Состав для ингибирования коррозии стали в соляной кислоте

 

Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии и может быть использовано для предотвращения коррозии стали в различных отраслях промышленности. Для повышения эффективности ингибирования стали от коррозии при ее контакте с соляной кислотой состав содержит, мас.%: хинолинбензилхлорид 15 - 35, уротропин 20 - 30, соляную кислоту 20 - 35 и воду - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии с помощью химических реагентов и может быть использовано для предотвращения коррозии стали в нефтедобывающей и нефтехимической промышленности, например, в системе утилизации сточных вод и системах оборотного водоснабжения нефтехимических предприятий, в производстве ингибированной кислоты.

Известен ингибитор солянокислотной коррозии стали - Реагент И-1-А (Г.З. Ибрагимов и др. Применение химических реагентов для интенсификации добычи нефти, М., Недра, 1991 г., с.24) на основе полиалкилпиридинов, полученных на базе отходов производства синтетического каучука. Реагент выпускается в виде спиртового раствора, обладает сильным запахом, нерастворим в воде, имеет температуру застывания -5^oС. Все это осложняет его использование при получении на его основе ингибированной соляной кислоты, на промыслах и т.д. Норма расхода ингибитора составляет от 2 до 10 г/дм³ в зависимости от партии.

Одним из лучших ингибиторов солянокислотной коррозии стали является Катапин А - алкилбензилпиридинийхлорид с числом атомов углерода в радикале 12-18 (там же, с.25).

Однако этот реагент очень дефицитен и дорог, т.к. в России он не производится.

Известен также ингибитор коррозии стали в кислотных растворах Катапин КИ-1, в состав которого входят следующие компоненты,%: Катапин (продукт взаимодействия хлорметильных производных ароматических углеводородов с пиридином) - не менее 25, уротропин - не более 25, соляная кислота (30%-ная) - 25, вода - остальное, выпускаемый по ТУ 6-01-4689387-34-90 (Ингибиторы коррозии. Номенклатурный справочник под ред. Иванова Е.С. и др. Черкассы, 1988, с.48).

Недостатком этого ингибитора является невысокая эффективность в соляной кислоте. Так, при его концентрации в соляной кислоте 2,0 г/дм³ скорость коррозии образца стали составляет 0,2 г/м³ · ч.

Задачей данного изобретения является повышение эффективности защиты стали от коррозии при контакте с соляной кислотой.

Поставленная задача решается тем, что известный состав для ингибирования коррозии стали в соляной кислоте, содержащий продукт взаимодействия арилгалогенидов с азоторганическими соединениями, уротропин, соляную кислоту и воду, согласно изобретению в качестве продукта взаимодействия арилгалогенидов с азоторганическими соединениями содержит полученный путем конденсации хинолина с бензилхлоридом хинолинбензилхлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хинолинбензилхлорид - 15-35 Уротропин - 20-30 Соляная кислота - 20-35 Вода - Остальное Пример 1. В реактор загружают 1 моль хинолина и при перемешивании добавляют 1 моль бензилхлорида, затем реакционную массу нагревают до 140^oC и выдерживают в течение 2 часов. Затем охлаждают до 30^oC, при этом реакционная масса застывает и превращается в твердую неподвижную массу с температурой разложения > 160^oC, растворимую в кислотах, воде, ограниченно в спирте, нерастворимую в алифатических и ароматических растворителях, спиртах и кетонах. Найдено, %: С - 75,1; H - 5.3; N - 5,3; Cl - 13,2. Вычислено,%: С - 75,15; Н - 5,48; N - 5,48; Cl - 13,89. Брутто: C₁₆H₁₄NCl M.B. 255.5.

Схема реакции приведена в конце текста.

Пример 2.

В реактор, снабженный мешалкой, загружают 25 г ХБХ, 30 мл соляной кислоты (30%) и нагревают раствор в течение 1 часа до 60^oC, затем добавляют 30 г уротропина и 15 мл воды, смесь перемешивают до получения однородного раствора в течение 1 часа и охлаждают до 20^oC. Полученный раствор представляет собой жидкость темного или темно-коричневого цвета, плотность 1,170 г/см³, температура застывания -30^oC, не горюч.

Испытания защитного действия предлагаемого состава в качестве ингибитора кислотной коррозии стали проводились в лабораторных условиях по ОСТ 39-099-79 "Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах", ВНИИСПТнефть, 1980 г.

Предварительно обработанные для коррозионных испытаний образцы из стали СТ-З (ГОСТ 380-71) помещались в агрессивную среду на 12 часов при температуре 20^oC.

По истечении времени выдерживания образцы подвергались соответствующей обработке, взвешивались с точностью до 0,0002 г. Скорость коррозии (ρ), степень защиты (Z) определяли в соответствии с формулами где ∧m - изменение массы, г; S - площадь образца, м²; τ - время испытания, ч.

где ρ₁ - скорость коррозии в среде без ингибитора;
ρ₂ - скорость коррозии в ингибированной среде.

Пример 3.

Аналогично примеру 2. В реактор загружают ХБХ, уротропин, соляную кислоту и воду при следующем соотношении реагентов, равном 20:25:30:25 мас.% соответственно.

Полученный состав анализировали по вышеописанной методике.

Данные, иллюстрирующие защитное действие предложенного состава в качестве ингибитора солянокислотной коррозии стали приведены в таблице.

На основании проведенных испытаний можно сделать вывод, что заявляемая композиция (состав) является эффективным ингибитором солянокислотной коррозии.

Преимуществом предлагаемой композиции является также расширение ассортимента отечественных ингибиторов. Производство заявляемого состава в настоящее время осваивается на УГУП "Химпром" г. Уфы Республики Башкортостан.

Формула изобретения

Состав для ингибирования коррозии стали в соляной кислоте, содержащий продукт взаимодействия арилгалогенидов с азоторганическими соединениями, уротропин, соляную кислоту и воду, отличающийся тем, что он в качестве продукта взаимодействия арилгалогенидов с азоторганическими соединениями содержит полученный путем конденсации хинолина с бензилхлоридом хинолинбензилхлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Хинолинбензилхлорид - 15 - 35
Уротропин - 20 - 30
Соляная кислота - 20 - 35
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2