Інгібітор кислотної корозії сталевих виробів

Реферат: Інгібітор кислотної корозії сталевих виробів, що складається із суміші водорозчинних амінопродуктів та аміноасфальтенів, що складаються з поліциклічної ароматичної конденсованої системи з короткими аліфатичними ланцюгами. При цьому, в склад молекули аміноасфальтенів поряд з карбоциклами входять п'яти- і шестичленні гетероцикли, що містять хлор, кисень та азот і відповідає формулі: Cly R-[NH-(СН2-СН2-NH)n-СН2-СН2-NH]xHCl. UA 101569 U (54) ІНГІБІТОР КИСЛОТНОЇ КОРОЗІЇ СТАЛЕВИХ ВИРОБІВ UA 101569 U UA 101569 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до проблеми захисту сталевих виробів від корозії в кислих середовищах. Відомий інгібітор корозії ТАЛ-М, який призначений для захисту апаратури і обладнання від корозії, яка проходить під дією нафти, розсолів і водних конденсатів ("ТУ У 24.1.-00135390114:2002 Ингибиторы коррозии ТАЛ-М. Технические условия"). Відомий інгібітор корозії ДЕОЛ-4241, який призначений для захисту апаратури і обладнання від корозії, яка проходить під дією нафти, розсолів і водних конденсатів, вуглеводневих Парів та водяної пари, які містять агресивні гази, такі як хлористий водень, діоксид вуглецю, сірководень. Активною основою інгібітора є аміди поліаміннафтенових кислот ("ТУ У 23.2-22340203-036:2006 Інгібітор корозії ДЕОЛ-4241. Технічні умови"). Відомий інгібітор сірководневої корозії і корозійного розтріскування сталі (А.с. СССР № 1226877, опубл. 25.01.1987), що складається із суміші водорозчинних амінопродуктів та аміноасфальтенів, що складаються з поліциклічної ароматичної конденсованої системи з короткими аліфатичними ланцюгами. Однак даний інгібітор проявляє активність лише при дії сірководню, та має низьку розчинність в водному та вуглеводневому середовищі, внаслідок чого інгібітор недостатньо ефективний і його майже не використовують в промисловості. В основу корисної моделі поставлено задачу створення інгібітора корозії сталевих виробів з підвищеною ефективністю на основі недорогої вітчизняної сировини та покращити розчинність в водному та вуглеводневому середовищі, завдяки чому вдалося б попередити корозію та досягнути високого захисного ефекту в агресивних середовищах різного походження. Поставлена задача вирішується тим, що інгібітор кислотної корозії сталевих виробів, що складається із суміші водорозчинних амінопродуктів та аміноасфальтенів, що складаються з поліциклічної ароматичної конденсованої системи з короткими аліфатичними ланцюгами, згідно корисної моделі, а в склад молекули аміноасфальтенів поряд з карбоциклами входять п'яти- і шестичленні гетероцикли, що містять хлор, кисень та азот і відповідає формулі: Cly R-[NH-(СН2-СН2-NH)n-СН2-СН2-NH2]xHCl. Аміноасфальтени, одержані при синтезі аніонітів з високомолекулярних сполук нафти. Асфальтени хлорували газоподібним хлором, а хлорований продукт амінували поліетиленполіаміном, в склад якого входить суміш поліамінів (п=3-6). В результаті одержували аміноасфальтени загальної формули: Cly R-[NH-(СН2-СH2-NH)n-СН2-СN2-NH2]хHCl. Радикали Cly R - складні органічні сполуки складаються із полі-циклічних конденсованих систем з короткими аліфатичними ланцюгами при ароматичних ядрах. Поряд з циклічними структурними елементами в молекулі наявні п'яти- і шестичленні гетероцикли, які містять хлор, кисень і азот, які відповідають за інгібуючу функцію водорозчинних аміноасфальтенів. Хлорування асфальтенів проводили при температурі 75 °C та питомій витраті хлору 0,74 г/г протягом 1 години. Амінування хлорованих асфальтенів з вмістом 20-30 % хлору проводили при температурі 180 °C з питомою витратою поліетиленполіаміну 2г/г при тривалості 60 хв. Одержану реакційну суміш промивали водою. Водонерозчинна частина використовувалась як аніоніт, а водорозчинна частина - аміноасфальтени з водного розчину виділяли випаровуванням води. Інгібітор кислотної корозії сталевих виробів складається із суміші водорозчинних амінопродуктів та аміноасфальтенів, що складаються з поліциклічної ароматичної конденсованої системи з короткими аліфатичними ланцюгами, в склад молекули аміноасфальтенів поряд з карбоциклами входять п'яти і шестичленні гетероцикли, що містять хлор, кисень та азот. Елементарний склад аміноасфальтенів, як інгібітора корозії сталевих виробів наведено в таблиці 1. Таблиця 1 № п/п 1 2 3 4 5 Елементарний склад, % мас: Вуглець водень Азот хлор кисень Величина 48,4-52,6 7,1-10,2 19,3-21,7 18,3-20,5 2,1-3,4 50 Суть корисної моделі підтверджується прикладами конкретного виконання. Приклади конкретного виконання. 1 UA 101569 U 5 10 15 20 25 Одержані інгібітори корозії досліджували в кислих середовищах. Захисна дія по відношенню до сталі 40Х в 5-7Н сульфатній кислоті при 20 °C в присутності інгібітора в кількості 5 г/л агресивного середовища має такі значення: 2 швидкість корозії - 0,000097 г/см год. коефіцієнт сповільнення-53,4 ступінь захисту - 98,1 %. В 0,7 Н розчині H2SO4+3 % NaCl при вищевказаних умовах захисна дія водорозчинних аміноасфальтенів має такі значення: 2 швидкість корозії - 0,000007 г/см год. коефіцієнт сповільнення - 141.5 ступінь захисту - 92,2 %. В 4 % розчині НС1 при 30 °C захисна дія інгібітора становить 99,9 %. Захисна дія аміноасфальтенів як інгібітора корозії металів проявляється в широкому інтервалі концентрації кислоти і зберігається при підвищених температурах. З часом дія інгібітора не знижується. Приклад: Для перевірки захисної дії інгібітора кислотної корозії сталевих виробів підготували розчин 6Н H2SO4 марки ХЧ в дистильованій воді з аміноасфальтенами в кількості від 3 до 10 г/л. Для визначення швидкості корозії використали вагову методу. Випробовування проводили на спеціально виготовленій установці, що дозволяло проводити дослід в агресивних середовищах при підвищених температурах. Для дослідження корозійної стійкості використали взірці виготовлені зі сталі 40Х, яку термічно обробляли на мартенситну структуру HRC=48-51 (шліфування поверхні до 9 класу чистоти). Взірці були виготовлені як диски діаметром 20 мм висотою 15 мм з отворами для кріплення діаметром 2 мм. Перед дослідженням взірці ретельно очистили і знежирили в ацетоні і спирті, витримували годину в ексикаторі і зважували на аналітичній вазі. Дослідження тривали 4 години. Температуру регулювали з точністю до 1 °C. По закінченню дослідження взірець виймали з корозійного розчину, промивали дистильованою водою, очищували від продуктів корозії, знову промивали ацетоном і спиртом, витримували 1 годину в ексикаторі і повторно зважували. Результати досліджень інгібітора кислотної корозії сталевих виробів наведено в Табл. 2. 30 Таблиця 2 №п/п 1 2 3 4 35 Концентрація інгібітора, г/л 3 5 10 15 Ступінь захисту, % 98,6 98,9 99,1 99.2 Як видно з даних наведених в таблиці, при використанні інгібітора корозії сталевих виробів встановлено, що даний є ефективним в агресивних середовищах, для досягнення захисного ефекту достатньо додати від 3 до 15 г/л інгібітора, а висока розчинність в водному та вуглеводневому середовищі дозволяє його використовувати в промисловості, зокрема для захисту обладнання хімічних та нафтопереробних заводів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Інгібітор кислотної корозії сталевих виробів, що складається із суміші водорозчинних амінопродуктів та аміноасфальтенів, що складаються з поліциклічної ароматичної конденсованої системи з короткими аліфатичними ланцюгами, який відрізняється тим, що в склад молекули аміноасфальтенів поряд з карбоциклами входять п'яти- і шестичленні гетероцикли, що містять хлор, кисень та азот, і відповідає формулі: Cly R-[NH-(СН2-СН2-NH)n-СН2-СН2-NH]xHCl. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2