Інгібітор корозії сталі

Винахід відноситься до області захисту металів від корозії, наводнення та корозійного розтріскування в кислотних та сірководневих середовищах і може бути використаний для захисту металу, обладнання, трубопроводів при кислотному травленні прокату, підготовці поверхні перед нанесенням гальванічних та лакофарбових покрить, кислотній очистці теплоенергетичного обладнання від продуктів солевідкладень, нафто- і газовидобутку та ін. Відомі інгібітори корозії сталі в кислотних та сірководневих середовищах: - вищі піридинові основи з 2 - 5 піридиновими кільцями, які містяться у відхода х виробництва 2метил-5-етилпіридину (Хорошилов В.А., Легезин Н.Е., Кемхадзе Т.В., Бухгалтер Э.Б., Клепиков В.В. Комплексный ингибитор коррозии и гидратообразования. - РНТС "Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности". - 1972. - №2. С.8 - 11); - сульфовані вищі піридинові основи та їх сірчанокислі солі (Асфандиеров Ф.А., Назимов К.Р., Ойфер Ф.Ю., Гоник А.А., Туктарова Р. Исследование влияния продуктов коррозии на адсорбцию некоторых ингибиторов. - РНТС "Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности". - 1973. - №5. - С.3 - 5). Однак ці інгібітори мають низьку захисну ефективність і погані технологічні властивості. Найбільш близьким до пропонованого складу і результату, який досягається, є інгібітор корозії сталі (А.с. СССР №388638), що містить коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 - 300°C. Однак інгібітор недостатньо захищає сталь від корозії, наводнення та корозійного розтріскування в кислотних та сірководневих середовищах із-за його низької адсорбційної здатності. В основу винаходу поставлене завдання створити інгібітор корозії сталі, у якому введення нового компонента дозволило б покращити його технологічні властивості і підвищити захисну ефективність від корозії, наводнення та корозійного розтріскування в кислотних та сірководневих середовищах. Поставлене завдання досягається тим, що в інгібітор корозії сталі, який містить коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін, їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 - 300°C згідно з винаходом, додатково містить лігнінсульфонат при такому співвідношенні компонентів, мас.%: Коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, які одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 80 - 85 300°C Лігносульфонат 15 - 20 ЛІгносульфонат є синергістом, який підвищує адсорбційні властивості інгібітора, внаслідок чого підвищується його захисна ефективність, інгібітор корозії сталі містить коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін, їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 - 300°C, лігносульфонат при таких співвідношеннях компонентів, мас.%: Коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, які одержані при розгонці 80 - 85 кам'яновугільної смоли при 230 300°C Лігносульфонат 15 - 20 Приготовлено 5 композицій інгібітора кислотної та сірководневої корозії сталі, що містить коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 - 300°C, що додатково містить лігносульфонат при таких співвідношеннях компонентів (мас.%): Композиція №1 Коксохімічні піридинові, основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 300°C 80 Лігносульфонат 20 Композиція №2 Коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 85 300°C Лігносульфонат 15 Композиція №3 Коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 - 300°C 82,5 Лігносульфонат 17,5 Композиція №4 Коксохімічні піриднові основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 - 300°C 90 Лігносульфонат 10 Композиція №5 Коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін та їх похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 - 300°C 75 Лігносульфонат 25 Синтез Інгібітора проводили таким чином: суміш коксохімічних піридинових основ, хіноліну, ізохіноліну та їх похідних і лігносульфонату на протязі 30хв нагрівали при температурі 50 - 60°C, постійно перемішуючи. При температурі нижче 50°C реакція проходить не повністю, а при температурі вище 60°C продукт реакції частково осмолюється. Захисні властивості від загальної корозії інгібітора, який заявляється і прототипа оцінювали ваговим методом при температурі 20°C в 5% - ному розчині соляної кислоти і 3% - ному розчині хлористого натрію, насиченому сірководнем, на дискових зразках із сталі 20 (відпал при 910°C на протязі 2 - х годин). Ефективність інгібітора при гальмуванні наводнення оцінювали заміром часу проникнення водню через сталеву мембрану по зміні потенціалу запасивованої дифузійної її сторони, а від корозійного розтріскування часом до руйнування зразків від сталі 40х (гартування в маслі від температури 850°C з наступним відпуском при 200°C на протязі 2 - х годин) при одноосевому розтязі напруження 980МПа. Результати випробувань приведені в табл.1 - 3. Захисну ефективність інгібіторів оцінювали степенем захисту за формулою де - швидкість корозії сталі без інгібітора; Kінг. - швидкість корозії сталі з добавками інгібітора. Коефіцієнт захисту інгібіторів наводнення оцінювали за формулою від де - час проникнення водню через мембрану без інгібітора; - час проникнення водню через мембрану з добавками інгібітора. Коефіціент захисту корозійного розтріскування формулою інгібіторів оцінювали від за де час до руйнування в неінгібованому середовищі, час до руйн ування з добавками інгібітора. Як видно з результатів випробувань композицій інгібітора, що містить коксохімічні піридинові основи, хінолін, ізохінолін та їх метилові похідні, одержані при розгонці кам'яновугільної смоли при 230 - 300°C, що додатково містить лігнінсульфонат при вмісті лігнінсульфонату менше 15% і більше 20% захисні властивості інгібітора погіршуються. В першому випадку не досягається ефект синергізму, в другому проявляється ефект антагонізму. Інгібітор, який заявляється, у порівнянні з прототипом, ефективніше захищає сталь від корозії, наводнення та корозійного розтріскування як у 5% - ному розчині соляної кислоти, так і у 3% ному розчині хлористого натрію, насиченого сірководнем. Так, при добавці інгібітора, що заявляється, до 5% - ного розчину соляної кислоти, швидкість корозії у порівнянні з прототипом зменшується на 20%, збільшується коефіцієнт захисту від наводнення в 1,41 рази, а від корозійного розтріскування в 2,41 рази. В 3% ному розчині хлористого натрію, насиченого сірководнем, ці значення мають відповідно 7%, 3,18 і 4,12 рази.