Способ получения ингибитора коррозии стали

 

Изобретение касается ингибитора коррозии стали (ИК-ИХП-1) на основе нейтрализованного кислого гудрона - отхода производства сульфонатных бариевых присадок из нефтяных масел селективной очистки, которьш может быть использован для защиты стального оборудования в двухфазных системах электролит - углеводород. Повышение защитного действия ингибитора достигается нейтрализацией кислот гудрона шламом (полученным при очистке сульфонатных бариевых присадок), взятых в равном массовом соотношении, в растворе экстракта фурфурольной очистки дистиллятного масла при 70- 90°С. Полученный новый ингибитор ИК-ИХП-1 более чем в 25 раз эффективнее известного ингибитора коррозии ИКСГ-1. Так при концентрации ингибитора 1000 мг/л скорость коррозии (г/м ), степень защиты (%) и коэффи- С циент торможения у ИК-ИХП-1 составляют 0,01; 99,5 и 164, против 2,76; 30,6 и 1,4 у известного ингибитора ИКСГ-1. 3 табл. Ф (Л со ГС СП о 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1325043

А1 (51) 4 С 07 С 143/34 С 23 F 11/)6,/Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ю б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАИ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3992838/31-04 (22) 01.11,85 (46) 23.07, 87, Бюл, У 27 (71) Институт химии присадок

АН АэССР (72) К.И,Садыхов, Т,Х,Курбанов, А.Н.Агаев, А,М.Кязимов, А,Х,Байрамов, 3.P.Àãàåâà и И,Д,Кулалиев (53) 547.541 07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 176022, кл. С 23 F 11/04, 24 ° 11,64 ° (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА

КОРРОЗИИ СТАЛИ (57) Изобретение касается ингибитора коррозии стали (ИК-ИХП-1) на основе нейтрализованного кислого гудрона— отхода производства сульфонатных бариевых присадок иэ нефтяных масел селективной очистки, который может быть использован для защиты стального оборудования в двухфазных системах электролит — углеводород. Повьппение защитного действия ингибитора достигается нейтрализацией кислот гудрона шламом (полученным при очистке сульфонатных бариевых присадок), взятых в равном массовом соотношении, в растворе экстракта фурфурольной очистки дистиллятного масла при 7090 С, Полученный новый ингибитор

ИК-ИХП-1 более чем в 25 раэ эффективнее известного ингибитора коррозии

ИКСГ-1, Так при концентрации ингибитора 1000 мг/л скорость коррозии

2 (г/м ) степень защиты (4) и коэффи1 е циент торможения у ИК-ИХП-1 составляют 0,01; 99,5 и 164, против 2,76;

30,6 и 1,4 у известного ингибитора

ИКСГ-I, 3 табл, 13? 5043

?5

30 механические примеси 1 0,12 нода 4 Oi I сульфонат бария 12

Масло М-6 имеет вязкость кинемати50 ческую при IOO С 6 мм с, среднюю мол, массу 360, плотность при 20 С

890 кг/и, и содержит, мас. :

Парафино-циклопар афиновые углеводороды 68,1 ароматические углеводороды легкие

9,2

10,8 средние

Изобретение относится к спогобу получения ингибитора коррозии стали (ИК-ИХП-I), который может быть использован для защиты стального оборудования в двчхфаэных системах элек5 тролит - углеводород, Целью изобретения является повышение защитного действия ингибитора, Цель достигается нейтрализацией кислого гудрона — отхода производства сульфонатных бариевых присадок иэ нефтяных масел селективной очистки, шпамом, полученным при очистке сульфонатных бариевых присадок, взятых в равном массовом соотношении, н растворе экгтракта фурфурольной очистб. ки дистиллятного масла при 70-90 С.

Сульфонатную присадку СБ-3 получают на базе селективно очищенного дизельного масла M-11 из нефти.

Масло М-1! имеет нязкость кинема- .

0 Х тическую при 100 С 11 мм /С, среднюю

> мол, массу 402, плотность при 20 С

910 кг/и, температуру вспышки, 3 о определяемую в открытом тигле Ъ 200 С, и содержит компоне нты, мас, :

Парафино-циклопарафиновые углеводороды 54,0

Ароматические углеводороды: легкие 2l I средние 9,3 тяжелые 9,4

Смолистые вещества 5,1

Физико-химические свойства присадки СБ-3 .

Вязкость кинематическая при IOO С, мм /с 13-16

Зольность сульфатная, 6-8 40

Массовая доля, .: барий 7, 3,7 сера 3 0,9

Щелочное число, мг КОИ на

1 г присадки 10-20 45

Массовая доля, .:

Т ЯжР JlhI 1 8 3

Сл>олигтлн нещ гтна 2 8

Киглый гудрон содержит, маг, „:

H> SO И,62; алкилароматичг ские сульфокиглотл1 60. 62; игх<>дное масло 31, 5; продукт1>1 окисления 1,86, Кигло гни» чигло 199,7 мг 1(OII/г, Шлам от очистки присадки (f>-3 содержит, мас, : гидроокись бария

47,98; уг:1екислый барий 4,61;. счльфат бария 4,09; раствор сульфоната бария в масле 37,99; вода 5,33, Фурфурольный экстракт является отходом фурфурольной очистки масла М-6 и имеет следующие характеристики: >Р d

Г

0,9920-1,000; содержание фурфурола

0 ° 27 0 35 мас ° 4сао 11 13 мм /с; содержание кокса I 0-1,2 мас.%; температура вспышки, одре>деляемая в открытом тигле 200-206 С.

Г! р и м е р 1. 200 r шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают

oпри 70 (до получения однородной смеси ° I(полученной смеси при перемешинании и при 70 С добавляют 200 г кислого гудрона, После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 1 ч при этой же температуре. Получают нейтральный, нязкий, неод:1ородный продукт, содержащий мелкие частиць1 во взвешенном состоянии. Продукт имеет щелочную реакцию.

Пример 2, 200 г шлама и600г фурфурольного экстракта перемешивают при 8() С до получения однородной смеси, К полученной смеси при переиешио, нанни и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона, После добавлений всего количестна кислого гудрона смесь перемешивают еще ч при этой же температуре. Получают нейтральный и более однородный (по сравнению с продуктом, полученным по примеру 1) вязкий продукт с щелочной реакцией, Пример 3. 200 гшламаи 600 г фурфурольного экстракта перемешивают при 90 С до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 90 (.: добавляют 200 г кисо, I лого гудрона, После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 1 ч при этой же температуре, Получают нейтральный, вязкий продукт с 1целочной реакцией, не отличающийся от продукта, полученного по примеру 2.

1 325043

Пример 4. 200 rïtJtÿìà и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают с . при 80 С до получения однородной сме— си. К полученной смеси прн перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона, Иосле добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 1 ч при этой же температуре. Получают нейтральный, вяз— кий и более однородный продукт с щелочной реакцией, Пример 5. ?00 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают о при 80 С до получения однородной смеси. К полученной сме си при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона, После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают нейтральный, вязкий и стабильный при длительном хранении продукт с щелочной реакцией.

Пример 6. 200 гшлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают

О при 80 С до получения однородной массы, К полученной смеси при перемешио вании и при 80 С добавляют 200 r кисло ro гудрона, !1о сле доб авления в сего количества кислого гудрона смесь перемешивают етце 3 ч при этой температуре, Получают нейтральный, вязкий и стабильный при длительном хранении

1 продукт, не отличающийся от продукта, полученного по примеру 5, Пример 7, 100 r шлама и 600 r фурфурольного экстракта перемешивают о при 80 С до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г о кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают вязкий, неоднородный и нестабильный продукт при длительном хранении. Продукт имеет кислую реакцию (рН 6,5), Пример 8. 150 г шламаи 600 г фурфурольного экстракта перемешивают при 80 С до получения однородной смео си, К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кисо лого гудрона, После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают нейтральный, вязкий и стабильный при длительном хранении продукт, Продукт имеет слаботцелочную ре акцию, II р и и е р 9. ?5(7 г птттама и 6!)0 r фурфуроttt ttot зкстp;lt Të ттс реттешнвают о

ttpи 8() (. до питт ъ (е tttt я о (норт)дно и сме с и. К t«>-tó÷t иной смет и ттрн перемешиванин и при 80 С добав:тян т 200 г кислого гудрона, 11от ле добавления в се го клинче ств а ки ело го гудрона еме сь тт ер емешттв атттт vttt(2 ч при этой температуре, Иолуч ают сильнощелочной, вязкий продукт, в котором при длительном хранении осаждается избыток гидрата окиси бария (массовая доля механических приме сей 9, 8? ), Пример 10. 300 г птламаи 600 г фурфурольногo экстракта перемешивают о, при 80 С до получения однородной смеси, К полученной смеси при перемешивании и при 80 0 добавляют 200 г кислого гудрона, Иоетте добавления всего количества кнезого гудрона смесь перемешивают еше 2 ч при этой температуре. Получают сильнощелочной вязкий продукт и при длительном хра ненни осаждается избыток гидрата окиси бария (массовая доля механических примесей 12,5Х).

Пример 11, 200 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают о при 60 С до получения однородной смеси, К полученной с меси при переG мешивании и при 60 С добавляют 200 г кислого гудрона, После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают епте 2 ч при этой температуре. При этом реакция нейтрализации протекает медленно и не до конца, Получают неодттс родный продукт.

Пример )2. 200 r шлама и 600 г фурфурольноro экстракта перемешивают при 100 С до получения однородной о . смеси. К полученной смеси при перео . мешивании и при 100 С добавляют 200 r кислого гудрона ° При этом реакция нейтрализации протекает очень бурно, происходит переброс продукта за счет сильного вспенивания, Смесь перемешивают erne 2 ч при этой температуре °

Получают стабильный при длительном хранении продукт с щелочной реакцией. Пример 13, 200 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают при 80 С до получения однородной смеси. К полученной смеси прн перемешиО ванин и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь пе ремешивают епте 0,5 ч при этой температуре. При этом реакция нейтрализа1 32504 3 ции протекает не до конца и пс>сле прекращения неремешивания самопроиз вольно продолжается реагирование компонентон. Получают неоднородный продукт, 5

Пример 14, 200r п>ламаиЬОО г фурфурольно го экстракт а не ремеппнн ают при 80 С до получения однородной массы. К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кис- 10 лого гудрона, После добавления всего количе стна кислого гудрона смесь перемешивают еще 4 ч при этой температуре, Получают нейтральный и более однородный продукт (не отличающийся 15 от продукта, полученного по примеру

5), имеющий щелочную реакцию, H р и м е р 15, 150 гшлама и 600r фурфуроль но ro э к стр акт а п ереме шин ают при 80 С до получения однородной сме — 20 си. К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления нс его количе стна кислого гудрона смесь перемеп>инают еще 2 ч при этой температуре ° Получают нязкий и неоднородный продукт с кислой реакцией.

Пример 16. 200 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают при 80 С до получения однородной сме- 30 о си, К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количестна кислоro гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой 35 температуре. Получают нейтральный, однородный, стабильный при хранении продукт, имеющий щелочную реакцию, Характеристика полученного ингибитора ИК-ИХП-1 приведена н табл ° l, 40

Пример 17. 250 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают при 80 С до получения однородной смеси, К полученной смеси при перемешио, ванин и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона, После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают неоднородный, нетекучий продукт с высоким содержанием механических примесей, имеющий сильнощелочную реакцию, Иэ анализов полученных продуктов по отдельным примерам следует, что цо стабильности, нязкостно-темпера турным и функциональным свойствам наилучшим качеством обладает нейтральный продук > ИК-ИХП- I, цолученнп с по прим>- ру >, Нейтральный продукт ИК-ИХП-1 испытывают в качестве ингибитора коррозии стали н среде двух несмешинаюшихся жидкостей, Испытания проводят н системе 37.-цого водного раствора

NaC1 и октана н обьемном соотношении 15:1 н течение 5 ч н специальной установке, обеспечивающей ламинарный поток двухфазной жидкости со скоростью 1 м/с, При этом достигается равномерное перемешивание обеих фаз, Перед опытом стальные образцы марки

Ст-3 н виде пластин площадью 0,0015 м 2 шлифуют и тщательно обезжиривают ацетоном. После испытания продукты коррозии удаляются н стандартной ингибиронанной кислоте.

Результаты испытаний и сравнении, с известным ингибитором (ИКСГ-1) на основе нейтралиэонанного кислого гудрона щелочью приведены в табл.2.

Из данных табл,2 видно ° что при добавлении продукта ИК-ИХП1 н коррозионную среду сильно снижается скорость коррозии Ст-3 и с увеличением концентрации ингибитора увеличивается его ингибирующий эффект, При концентрации 1000 мг/л скорость корроэйи (К) падает с 1,64 до 0,01 г/м ч.

При этом степень защиты (Z) состанляет 99,57. Коэффициент торможения (э.), характеризующий во сколько раз уменьшается скорость коррозии при введении ингибитора, достигает при этом 164. При такой же концентрации степень защиты известного ингибитора коррозии ИКСГ-1 составляет всего лишь 30,57, а 1- = 1,4.

ИК-ИХП-1 испытывают также в системе, состоящеи иэ пластовой воды и нефти, отобранной иэ нефтяных скважин.

Продолжительность опытов в данном случае увеличивается до 10 сут, Результаты испытаний приведены н табл.3.

Из данных табл.З видно, что защитные свойства предлагаемого ингибитора и при длительных испытаниях намного превосходят ИКСГ-I, Если у

ИК-ИХП-1 Z = 97,0%, то у ИКСГ-1 Z составляет всего 24,57., Из полученных данных нидно, что

ИК-ИХП-1 более чем н 25 раэ эффективнее> чем известный ингибитор коррозии ИКСà — 1, 1325043

Таблица!

Характеристика ингибитора Показатели

Вязкость кинематическая, мм /с, при

40 С

1449,1

1OO С

43,28

Щелочное число, мг KOH/r

15,3

Зольность сульфатная, мас.7

14,1

17,83

72,7 маслораэбавитель вода

2,33

5,7

13,8 рН

Температура застывания, С +15

Таблица2

z„

Концентрация ингибиторае мг/л

Ко г/м2ч

Ингибитор

1,64

Беэ ингибитора

О,1 92,0 16,4

0 OI 99,5 164

500

ИК-ИХП-1

1000

3,98

Без ингибитора

2,76 30,6 1,4

1000

ИКСГ- I (известный) Ф о р и у л а и э î б р е т е н и я

Способ получения ингибитора коррозии стали нейтралиэацией кислого

5 гудрона — отхода производства сульфонатных бариевых присадок иэ нефтяных масел селективной очистки основанием, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, Массовая доля, мас.Х: активное вещество механические примеси с целью повьппения эащитного действия ингибитора, нейтрализацию проводят шламом, полученным при очистке сульфонатных бариевых присадок при равном массовом соотношении гудрона и шлама, в растворе экстракта фурфурольной очистки дистиллятного масла при 70-90 С.

1325043

Таблица3

Ингибитор

К, г/м . ч

Bes ингибитора

ИК-ИХП-1

500

90,0 9 8

1000

0,005 97,0 33,4

ИКСГ-1 (известный) I 000

24,5 1,3

0,126

Составитель Т.Власова

Редактор Н,Гунько Техред И.Попович . Корректор Т ° Колб

Заказ 3018/23 Тирах 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Концентрация инги битора, мг/л

0,167

0,016