Синтез и использование новых типов ингибиторов коррозии на основе кортональдегида

Synthesis and use of new types of corrosion inhibitors based on cortonaldehyde
Цитировать:
Синтез и использование новых типов ингибиторов коррозии на основе кортональдегида // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Нарзуллаев А.Х. [и др.]. 2021. 2(83). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11272 (дата обращения: 22.06.2021).
Прочитать статью:

 

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

марка ингибитора

Количество ингибитора    мг/л

Время,

ч

5% Н2S

γ

Ζ%

 

 

 

 

 

 

ИК-2

 

 

 

 

150

24

0,85

23,90

95,80

240

0,88

23,60

95,76

360

0,85

27,30

96,33

200

24

0,49

41,65

96,60

240

0,32

55,27

96,12

360

0,39

60,28

96,34

250

24

0,47

41,69

97,60

240

0,37

58,32

97,28

360

0,32

73,89

97,64

300

24

0,56

36,35

97,25

240

0,46

46,65

97,85

360

0,38

58,76

98,29

 

 

 

ИК-4

 

 

150

24

0,47

65,25

96,46

240

0,37

82,55

95,78

360

0,38

77,45

95,70

200

24

0,39

82,36

96,78

240

0,35

87,38

96,85

360

0,37

83,89

97,80

250

24

0,95

21,22

95,30

240

0,67

30,85

96,76

360

0,58

38,88

97,42

300

24

0,69

29,42

96,60

240

0,59

36,20

97,23

360

0,48

47,79

97,90

 

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).

Соотношение ДЭА + (тио) мочевина

Выход, %

Элементный анализ

Азот

Фосфор

Сера

Вычислено

Найдено

Вычислено

Найдено

Вычислено

Найдено

1:3

55,6

10,79

9,612

11,08

10,012

22,3

21,981

1:2

75,3

9,453

10,033

21,760

1:1

90,4

9,794

10,070

22,293

2:1

82,6

9,725

10,051

22,130

3:1

67,4

9,321

10,042

21,872

 

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

 

Рисунок 2. Зависимость выхода полимера от соотношения исходных веществ. Т=333,15 К, время 240 час.

Рисунок 3. Коррозионное изменение образца стали 5% H2S

 

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)
Информация об авторах

д-р техн. наук Ташкентского научно-исследовательского института химической технологии, Республика Узбекистан, п/о Шуро-базар

Dr. Tech. Sciences, (PhD) Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, p/o Shuro-bazaar

магистрант, Каршинский инженерно-экономический институт, Узбекистан, г. Карши

Master's student Karshi Engineering and Economic Institute, Republic of Uzbekistan, Karshi

магистрант, Каршинский инженерно-экономический институт, Узбекистан, г. Карши

Master's student Karshi Engineering and Economic Institute, Republic of Uzbekistan, Karshi

д-р техн. наук, ведущий науч. сотр., Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент

Dr. Tech. Sciences, Leading Researcher Tashkent Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top