0,8 мас.%.

3.Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию взаимодействия диэтаноламина и растительного масла ведут при мольном соотношении 1:2 соответственно.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве диалкилдитиофосфата цинка берут диалкил (C4-C8) дитиофосфат цинка.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве минерального масла берут трансформаторное масло ГК.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для ингибирования питтинговой коррозии нержавеющей стали. Метанольный раствор содержит воду, метанол, по меньшей мере один органический галогенид и по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из органической гидроксикислоты и ее солей с щелочными металлами, и ее солей с аминами, и их комбинации.

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; применению N-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород.

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.

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 относится к области неорганической и полимерной химии, а более конкретно к защите от солеотложения и коррозии добывающих нефтяных скважин. Способ получения и применения реагента для защиты нефтедобывающей скважины и сопряженного оборудования от солеотложения и коррозии включает загрузку в смеситель компонентов смеси при следующем соотношении, мас.%: основа ингибитора коррозии 15-40, основа ингибитора солеотложения 20-50, регулятор кислотности 10-20, регулятор скорости высвобождения ингибиторов 1-10, регулятор удельного веса 10-30, сольвент – остальное.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам, и может быть использовано для получения твердого противогололедного материала с пониженной коррозионной активностью.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Изобретение относится к химической промышленности, а именно к противогололедным материалам. Способ получения твердого противогололедного материала включает равномерное механическое смешивание между собой кристаллической соли пищевой поваренной каменной, кристаллического кальция хлористого, кристаллических элементов ингибитора коррозии металлов, кристаллического поверхностно-активного вещества и кристаллического регулятора кислотности.

Настоящее изобретение относится к фосфорно-серным соединениям с огнезащитными свойствами формулы: где X означает кислород, T означает серу, каждый X′ независимо означает кислород или серу, n равно валентности А и равно по меньшей мере 2, и A означает органическую связующую группу, а также способу получения вспененного полимера, включающему образование расплавленной смеси горючего термопластичного или термореактивного полимера, по меньшей мере, одного вспенивающего средства и указанного фосфорно-серного соединения под давлением, и затем экструдирование расплавленной смеси через сопло в область пониженного давления, так что расплавленная смесь расширяется и охлаждается, образуя вспененный полимер.

Настоящее изобретение может быть использовано в химии полимеров и относится к фосфорно-серному соединению, представленному структурой и способу получения вспененного полимера, который включает образование расплавленной смеси горючего термопластичного или термореактивного полимера, по меньшей мере, одного вспенивающего средства и указанного фосфорно-серного соединения под давлением с последующим экструдированием расплавленной смеси.

Изобретение относится к способу получения присадки к смазочным маслам, содержащей диалкилдитиофосфат цинка (Zn-ДАДТФ). .
Изобретение относится к химии фосфорорганических соединений, а именно к способам получения щелочных солей O,O-диалкилдитиофосфорных кислот общей формулы: (RO)2P(S)SM, где R = алкил C 1-C4, M=Na, K.

Изобретение относится к технологии фосфорорганических веществ, а именно к способу получения длинноцепных S-алкиловых эфиров O,O-диалкилдитиофосфорных кислот общей формулы (I), обладающих антикоррозионной активностью.

Изобретение относится к производству флотационных реагентов, используемых при обогащении медно-молибденовых, медно-цинковых, свинцово-цинковых и других типов руд, в частности к способу получения дибутилдитиофосфата, что включает предварительный нагрев бутилового спирта до температуры (705)oС; смешивание его с пятисернистым фосфором в стехиометрическом соотношении при температуре (755)oС в течение 6-8 ч; тиофосфирование при температуре (805)oС в течение (30,5) ч с одновременным отводом образующегося сероводорода, который поглощают едким натром с получением дополнительных товарных продуктов - сульфида и гидросульфида натрия.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к способу получения многофункциональной присадки к смазочным маслам. .

Изобретение относится к способу получения элементоорганических соединений, которые могут быть использованы в качестве присадок к смазочным маслам. .

Изобретение относится к соединению, представленному следующей формулой: В формуле 1: R представляет собой BR3R4, BX3- или BX3-M+ (X представляет собой галоген; M+ представляет собой ион щелочного металла), R1 представляет собой метильную, этильную, н-пропильную, изо-пропильную, н-бутильную, изо-бутильную, втор-бутильную, трет-бутильную, н-пентильную, бензильную, пара-метоксибензильную или пара-нитробензильную группу, R2 представляет собой водород, бензилоксикарбонил, ацетил, трифторэтилкарбокси, трет-бутилоксикарбонил, флуоренилметилоксикарбонил, трихлорэтоксикарбонил, трифторацетил, аллилоксикарбонил, бензил, пропаргилоксикарбонил, бензоил, фталоил, толуолсульфонил или нитробензолсульфонил, R3 и R4 оба объединены с B (атом бора) с образованием кольца, служащего в качестве защитной группы для B, где кольцо выбрано из группы, включающей пинакол, 2,2-диметил-1,3-пропандиол, N-метилдиэтаноламин, 1,8-диаминонафталин, N-метилиминодиуксусную кислоту, 1,1,1-трисгидроксиметилэтан и катехин, Y представляет собой I, F или Br, NO2, NH2, Sn(R6)3, замещенную или незамещенную фенильную йод группу или замещенную или незамещенную тиенильную йод группу, где заместитель(и) фенильной группы или тиенила включает C1-6 алкильные, C1-6 алкокси, гидрокси, амино и нитро группы, R6 представляет собой алкильную группу, содержащую от 1 до 7 атомов углерода.

Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных металлов. Предложен способ получения маслорастворимого ингибитора коррозии для обработки черных металлов. Способ включает взаимодействие борированного растительного масла с избытком диэтаноламина с получением реагента, содержащего смесь борированных глицеридов и диэтаноламидов жирных кислот. Указанный реагент смешивают с диалкилдитиофосфатом цинка при весовом соотношении от 1:1,2 до 6:1 к весу реагента и выдерживают при нагревании до температуры не более 45°С. Полученную реакционную массу в количестве 3-6 мас. смешивают с растворителем - минеральным маслом, например трансформаторным маслом ГК. Изобретение обеспечивает эффективный ингибитор коррозии черных металлов за счет высоких противокоррозионных свойств при низком содержании в базовом масле. 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 5 пр.

Наверх