Синтез и использование новых типов ингибиторов коррозии на основе кортональдегида

АННОТАЦИЯ

Проверена эффективность ингибиторов коррозии ИК-2 и ИК-4 в защите от коррозии металлических деталей, работающих в агрессивных средах. Определен лучший состав ингибитора в растворе в водной и масляной средах. Проведены испытания по коррозии стали 20 в агрессивных средах в отсутствие и в присутствии различных концентраций ингибитора ИК-2 и ИК-4. Установлена оптимальная эксплуатационная температура ингибиторов коррозии ИК-2 и ИК-4.

ABSTRACT

The effectiveness of corrosion inhibitors IK-2 and IK-4 in corrosion protection of metal parts operating in corrosive environments has been tested. The best composition of the inhibitor in solution in aqueous and oily media has been determined. Corrosion tests of steel 20 were carried out in corrosive environments in the absence and presence of various concentrations of the IK-2 and IK-4 inhibitors. The optimum operating temperature for corrosion inhibitors IK-2 and IK-4 has been determined.

Ключевые слова: ингибиторы коррозии, коррозия металла, кротоновый альдегид, циануровая кислота, диэтаноламина.

Keywords: corrosion inhibitors, metal corrosion, crotonaldehyde, cyanuric acid, diethanolamine.

Введение. Сегодня важно создать экологически чистые, нетоксичные, биоразлагаемые ингибиторы, которые будут высокоэффективными в очень агрессивной среде даже в низких концентрациях. Одним из основных вопросов сегодня является использование органических полуароматических систем, содержащих серу, азот, фосфор и синтез на их основе эффективных ингибиторов коррозии металлов. Одна из основных задач нефтегазовой и химической промышленности, это рекомендовать на производство и использование в производственной практике ингибиторов коррозии на основе результатов анализа механизма действия этих ингибиторов на коррозионный процесс металлов [1].

Практическое значение результатов исследования состоит в том, что новые типы ингибиторов на основе органических соединений, содержащих серу, азот, фосфор и металлы, служат для предотвращения процесса коррозии. Результаты исследования показали, что эти синтезированные ингибиторы не уступают импортозамещающим ингибиторам, а по некоторым физическим константам превосходят их. Синтезированные в ходе исследований ингибиторы коррозии изучались в температурных диапазонах и при различных концентрациях агрессивных сред.

Экспериментальная часть. Целью данного раздела является оценка влияния технологических параметров конденсации, взаимодействия диэтаноламина (тио) с мочевиной и процесса их массовой олигомеризации. Получение ингибитора коррозии на основе кротоновой фракции. При получении ингибитора использовались диэтаноламина (т.), кротоновый альдегид (х.ч.), аддукт циануровая кислота. Реакция проводилась в круглодонной колбе емкостью 500 мл, снабженной обратным холодильником, в течение 6 часов при температуре 180-220 о С. Выход ингибитора теоретически составлял 95% [2;3].

Скорость коррозии рассчитывается по следующему уравнениию

R–скорость коррозии, мм / год;

M ₁–вес образцы перед погружением,

M₂–вес образцы для испытаний после удаления продуктов коррозии,

S–площадь испытуемых образцов, см²;

t–погружение время,

D–плотность трубопроводной стали Х 80, 7,86 г см⁻³.

Механизм действия этого олигомерного ингибитора коррозии определяется, главным образом, переходом поверхностно защищаемого металла в устойчивое поверхностное пленочное состояние с участием частиц мелкодисперсных добавок [4;5]. В таблице 1 приведены экспериментальные данные по применению ингибиторов коррозии ИК-2, ИК-4 в агрессивные емкости.

Таблица 1.

Эффективность ингибиторов ИК-2 и ИК-4 в 5% растворе Н₂S при 95°C

Ингибирующая эффективность ингибиторов ИК-2 и ИК-4 увеличивалась параллельно с увеличением концентрации ингибитора и времени при 95⁰С в 5% растворе Н₂S [6] (таблица 2).

Рисунок 1. Расположение ингибитора ИК-4 на поверхности металла

Таблица 2.

Влияние соотношения исходных реагентов на состав полученного продукта марки ИК-4 (Т=333,15 К, τ=240 час).

Зависимость выхода олигомера от соотношения исходных реагентов носит экстремальный характер, причем максимальный выход соответствует соотношению 1:1 (рис.2; 3)

При использовании смеси ингибитора марки ИК-4 с мочевиной и кротоновый альдегидм происходит резкое снижение коррозионной активности в 5 % растворе сероводород.

Заключение. Результаты исследования показывают, что эффективность применяемого олигомерного ингибитора коррозии можно наблюдать при наличии в них ароматических колец в составе термостабильных и стабильных структур. Видно, что ингибиторы марки ИК-2, ИК-4, синтезированные на основе местного сырья, показали свою эффективность при испытаниях в агрессивной среде [7]. Степень защиты синтезированных ингибиторов марки ИК-2, ИК-4 составила 96,29%, что связано с ингибированием коррозии металлических пластин в технически 5% растворах Н₂S.

Список литературы:

1. Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Защита стали от коррозии олигомерными ингибиторами и их композицими // Химия и химическая технология.-2015. -№1. –С. 50-52.
2. Кузнецов М.В., Новоселов В.Ф., Тугунов П.И., Котов В.Ф. Противокоррозионная защита трубопроводов и резервуаров: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1992. - 238 с.
3. Influence of nitrogen, sulfur, phosphorus-containing corrosion inhibitors obtained on the basis of secondary raw materials on st 20 metal in aggressive environments.
4. A.Kh Narzullayev, Kh.S Beknazarov, AT Jalilov - Scientific Bulletin of Namangan State University, 2021 Том 2. Номе 2. Страницы 77-81
5. Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Изучение антикоррозионных свойств новых олигомерных ингибиторов коррозии // Композиционные материалы. 2014. -№3. –С. 20-24.
6. Кадиров Х., Азаматов У., Турабджанов С.М. Новые композиции ингибиторов коррозии и солеотложения. Композиционные материалы. 2015, №2. С. 57
7. Нарзуллаев А.Х., Бекназаров Х.С., Ниёзкулов Ш.Ш Cинтез растворимой ингибирующей коррозии в воде, нефти, газовом конденсате, содержащем аминокислоты, и изучение влияния алюминия на металл Universum: технические науки 2020 6-3 (75)