ИНГИБИРУЮЩИЕ КОРРОЗИЮ, НА ОСНОВЕ МОНОЭТАНОЛАМИНА, АДДУКТА И МОДИФИКАТОРА АНТИКОРРОЗИИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

CORROSION INHIBITORS BASED ON MONOETHANOLAMINE, ADDUCT AND ANTI-CORROSION MODIFIER DIESEL FUEL
Цитировать:
Расулов А.А., Муртазаев Б.М., Умиров Н.Н. ИНГИБИРУЮЩИЕ КОРРОЗИЮ, НА ОСНОВЕ МОНОЭТАНОЛАМИНА, АДДУКТА И МОДИФИКАТОРА АНТИКОРРОЗИИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 3(108). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/15183 (дата обращения: 24.05.2024).
Прочитать статью:

 

АННОТАЦИЯ

В данной статье мы рассматриваем синтез и исследование процесса ингибирующих коррозию, на основе моноэтаноламина, аддукта и  нитрования при взаимодействии сивушных масел и азотной кислоты для получения многофункциональных модификаторов с антикоррозионными свойствами. Изучение процесса получения этих композиций, их физико-химические характеристики, а также возможные области применения и разработка технологии являются актуальными.

ABSTRACT

In this article, we consider the synthesis and study сorrosion-inhibiting, based on monoethanolamine, adduct and of the  nitration process in the interaction of fusel oils and nitric acid to obtain multifunctional modifiers with anti-corrosion properties. The study of the process of obtaining these compositions, their physicochemical characteristics, as well as possible areas of application and development of technology are relevant.

 

Ключевые слова: композиции, антикоррозионными, модификатор, эффективность модификатор, газоконденсату, серной кислоте.

Keywords: compositions, anticorrosion modifier, efficiency modifier, gas condensate, sulfuric acid.

 

Введение. В настоящее время в мире ведутся работы по разработке новых полифункциональных композиций, ингибирующих коррозию, направленных на получение экологически чистых ингибиторов коррозии из вторичных промышленных продуктов и эффективности использования O или N содержащих ингибиторов коррозии. Для защиты топливной системы и деталей двигателя такие нефтепродукты, как бензин, дизельное топливо, авиационное топливо и сжиженный углеводородный газ не должны проявлять коррозионных свойств в отношении меди или стали.

Металл особенно уязвим в присутствии соединений серы, таких как H2S, и свободной серы[1].

Если готовое топливо не соответствует требованиям по коррозии металла, быстро справиться с этой проблемой поможет обработка некондиционных партий с помощью ингибиторов коррозии металла. Азотсодержащие композиции марки УНДж-20 пассируют поверхность медных компонентов и защищают металл от агрессивного воздействия[2].

Во время испытания модификаторов коррозии, были проведены испытания защитной способности образцов ингибиторов коррозии марки УНДж-20. Защитную способность ингибитора определяли при температуре окружающей среды в агрессивных средах:

Последствия коррозии для окружающей среды огромны, и ее торможение было тщательно изучено. Соляная кислота широко используется в различных технологических процессах в промышленности, например, в травильных ваннах, при добыче и переработке нефти и газа и в других химических и нефтехимических отраслях промышленности.

Кроме того, при техническом крекинге нефти кислоты появляются в результате гидролиза солей и могут оказывать разрушительное воздействие на оборудование. Коррозия в низкоуглеродистой стали является важной и дорогостоящей проблемой в промышленности, и она представляет значительную долю потерь в результате потери производства, неэффективной работы и высоких эксплуатационных расходов. Было обнаружено, что один из лучших методов защиты металлов от коррозии включает использование ингибиторов, которые являются веществами, которые замедляют скорость коррозии[3].

В основу настоящей композиции, ингибирующей коррозию, поставлена задача создания безотходного способа получения ингибитора коррозии, обладающего высоким защитным эффектом, с использованием более доступных реагентов.

Получение ингибитора коррозии заключается в том, что проводят реакцию взаимодействия моноэтаноламина с аддуктом (смесь фосфорной кислоты, мочевины и окиси цинка) в определенном соотношении взятых компонентов и в присутствии растительного масла.

В трехгорлую колбу, снабжённую мешалкой, обратным холодильником и термометром, загружали 20 г фосфорной кислоты, 2 г окиси цинка и 22 г мочевины, полученную смесь нагревали до температуры 120 оС до образования жидкой гомогенной смеси и прибавляли при перемешивании 10 г моноэтаноламина. Затем смесь нагревали до полного получения однородной массы (1час, 120oC). Потом охлаждали температуру реакционной массы до 90°С и добавляли 5,5 г растительного масла. Реакционную смесь при непрерывном перемешивании при температуре 160°С выдерживали в течение 1,5 часов. Затем охлаждали продукт до комнатной температуры. Среда синтезированного ингибитора коррозии составляют рН-7. [4.c.103-104].

На выход полученной композиции, ингибирующей коррозию, на основе моноэтаноламина и аддукта (смесь фосфорной кислоты, мочевины и окиси цинка) марки АИК – 2, влияет температура, соотношение взятых компонентов и время, а также использование катализатора. Нами синтезированы композиции, ингибирующие коррозию, при этом были изучены оптимальные режимы получения олигомеров, такие как температура, вязкость и соотношение исходных компонентов, изучены их ИК-спектры .

Синтезированы новые полифункциональные композиции, ингибирующие коррозию, АИК – 2 при различных соотношениях исходных компонентов в течение 2,5-3 часов изучали производительность реакции и определили, что наилучшим соотношением компонентов моноэтаноламина, аддукта и растительного масла является соотношение соответственно равное 3:1:0,5 в течение 2,5 часов при температуре 160оС. (рис.1).

 

1) 3:1:0,5; 2). 3:2:1; 3). 3:3:3; 4) 1:2:3

Рисунок 1. Зависимость выхода композиции, ингибирующей коррозию, АИК – 2 от соотношения исходных веществ и от времени. Температура 160оС

 

Как видно из рис. 2.1, оптимальная температура синтеза для высокого выхода композиций, ингибирующих коррозию, является 1600С. Последующее увелечение температуры приводит к уменьшению выхода композиций, ингибирующих коррозию.

Синтез композиций, ингибирующих коррозию, при температуре 160оС в течение 2,5 часов проводили с различными катализаторами. Изучали производительность реакции. Высокоэффективным получился выход реакции при использовании в качестве катализатора ионной жидкости (рис.2.).

 

1. Aлюминий хлорид. 2. Ионная жидкость. 3.Оксид магния

Рисунок 2. Влияние катализатора на производительность реакции при 160ºС

 

Физико-химические свойства синтезированной композиции, ингибирующей коррoзию, АИК – 2 приведены в табл.2.4. при оптимальных условиях (Т=160°С, τ=2,5ч). Высокий выход олигомерного соединения получается при соотношении компoнентов мoноэтаноламин, аддукт и растительное масло= 3:1:0,5.

Таблица 1.

Физико-химические характеристики композиции, ингибирующей коррозию, АИК – 2

Название олигомера

Соотношение (моль)

Агрегатное состояние

pH

Плотность, г/см3

Растворимость

АИК – 2

3:1:0,5

Вязкое вещество

7,0

1,04

Растворяется в воде

3:2:1

3:3:3

1:2:3

 

На ИК-спектре АИК-2 видны асимметричные и симметричные валентные колебания полос 3293, 3348, см-12 групп, появление полос валентных колебаний при 2919, 2849 oтносится к acимметричным валентным кoлебаниям СН2-групп.

Aсимметричные и симметричные деформационные колебания карбонильной группы и обратимые колебания карбонильных групп соответствуют спектру между 1456, 1557 и 1642 см-1. Низкие полосы интенсивности в спектре 1309 и 721 см-1 обусловлены вращательными и маятниковыми колебаниями метиленовой группы. Пoлоса нa длине волны 1232 см-1 спектра обусловлена деформационными колебаниями соединений фосфора -P = O в области 1266 см-1.

Полосы поглощения  в областях 868 и 1642 см-1, подтверждают наличие –NH2 групп. Кроме того, на ИК-спектре в областях 800 см-1 и 1456 см-1 появляются узкие малоинтенсивные полосы, содержащие связи металла [4.c.103-104].

 

Рисунок 3. ИК-спектр композиции, ингибирующей коррозию АИК – 2
Зависимость выхода композиции, модификатор антикоррозию, УНДж-20 от соотношения исходных веществ и от времени Температура 160оС

 

Синтез композиций, ингибирующих коррозию, при температуре 160оС в течение 2,5 часов проводили с различными катализаторами. Изучали производительность реакции. Высокоэффективным получился выход реакции при использовании в качестве катализатора ионной жидкости .

 

Рисунок 4. Зависимость выхода композиции, модификатор антикоррозию, УНДж-20 от соотношения исходных веществ и от времени Температура 160оС

 

Физико-химические свойства синтезированной композиции, модификатор антикоррoзию, УНДж-20 приведены в табл.1. при оптимальных условиях (Т=160°С, τ=2,5ч). Высокий выход олигомерного соединения получается при соотношении компoнентов свшуй масло, азотная килота и растительное масло= 2:1:0,5.

Таблица 2.

Физико-химические характеристики композиции, Модификатор антикоррозию, УНДж-20

Название олигомера

Соотношение (моль)

Агрегатное состояние

pH

Плотность, г/см3

Растворимость

УНДж-20

2:1:0,5

Вязкое вещество

7,0

1,04

Растворяется в масло

3:1:1

1:1:1

1:2:3

Примечание: Z< 0 - стимулирование коррозии

Z > 0 - замедление коррозии.

 

Результаты определения защитной способности ингибиторов марки: УНДж-20; показали следующие результаты:

- Скорость коррозии стали марки Ст 20 в газовом конденсате составила - 0,033 мм/год, при добавке 0,0006 % ингибитора марки УНДж-20 скорость коррозии составила 0,0026 - 0,0031 мм/год, что соответствует оценке защитной способности ингибиторов -3 балла «удовлетворительная». Степень защиты ингибитором 90,61 - 92,12%;[2]

 

Список литературы:

  1. Умиров Н.Н., Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т. «Влияние дополнительных модификаторов дизельного топлива на двигатель. Интеграция наука, образование и производства- важнейший фактор в реализации инвестиционных проектов нефтегазовой отрасли» материалы республиканской научно – технической конференции. Ташкент-2019 1-ноября   358-360 с.
  2. Умиров Н.Н., Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т. “Цетаноповышающая присадка алкилнитрита – УНДж-20” // Современные проблемы и перспективы химии и химико – металлургического производства Инновационные разработки в сфере химии и технологии топлив смазывающих материалов. Республиканской научно – технической конференции – (2018-йил 22-ноября) Навои -2019  -с.33-34
  3. Умиров Н.Н., Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т «Кислород таркибли иккиламчи хомашё асосида қайта ишланган октан сонини оширувчи модификатор» Внедрение достижений науки в практику и устранение в ней деятельности коррупции. III - Международная конференция-симпозиум. Ташкент-2019 30-ноября 291-294 с.
  4. Нарзуллаев А.Х., Джалилов А.Т., Бекназаров Х.С., Нурқулов Э.Н., Давронова.Ф.Л. Маҳаллий хомашёлар асосида янги самарали коррозия ингибиторларини синтез қилиш ва уларни амалиётда қўллаш Композиционные материалы № 1, 2019 г. С.102-104. (02.00.00., №4)
Информация об авторах

магистрант, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши

Master's student, Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi

магистрант, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши

Master's student, Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi

доцент, Каршинский государственный университет, Республика Узбекистан, г. Карши

Doktorant, Karshi State University, Republic of Uzbekistan, Karshi

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