Інгібітор корозії металів

1. Інгібітор корозії металів, що включає залишкові продукти при переробці деревини за сульфатним способом і вуглеводневий розчинник, який відрізняється тим, що як залишковий продукт при переробці деревини за сульфатним способом застосований пек таловий для нафтохімічної промисловості, а як вуглеводневий розчинник - каталізат риформінгу або його суміш в співвідношенні від 2 (19) 1 3 Відомий Інгібітор корозії (див. SU 1728305, МПК C23F11/08, дата публікації 1992.04.23), що включає залишкові продукти при переробці деревини зокрема водну витяжку кубового залишку виробництва хвойного ефірного масла з деревної зелені 5,0-15,0, Поліетіленполіамін 20,0-30,0, Рідке скло 0,3-0,8, вуглеводневий розчинник, Ізопропіловий спирт 3,0-8,0, Вода 46,2-71,7. Проте дія такого інгібітору обмежується нейтральними водними середовищами і захисний ефект складає 80-85%. Недоліком відомого інгібітору є його невисокі захисні властивості в середовищах, що містять мінеральні солі і H2S. Іншим недоліком такого інгібітору є особливо низькі захисні властивості в ємностях з рухомими потоками середовищ, наприклад, в трубопроводах з ламінарнимі швидкостями потоку середовища. Захисні властивості його також понижені в зоні бічних технологічних порожнин, вузьких щілин, глибоких і глухих отворів. Відомий Інгібітор корозії (див. патент RU 2090655, C23F11/08, дата публікації 1997.09.20), що включає залишкові продукти при переробці деревини за сульфатним способом зокрема Змішане талове масло з суміші деревини хвойних (5090%) і листяних (10 50) порід, Цианетільованний етилендіамін, - 5 10, Вуглеводневий розчинник Нефрас- решта. Проте застосування такого інгібітору обмежується достатньо високою температурою застигання. Іншим недоліком такого інгібітору є особливо низькі захисні властивості при застосуванні такого інгібітору шляхом нанесення безпосередньо на поверхню в результаті недостатнього затікання в дефекти (подряпини, поглиблення) поверхні, зони кріпильних отворів, місць стиковки конструктивних елементів. Відомий Інгібітор корозії (див. патент RU 2123068, МПК C23F11/14, 1998.12.10), що включає залишкові продукти при переробці деревини за сульфатним способом зокрема продукт взаємодії таллового масла і моно- або діетаноламіна і вуглеводневий розчинник. Після адгезії компонентів такого інгібітору на поверхні, що захищається, вказана композиція формує дуже тонку плівку (менше 5 мкм), яка погано перекриває дефекти (подряпини, поглиблення) поверхні, зони кріпильних отворів, місць стиковки конструктивних елементів. Захисні властивості її понижені в зоні бічних технологічних порожнин, вузьких щілин, глибоких і глухих отворів. Відомий Інгібітор корозії (див. патент RU 2135640, МПК C23F11/14, 1999.08.27), що включає залишкові продукти при переробці деревини за сульфатним способом зокрема жирні кислоти легкого таллового масла для нафтохімічної промисловості 10-40, суміш амінів - 2-10, і вуглеводневий розчинник - Технічний толуол. Проте вказана композиція формує в таких умовах після адгезії компонентів інгібітору на поверхні, що захищається, дуже тонку плівку (менше 5 мкм), яка погано перекриває дефекти (подряпини, поглиблення) поверхні, зони кріпильних отво 45473 4 рів, місць стиковки конструктивних елементів. Захисні властивості її понижені в зоні бічних технологічних порожній, вузьких щілин, глібоких і глухих отворів. У напрямі вирішення проблеми захисту в подібних місцях спеціальні відповідні склади (патенти США US3730937, МПК C08L81/04; C08L81/00; C08G51/02; дата публікації 1973-05-01; US3841896, МПК C08L81/04; C08L81/00; В32В15/08, дата публікації: 1974-10-15) в якості речовин, що інгибують корозію використовують токсичні хромати. Найбільш близькою є протівокорозійна композиція (див. патент RU 2059674, МПК C09D5/08, C09D193/00, дата публікації 1996.05.10) що включає залишкові продукти при переробці деревини зокрема Талловий пек з кислотним числом 36 45 міліграм КОН/г 5,0 65,0, Бензіламід-2бензиламино-4-оксо-4-фенил бутенової кислоти 0,1 0,3, і Толуол. Відомо, що таловий пек є перспективною сировинною базою для Інгібіторів корозії. Проте вказана композиція має низькі захисні властивості в умовах її застосування в ємностях з рухомими потоками середовищ, наприклад, в трубопроводах з ламінарнимі швидкостями потоку середовища, що обумовлене відсутністю в її складі сукупності необхідних компонентів, які дозволяють проявити в середовищі властивості високомолекулярних з'єднань талового пека, які на поверхні металу в умовах рухомого потоку середовищ можуть утворювати фазові адсорбційні плівки. Плівка, утворена в таких умовах після адгезії компонентів інгібітору на поверхні, що захищається, вельми тонка, погано перекриває дефекти (подряпини, поглиблення) поверхні, зони кріпильних отворів, місць стиковки конструктивних елементів. Захисні властивості її понижені в зоні бічних технологічних порожнин, вузьких щілин, глибоких і глухих отворів. Недоліком відомої композиції також є невисокий ступінь захисту металів у водних і особливо водонафтових середовищах від втрати пластичності металу внаслідок впливу водню що міститься в таких середовищах. У основу даної корисної моделі поставлено завдання удосконалення інгібітору корозії металів, в якому шляхом зміни його складу і співвідношення інгредієнтів забезпечується підвищення захисних властивостей в зонах дефектів поверхні (подряпини, поглиблення), зон кріпильних отворів, місць стиковки конструктивних елементів, а також підвищення ступеня захисту металів у водних і особливо водонафтових середовищах від втрати пластичності металу внаслідок впливу водню. Для вирішення цього завдання Інгібітор корозії, включає залишкові продукти при переробці деревини за сульфатним способом і вуглеводневий розчинник. Новим в Інгібіторі корозії є те, що у якості залишкового продукту при переробці деревини за сульфатним способом застосований Пек таловий для нафтохімічної промисловості, а в якості вуглеводневого розчинника, Каталізат ріформінга або його суміш в співвідношенні від 1-1 до 1-2 з Прямогонним бензином, або бензином А-76, або нефрасом-С2-80/120, або нефрасом-С4-150/200, і гас 5 при наступному співвідношенні компонентів мас. % Пек таловий для нафтохімічної промисловості 35-65 Гас 10-12 Каталізат ріформінга або його суміш в співвідношенні від 1-1 до 1-2 з Прямогонним бензином, або бензином А-76, або Нефрасом-С2-80/120, або Нефрасом-С4-150/200 решта Вибір вказаного пека як сировини для отримання інгібітору корозії обумовлений тим, що пек є суміш високомолекулярних сполук, які на поверхні металу можуть утворювати фазові адсорбційні плівки, що володіють високим блокувальним ефектом. Введення решти компонентів складу необхідне як для пониження в'язкості і поліпшення дісскладу пергуємості всього фракційного компонентів пека в мінералізованій воді, так і для підвищення їх адгезії в цих умовах до металевої поверхні. Застосування нових інгредієнтів, зокрема каталізата ріформінга, і гасу і їх співвідношення дозволяє запобігти седиментації активних компонентів і зберігати структуру складу при тривалому зберіганні приводити в активний стан ряд складових пека зокрема фітостеріни, що містяться в ньому і підвищувати ступінь їх участі в утворенні фазових адсорбційних плівок. Новий склад інгредієнтів інгібітору корозії металів, володіє підвищеною проникністю в дефекти поверхні металоконструкцій, щілини подряпини, поглиблення, місця стиковки конструктивних елементів, зони кріпильних отворів, що забезпечує підвищення захисних властивостей в зонах подібних дефектів. Новий склад інгредієнтів інгібітору корозії також забезпечує підвищення ступеня захисту металів від втрати пластичності металу при дії водню на поверхню металу. У конкретних варіантах реалізації інгібітору корозії як пек талловий застосований пек таловий з кислотним числом 40-50. Як показують результати випробувань застосування у складі інгібітору корозії металів пека талового з кислотним числом 40-50, додатково на 18-20% підвищує проникність інгібітору корозії металів в дефекти поверхні металоконструкцій, щілини подряпини, поглиблення, місця стиковки конструктивних елементів, зони кріпильних отворів, що забезпечує підвищення захисних властивостей в зонах подібних дефектів. Інгібітор, що заявляється, ілюструється прикладами його приготування і випробування. На Фіг.1 зображена схема Приладу застосованого для дослідження процесу затікання составу у щілини. Прилад для дослідження процесу затікання составу у щілини (Фіг.1) містить сосуд 1 з мірною трубкою 2, яка розміщена в поршні 3 що обмежує заповнену випробовуваним складом порожнину 4 сосуду 1. У дні сосуду 1 розміщені зв'язані із заданим зазором сталеві, очищені від покриттів фланці 5 і 6, зазор між якими моделює щілину. Судину встановлюють в кюветі 7. При складанні составів інгібітору були використані такі матеріали: 45473 6 Таловий пек для нафтохімічної промисловості, Відходи лісохімічного виробництва ТУ 134000177-184-84. У його склад входять до 25 різних жирних кислот, група смоляних кислот, окислених речовин і неомиляємих речовин, фітостеріни. Кислотне число 35-50 міліграм КОН/г, число омиленння 113 міліграм КОН/г, температура розм'якшення 25-43°С. Каталізат ріформинга ТУ 2177-018-449126182006 Прямогонний бензин ТУ 38.402-62-120-90 Бензин А-76, ТУ У 21175459 Нефрас-С2-80/120, ТУ 38Ю101809-80 Нефрас-С4-150/200 ТУ 38Ю101809-80. Гас ТУ 38.401-58-10-90 Приклад отримання інгібітору. У скляну колбу із зворотним холодильником і мішалкою поміщають розраховану кількість пека. При енергійному перемішуванні в суміш вводять невеликими порціями решту компонентів, стежачи за тим, щоб температура не підвищувалася вище 60°С. Після введення всієї рецептурної кількості компонентів суміш охолоджують до кімнатної температури і витримують протягом 1 години. Корозійну активність водної фази, що виділилася з водонафтової емульсії у відсутності і у присутності складу, що здійснював інгібування, оцінювали таким чином. Суміш нафти і води у співвідношенні 1:4 (за об'ємом) перемішували в змішувачі протягом 45 мін при швидкості обертання мішалки 1200 об/хвил. Склад, що здійснював інгібування, заздалегідь дозували у водну фазу в концентрації 25 міліграм/л з розрахунку на загальний об'єм емульсії. Захисну дію (Z) складу, що інгібує, розраховували по формулі: ρ −ρ Z= 0 ⋅ 100% ρ0 Ступінь наводорожуванія сталі оцінювали по втраті пластичності зразків із сталі 3 діаметром 6 мм після 24-годинної витримки у вказаному вище середовищі. Пластичність характеризується числом перегинів зразків (Nінг) до їх зламу. Число перегинів зразків на повітрі (nвозд) до руйнування рівне 19. Втрату пластичності (Н) визначали по формулі: (1 − Nінг Tвозд ) ⋅ 100 % Результати випробувань підсумовані в Таблиці 1. Компоненти прикладів складу інгібітору корозії і їх співвідношення, а також результати випробувань представлені в Таблиці 1. Ступінь проникності інгібітору в дефекти поверхні металоконструкцій, щілини подряпини, поглиблення, місця стиковки конструктивних елементів, сталі досліджували на Приладі для дослідження процесу затікання складу в щілині Фіг.1 і оцінювали за швидкістю радіальній фільтрації випробовуваного зразка складу через модель щілини: Заповнюють випробовуваним зразком складу порожнину 4, встановлюють зібраний прилад в кювету 7. Коректують положення поршня при яко 7 45473 му рідина доходить до верхньої частини трубки. Здійснюють радіальну фільтрацію випробовуваного зразка складу через модель щілини між фланцями 5 і 6, і одночасно візуально здійснюють реєстрацію по трубці швидкості зміни рівня рідині в часі, по якому оцінюють проникність зразка складу інгібітору корозії через щілину по збільшенню швидкості зміни рівня рідині різних зразків судять 8 про ступінь проникності різних складів зразка інгібітору в дефекти поверхні металоконструкцій. Як показують результати випробувань швидкість зміни рівня рідині в трубці в часі істотно вище у пропонованого складу, при цьому у пропонованих складів інгібітору в яких застосований пек таловий з кислотним числом 40-50 на 18-20 % вище. Таблиця 1 Інгредієнти Таловий пек Каталізат ріформінга Прямогонний бензин Бензин А-76, Нефрас-С2-80/120 Нефрас-С4-150/200 Гас Захисна дія у відстої системи нефть:вода (Z) при дозуванні25 мг/л Число перегинів зразків Число перегинів зразків Число перегинів зразків Число перегинів зразків Число перегинів зразків Втрата пластичності, Н, % 1 35 26,5 26,5 12 3 45 22 22 12 11 Властивості 4 50 26,1 12,9 11 Приклади 4 55 35 10 6 55 17,5 17,5 10 7 60 19,4 9,6 11 8 65 12,5 12,5 10 9 65 16,7 8,3 10 94,7 93,9 94,1 94,6 94,8 94,5 95,3 95,5 96 18 17 17 18 17 11 18 18 18 18 18 10 18 18 18 18 18 10 18 18 18 18 18 10 18 18 18 18 18 10 2 40 32,1 15,8 Як видно з представлених прикладів, пропонований інгібітор корозії металів має наступні переваги: - дозволяє підвищити інгібуючі властивості, при низьких дозуваннях (25 міліграм/л) - дозволяє понизити наводороджування чорних металів. Комп’ютерна верстка І.Скворцова Інгібітор виготовляється на основі похідних рослинної сировини, не містить токсичних речовин і задовольняє сучасним екологічним вимогам (речовина 4-го класу небезпеки, робота з ним не вимагає спеціальних заходів техніки безпеки і т.д.). Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601