Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Ингибиторы кислотной коррозии латуни
Ингибитор коррозии латуни
Изобретение относится к металлургии, в частности к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов. Предлагается применять вещество класса тиазолидинов
3-N-(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидион-2,4 (НАБТ) в качестве ингибитора коррозии латуней в щелочных и кислых средах. Технический результат: повышение степени защиты в полиметаллических системах с другими металлами, в частности, со сталью, НАБТ малотоксичен, не разрушается при длительном применении в кислых и гликолевых средах, многофункционален. 2 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к области изыскания ингибиторов коррозии сплавов на основе меди.
Известно соединение 2-меркаптобензотриазол, являющееся ингибитором коррозии. Недостатком является высокая стоимость и малая растворимость данного вещества, которая падает с уменьшением рН /1/.
Наиболее близким является представитель класса азолов - бензотриазол (БТА) C6H5N3. Данное вещество хорошо изучено, оно дает, большой защищающий эффект в слабощелочных и нейтральных средах. Предупреждает оно и обесцинкование (специфическое разрушение латуней), снижая коэффициент обесцинкования (ZZn). Однако по мере роста кислотности раствора К.З. (коэффициент защиты) уменьшается, а при рН 2 БТА является стимулятором коррозионных процессов. Объяснение ослабления защитных свойств данного ингибитора в кислотных средах заключается в условиях образования поверхностных пленок - азолятов меди. На поверхности латуни в нейтральных средах образуется слой закиси меди Сu2О, который и предупреждает обесцинкование. Но в кислых средах это соединение является нестабильным, поэтому образование азолятов затруднено /2/.
Задачей изобретения является улучшение свойств ингибитора коррозии латуней, обеспечивающих высокую степень защиты в полиметаллических системах с другими металлами, в частности со сталью, малотоксичных, не разрушающихся при длительном применении в кислых и гликолевых средах, многофункциональных. Она решается применением в качестве ингибитора 3-N(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидиона-2,4(НАБТ), соединения класса тиазолидинов.
В настоящее время в медицинской практике широко применяются лекарственные средства, содержащие тиазолидиновый цикл: природные и полусинтетические пенициллины, антигельминтики, стимуляторы лейкопоэза, противоопухолевые препараты. С целью расширения ряда соединений, обладающих потенциальной биологической активностью, синтезированы продукты аминоаминометилирования производных тиазолидиндиона-2,4. В их числе НАБТ получен конденсацией эквимолярных количеств ароматических аминов и 5-производных тиазолидиона-2,4 при нагревании на сетке с обратным холодильником в среде этанола /2/.
НАБТ как вещество, сходное по структуре и свойствам с БТА, был исследован в качестве ингибитора коррозии и дал хорошие результаты не только в щелочной, но и в кислой среде.
В системе охлаждения силовых установок используются детали из различных материалов, таких как алюминий и его сплавы, латунь, чугун, сталь, в качестве припоев используются сплавы олова и свинца. В деталях из латуни наиболее коррозионно-уязвимыми участками являются паяные соединения латунных трубок. Присутствие солей, антифризов, распад гликолей, плохо промытая система охлаждения служат причиной повышенной кислотности. Усиливают коррозию латуней температура эксплуатации, аэрация, побочные продукты коррозии, напряжение в металлах, условия эксплуатации.
В основе представлений о механизме защиты металлов от коррозионных разрушений ингибиторами лежат единые представления о течении этих процессов на поверхности двух фаз: твердой (металл) и жидкой (охлаждающая жидкость). Первичным актом ингибирующего действия соединений является адсорбция, которая зависит от заряда поверхности металла, т.е. адсорбата и заряда адсорбента, т.е. ингибитора. Изучение электрических свойств обоих компонентов подтверждает преимущество органических соединений в качестве ингибиторов, содержащих по крайней мере одну полярную группу азота, серы, кислорода, в некоторых случаях селена и фосфора.
Сравнительные коррозионные испытания показали, что обесцинкование α-латуней уменьшается при легировании их S, P, As, Sb, Bi, поэтому можно было предположить, что введение этих элементов в органические соединения будут предотвращать коррозию латуни. Предварительные коррозионные испытания позволили выбрать соединение класса тиазолоидинов, содержащее два гетероатома (серу и азот) и большую цепь сопряжений. Высокая электронная плотность предполагает хорошую адсорбционную способность, возможность образования связей с ионами металлов; образование как катионных, так и анионных комплексов. Исследования проводились в средах, соответствующих условиям работы системы охлаждения: в водной, в системе вода-этиленгликоль и в тосоле.
В процессе проведения эксперимента снимали анодные и катодные поляризационные кривые, где видно торможение как анодного, так и катодного процесса. Эффективное снижение емкости двойного электрического слоя объясняется сильным π-взаимодействием с поверхностью электрода, т.е. хемосорбцией. При малых концентрациях НАБТ наблюдается пик десорбции, при 50 мг/л пик десорбции отсутствует НАБТ относится к адсорбционным ингибиторам и образует комплексы с продуктами коррозии металлов, что делает пленку более прочной и устойчивой в кислых средах. Присутствие ингибитора способствует и удалению накипи с исследуемой поверхности, что важно, так как накипь снижает мощность двигателя и вызывает перерасход топлива.
Таким образом, технический результат достигается применением соединения класса тиазолидинов (3-N(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидион-2,4) в качестве ингибитора коррозии латуней в щелочных и кислых средах.
С увеличением концентрации НАБТ защитные свойства усиливаются, однако увеличение концентрации с 50 до 100 мг/л скорость коррозии и коэффициент обесцинкования не изменяет. Таким образом, НАБТ является ингибитором коррозии латуней смешанного анодно-катодного действия. Добавление его в концентрации 50 мг/л к щелочным, нейтральным и кислым растворам не только значительно подавляет саморастворение промышленной латуни Л 68, но и снижает опасность обесцинкования. Как видно из таблицы, К.з. во всех средах близок 99%, a ZZn стремится к единице, в то время как у БТА в кислых средах К.з. от 45 до -300%, а коэффициент обесцинкования от 5,7 до 140,0.
Хорошее защитное действие оказывает НАБТ и на другие материалы, используемые в системах охлаждения, особенно на сталь, так как ее коррозию в контакте усиливает латунь. Результаты приведены в таблице.
Источники информации
1. Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. М.: Химия. - 1977. - 352 с.
2. Цуркан А.А. Синтез биологически активных производных селеномочевины, селеносемикарбазида и их тиоаналогов: Диссертация доктора фарм. наук: 15.00.02 - Рязань, 1980. - 478 с.
| Результаты коррозионных испытаний латуни Л 68 в различных средах (К-З. - коэффициент защиты от коррозии; ZZn - коэффипиент обесцинкования) | ||||||||
| НАБТ-50 мг/л К.3.% рН*7.5-10.0 рН 2 | НАБТ-50 мг/л ZZn pH*7.5-10.0 pH 2 | БТА-50 мг/л К.3.% pH*7.5-10.0 pH 2 | БТА-50 мг/л ZZn pH*7.5-10.0 pH 2 | |||||
| водная среда при 90°С | 98 | 96 | 1,2 | 1,8 | 98 | -300 | 1,8 | 5,7 |
| тосол при 120°С | 99 | 98 | 1,4 | 2,0 | 98 | -85 | 1,7 | 120 |
| вода-этиленгликоль при 120°С | 99 | 92 | 1,2 | 2,0 | 99 | 45 | 1,2 | 140 |
| * pH водной среды - 7,5; pH тосола - 10; pH системы вода-этиленгликоль - 7,7. | ||||||||
| Результаты коррозионных испытаний стали Сr 20 в различных средах | ||||||||
| НАБТ-50 мг/л К.3.% pH* 7.5-10 рН 2 | БТА-50 мг/л К.3.% pH 7.5-10 pH 2 | |||||||
| водная среда при 90°С | 97 | 90 | 80 | 45 | ||||
| тосол при 120°С | 98 | 82 | 95 | 45 | ||||
| вода-этиленгликоль при 120°С | 98 | 82 | 89 | 50 | ||||
| * pH водной среды - 7,5; pH тосола - 10; pH системы вода-этиленгликоль - 7,7. |
Применение вещества класса тиазолидинов
3-N(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидион-2,4 в качестве ингибитора коррозии латуней в щелочных и кислых средах.
www.findpatent.ru
ингибитор коррозии латуни - патент РФ 2256726
Изобретение относится к металлургии, в частности к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов. Предлагается применять вещество класса тиазолидинов
3-N-(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидион-2,4 (НАБТ) в качестве ингибитора коррозии латуней в щелочных и кислых средах. Технический результат: повышение степени защиты в полиметаллических системах с другими металлами, в частности, со сталью, НАБТ малотоксичен, не разрушается при длительном применении в кислых и гликолевых средах, многофункционален. 2 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к области изыскания ингибиторов коррозии сплавов на основе меди.
Известно соединение 2-меркаптобензотриазол, являющееся ингибитором коррозии. Недостатком является высокая стоимость и малая растворимость данного вещества, которая падает с уменьшением рН /1/.
Наиболее близким является представитель класса азолов - бензотриазол (БТА) C6H5N3. Данное вещество хорошо изучено, оно дает, большой защищающий эффект в слабощелочных и нейтральных средах. Предупреждает оно и обесцинкование (специфическое разрушение латуней), снижая коэффициент обесцинкования (Z Zn). Однако по мере роста кислотности раствора К.З. (коэффициент защиты) уменьшается, а при рН 2 БТА является стимулятором коррозионных процессов. Объяснение ослабления защитных свойств данного ингибитора в кислотных средах заключается в условиях образования поверхностных пленок - азолятов меди. На поверхности латуни в нейтральных средах образуется слой закиси меди Сu2О, который и предупреждает обесцинкование. Но в кислых средах это соединение является нестабильным, поэтому образование азолятов затруднено /2/.
Задачей изобретения является улучшение свойств ингибитора коррозии латуней, обеспечивающих высокую степень защиты в полиметаллических системах с другими металлами, в частности со сталью, малотоксичных, не разрушающихся при длительном применении в кислых и гликолевых средах, многофункциональных. Она решается применением в качестве ингибитора 3-N(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидиона-2,4(НАБТ), соединения класса тиазолидинов.
В настоящее время в медицинской практике широко применяются лекарственные средства, содержащие тиазолидиновый цикл: природные и полусинтетические пенициллины, антигельминтики, стимуляторы лейкопоэза, противоопухолевые препараты. С целью расширения ряда соединений, обладающих потенциальной биологической активностью, синтезированы продукты аминоаминометилирования производных тиазолидиндиона-2,4. В их числе НАБТ получен конденсацией эквимолярных количеств ароматических аминов и 5-производных тиазолидиона-2,4 при нагревании на сетке с обратным холодильником в среде этанола /2/.
НАБТ как вещество, сходное по структуре и свойствам с БТА, был исследован в качестве ингибитора коррозии и дал хорошие результаты не только в щелочной, но и в кислой среде.
В системе охлаждения силовых установок используются детали из различных материалов, таких как алюминий и его сплавы, латунь, чугун, сталь, в качестве припоев используются сплавы олова и свинца. В деталях из латуни наиболее коррозионно-уязвимыми участками являются паяные соединения латунных трубок. Присутствие солей, антифризов, распад гликолей, плохо промытая система охлаждения служат причиной повышенной кислотности. Усиливают коррозию латуней температура эксплуатации, аэрация, побочные продукты коррозии, напряжение в металлах, условия эксплуатации.
В основе представлений о механизме защиты металлов от коррозионных разрушений ингибиторами лежат единые представления о течении этих процессов на поверхности двух фаз: твердой (металл) и жидкой (охлаждающая жидкость). Первичным актом ингибирующего действия соединений является адсорбция, которая зависит от заряда поверхности металла, т.е. адсорбата и заряда адсорбента, т.е. ингибитора. Изучение электрических свойств обоих компонентов подтверждает преимущество органических соединений в качестве ингибиторов, содержащих по крайней мере одну полярную группу азота, серы, кислорода, в некоторых случаях селена и фосфора.
Сравнительные коррозионные испытания показали, что обесцинкование 
-латуней уменьшается при легировании их S, P, As, Sb, Bi, поэтому можно было предположить, что введение этих элементов в органические соединения будут предотвращать коррозию латуни. Предварительные коррозионные испытания позволили выбрать соединение класса тиазолоидинов, содержащее два гетероатома (серу и азот) и большую цепь сопряжений. Высокая электронная плотность предполагает хорошую адсорбционную способность, возможность образования связей с ионами металлов; образование как катионных, так и анионных комплексов. Исследования проводились в средах, соответствующих условиям работы системы охлаждения: в водной, в системе вода-этиленгликоль и в тосоле.
В процессе проведения эксперимента снимали анодные и катодные поляризационные кривые, где видно торможение как анодного, так и катодного процесса. Эффективное снижение емкости двойного электрического слоя объясняется сильным 
-взаимодействием с поверхностью электрода, т.е. хемосорбцией. При малых концентрациях НАБТ наблюдается пик десорбции, при 50 мг/л пик десорбции отсутствует НАБТ относится к адсорбционным ингибиторам и образует комплексы с продуктами коррозии металлов, что делает пленку более прочной и устойчивой в кислых средах. Присутствие ингибитора способствует и удалению накипи с исследуемой поверхности, что важно, так как накипь снижает мощность двигателя и вызывает перерасход топлива.
Таким образом, технический результат достигается применением соединения класса тиазолидинов (3-N(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидион-2,4) в качестве ингибитора коррозии латуней в щелочных и кислых средах.
С увеличением концентрации НАБТ защитные свойства усиливаются, однако увеличение концентрации с 50 до 100 мг/л скорость коррозии и коэффициент обесцинкования не изменяет. Таким образом, НАБТ является ингибитором коррозии латуней смешанного анодно-катодного действия. Добавление его в концентрации 50 мг/л к щелочным, нейтральным и кислым растворам не только значительно подавляет саморастворение промышленной латуни Л 68, но и снижает опасность обесцинкования. Как видно из таблицы, К.з. во всех средах близок 99%, a Z Zn стремится к единице, в то время как у БТА в кислых средах К.з. от 45 до -300%, а коэффициент обесцинкования от 5,7 до 140,0.
Хорошее защитное действие оказывает НАБТ и на другие материалы, используемые в системах охлаждения, особенно на сталь, так как ее коррозию в контакте усиливает латунь. Результаты приведены в таблице.
Источники информации
1. Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. М.: Химия. - 1977. - 352 с.
2. Цуркан А.А. Синтез биологически активных производных селеномочевины, селеносемикарбазида и их тиоаналогов: Диссертация доктора фарм. наук: 15.00.02 - Рязань, 1980. - 478 с.
| Результаты коррозионных испытаний латуни Л 68 в различных средах (К-З. - коэффициент защиты от коррозии; ZZn - коэффипиент обесцинкования) | ||||||||||||
| НАБТ-50 мг/л К.3.% рН*7.5-10.0 рН 2 | НАБТ-50 мг/л Z Zn pH*7.5-10.0 pH 2 | БТА-50 мг/л К.3.% pH*7.5-10.0 pH 2 | БТА-50 мг/л ZZn pH*7.5-10.0 pH 2 | |||||||||
| водная среда при 90°С | 98 | 96 | 1,2 | 1,8 | 98 | -300 | 1,8 | 5,7 | ||||
| тосол при 120°С | 99 | 98 | 1,4 | 2,0 | 98 | -85 | 1,7 | 120 | ||||
| вода-этиленгликоль при 120°С | 99 | 92 | 1,2 | 2,0 | 99 | 45 | 1,2 | 140 | ||||
| * pH водной среды - 7,5; pH тосола - 10; pH системы вода-этиленгликоль - 7,7. | ||||||||||||
| Результаты коррозионных испытаний стали Сr 20 в различных средах | ||||||||||||
| НАБТ-50 мг/л К.3.% pH* 7.5-10 рН 2 | БТА-50 мг/л К.3.% pH 7.5-10 pH 2 | |||||||||||
| водная среда при 90°С | 97 | 90 | 80 | 45 | ||||||||
| тосол при 120°С | 98 | 82 | 95 | 45 | ||||||||
| вода-этиленгликоль при 120°С | 98 | 82 | 89 | 50 | ||||||||
| * pH водной среды - 7,5; pH тосола - 10; pH системы вода-этиленгликоль - 7,7. | ||||||||||||
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Применение вещества класса тиазолидинов
3-N(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидион-2,4 в качестве ингибитора коррозии латуней в щелочных и кислых средах.
www.freepatent.ru
Коррозия металлов в кислотах
Коррозия металла в кислотах – это его разрушение при взаимодействии с концентрированными или разведенными кислотами. Часто такие разрушения встречаются на химических производствах и других сферах деятельности человека. Слабые кислотные растворы могут создавать даже некоторые продукты питания, и непокрытый металл, соприкасающийся с ними, будет коррозировать. То, как себя поведет металлический предмет при контакте с кислотой, зависит от его способности пассивироваться. Процесс коррозии металлов в кислотах проходит с выделением водорода.
Рассмотрим более подробно случаи коррозии металла в кислотах разного происхождения.
Коррозия металлов в соляной кислоте
Соляная кислота является очень агрессивной по отношению к металлам. В большей степени это обуславливается содержанием в ней ионов Cl-. Даже коррозионно-стойкие стали подвергаются разрушению, когда концентрация кислоты выше среднего. Если же раствор достаточно сильно разбавлен, такие стали коррозии не подвергаются.
Коррозия никеля в серной кислоте не протекает даже в случаях, когда достигается температура кипения. В присутствии трехвалентного железа, хлоридов, других окислителей никель и его сплавы начинают разрушаться.
Низколегированная аустенитная сталь при комнатной температуре и концентрации соляной кислоты в 0,2 – 1% подвергается коррозии со скоростью 24 г/(м2•сут).
Коррозия металлов в органических кислотах
Самой сильной среди органических кислот является уксусная. В яблочной, бензойной, пикриновой, олеиновой, винной, стеариновой кислотах даже при больших температурах (выше 100°С) коррозионно-стойкие стали отличаются высокой устойчивостью. При контакте металлов с муравьиной кислотой образуются питтинги (особенно при увеличении температуры). Глубина их даже больше, чем в уксусной кислоте.
В органических кислотах высокой устойчивостью обладает алюминий, т.к. на его поверхности присутствует защитная пленка труднорастворимых окислов.
Щавелевая, себациновая, лимонная и молочная кислоты вызывают коррозию сталей только при больших концентрациях. В них устойчивы хромистые стали с добавками молибдена.
Коррозия металлов в азотной кислоте
Азотная кислота обладает агрессивным воздействием по отношению ко многим металлам. Малоуглеродистые стали не обладают достаточной устойчивостью в растворах азотной кислоты. Кроме того, при повышении концентрации HNO3 до 35 – 40% (при данных концентрациях сталь переходит в пассивное состояние) коррозия малоуглеродистых сталей в азотной кислоте увеличивается. При концентрации азотной кислоты близкой к 100% пассивное состояние нарушается. Азотная кислота является окислителем. При коррозии железа катодными деполяризаторами являются молекулы азотной кислоты и нитрат-ионы. Устойчивость в азотной кислоте хромистых сталей повышается, если в их состав вводить никель и молибден. Коррозионное разрушение сталей в азотной кислоте происходит по границам зерен. На алюминий слабое влияние оказывают пары азотной кислоты или растворы с концентрацией более 80%. При нормальной температуре алюминий обладает высокой коррозионной стойкостью в азотной кислоте. Скорость коррозии алюминия в азотной кислоте возрастает при постоянном перемешивании и присутствии в растворе хлорид-ионов.
Коррозия металлов в серной кислоте
При концентрации серной кислоты около 50 – 55% поверхность железа переходит в пассивное состояние. Далее с повышением температуры и концентрации серной кислоты поверхность железа становится активной (наблюдается коррозия железа в серной кислоте).
В растворах серной кислоты, как и в других кислотах, на скорость коррозии железа большое влияние оказывает природа анионов. Это связано с торможением катодного и анодного процессов и их адсорбцией на поверхности металла.
Я.М. Колотыркин развил представления, что на анодное растворение железа оказывают влияние анионы. Это связано с образование комплекса:
Fe + h3O ↔ Fe(OH-)адс. + H+;
Fe(OH-)адс ↔ Fe(OH)адс + e-;
Fe(OH)адс + HSO4- →FeSO4 + h3O + e-;
Fe(OH)адс + SO42- → FeSO4 + OH- + e-;
FeSO4 = Fe2+ + SO42-.
Из вышеперечисленных уравнений понятно, что скорость анодного процесса возрастает с увеличением концентрации ионов HSO4- и SO42-. С поверхности железа сульфат ионы вытесняются хлорид ионами, но до определенной концентрации ионов хлора, скорость протекания анодного процесса замедляется.
В 95 – 98% серной кислоте при нормальной температуре хорошей устойчивостью обладают хромистые стали (с содержанием хрома около 17%) с небольшой добавкой молибдена или без него. В таких условиях (при большой концентрации серной кислоты) стоек также алюминий и углеродистые стали. Чистый алюминий (99,5%) более устойчив в серной кислоте, чем его сплавы, в состав которых не входит медь. Скорость коррозии алюминия в серной кислоте (и его сплавов) при повышении температуры с 20°С до 98°С увеличивается с 8 до 24 г/(м2•сут). Коррозионно-стойкие стали в 5-ти или 20-% растворе при температуре кипения серной кислоты устойчивы только в присутствии ингибиторов коррозии.
При обычной температуре в серной кислоте коррозия меди практически не наблюдается. А при повышении температуры до 100°С процесс разрушения интенсифицируется. В 25% растворе серной кислоты, повышенном давлении и температуре близкой к 200°С медь быстро разрушается.
Латунь не обладает коррозионной стойкостью в растворах серной кислоты любых концентраций даже при комнатной температуре. Устойчивость латуней к разрушению в серной кислоте можно только повысить введением в раствор 30% соли CuSO4•5h3O.
Коррозия металлов в фосфорной кислоте
Наибольшей стойкостью к коррозии в фосфорной кислоте отличаются молибденовые стали. Алюминий и его сплавы (в состав которых не входит медь, магний) устойчивы в фосфорной кислоте. При обычной температуре не поддаются также разрушениям хромоникелевые аустенитные стали (в растворах фосфорной кислоты любой концентрации). В концентрированной технической фосфорной кислоте при температуре не выше 50°С стойки малоуглеродистые стали. Если сталь с 17% хрома поместить в раствор фосфорной кислоты, концентрацией от 1 до 10%, то она будет обладать высокой устойчивостью даже при температуре кипения.
Медь практически не подвергается коррозии в фосфорной кислоте при температуре от 20 до 95°С. Но если в систему вводить окислитель и повышать температуру – скорость коррозии меди в фосфорной кислоте значительно увеличивается. Бронзы и латуни в фосфорной кислоте ведут себя аналогично.
Коррозия металлов во фтористоводородной кислоте
Чугун, малоуглеродистая сталь и железо во фтористоводородной кислоте быстро разрушаются. В 10-% фтористоводородной кислоте при нормальной температуре обладают хорошей устойчивостью хромистые стали (с содержанием хрома 17%). В 20-% кислоте при температуре до 50°С устойчивы аустенитные высоколегированные стали. Латуни не разрушаются в 40-60-% фтористоводородной кислоте при 20°С. Магниевые сплавы устойчивы при температурах до 65°С в 45-% растворе.
www.okorrozii.com
Ингибитор кислотной коррозии металлов
Изобретение относится к технике защиты металлов от кислотной коррозии, в т.ч. протекающей при повышенных температурах, с помощью ингибиторов и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования при кислотных обработках скважин, отмывке оборудования от минеральных отложений или травлении металлов.
Известно большое количество ингибиторов кислотной коррозии металлов /Иванов Е.С. Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах. - М.: Металлургия, 1986. - 175 с./. Аналогами предлагаемого ингибитора являются ацетиленовые соединения, в т.ч. 2-бутин-1,4-диол. Однако при повышенных температурах они осмоляются и не обеспечивают эффективной защиты металла / Подобаев Н.И., Котов В.И., Воскресенский А.Г. О химическом превращении диметилкарбинола при коррозии стали в соляной кислоте. /В сб. Ученые записки №340. - М.: МГПИ им. В.И. Ленина, 1971. - С.27-31/. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому ингибитору являются соединения нуклеофильного типа: неорганические анионы (например, галогениды, роданид) или амины (например, уротропин, гексаметилендиамин, моноэтаноламин) или тиомочевина и ее производные /Алцыбеева А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов (справочник). - Л.: Химия, 1968. - 264 с./. Из них наиболее эффективен гексаметилендиамин, однако и его применение не обеспечивает эффективной защиты при повышенных температурах (>110°C), которые могут возникать, например, при кислотной обработке нефтяных скважин.
Техническим результатом заявленного изобретения является эффективное снижение скорости кислотной коррозии металлов при повышенных температурах.
Технический результат достигается тем, что ингибитор, содержащий соединения нуклеофильного типа, дополнительно содержит аминотриазол или его производные при следующем соотношении компонентов (% вес.):
| соединения нуклеофильного типа | 2-90 |
| аминотриазол или его производные | 10-98 |
В качестве соединения нуклеофильного типа использовались неорганические анионы (галагениды, роданид, сульфид) в виде солей щелочных металлов или амины (уротропин, гексаметилендиамин, моноэтаноламин) или тиомочевина и ее производные (фенилтиомочевина, толилтиомочевина, дифенилтиомочевина, метил-изо-тиомочевина).
В качестве аминотриазола или его производных использовали 3-амино-1,2,4-триазол, 4-амино-1,2,4-триазол, 1-амино-1,2,3-триазол-4-ол, 5-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)пентанитрил, 2-(4-амино-1,2,3-триазол-2-ил)-5-гидроксиметил)тетрагидрофуран-3,4-диол.
Ниже приводятся примеры конкретных составов предлагаемого ингибитора и подробное описание изобретения, поясняющее его техническую сущность.
Пример 1. Ингибитор содержит (% вес.):
| гексаметилендиамин | 2 |
| 3-амино-1,2,4-триазол | 98 |
Пример 2. Ингибитор содержит (% вес.):
| гексаметилендиамин | 90 |
| 3-амино-1,2,4-триазол | 10 |
Пример 3. Ингибитор содержит (% вес.):
| гексаметилендиамин | 50 |
| 3-амино-1,2,4-триазол | 50 |
Эти и другие примеры конкретных составов предлагаемого ингибитора, которые использовались при проведении коррозионных испытаний, сведены в таблицах 1 и 2.
Для оценки эффективности исследуемых композиций в отношении высокотемпературной кислотной коррозии металлов проводили коррозионные исследования на цилиндрических образцах стали 45, нержавеющей стали 1Х18Н9Т, латуни М62, цинка Ц0, алюминиевого сплава Д16 диаметром 20 и длиной 50 мм. Образцы зачищали наждачной бумагой, обезжиривали спиртом, сушили, взвешивали на аналитических весах. Опыты выполнялись в автоклавах с кварцевыми сосудами, заполненными раствором 5,0 М соляной кислоты, содержащей 2% ингибитора. Образцы помещали в раствор кислоты при 100°C, герметизировали автоклав, за 5 минут нагревали его до 120°C, выдерживали при этой температуре 1 ч, далее за 5 мин охлаждали систему до 100°C и извлекали образцы. После коррозионных испытаний образцы промывали водой, удаляли ластиком слой шлама, высушивали спиртом и определяли убыль массы на аналитических весах. По убыли массы рассчитывали скорость коррозии металла. Об эффективности ингибиторов судили по величинам коэффициентов торможения (γ=K1/K2, где К2 - скорость коррозии в присутствии ингибитора; К1 - скорость коррозии в отсутствие его).
| Таблица 1 | |||
| Влияние соотношения компонентов предлагаемого ингибитора на его защитные свойства в отношении стали 45 | |||
| Пример | Ингибитор | γ | |
| Гексаметилендиамин | 3-амино-1,2,4-триазол | ||
| 1 | 2 | 98 | >100 |
| 2 | 90 | 10 | >100 |
| 3 | 50 | 50 | >100 |
| 4 | 1 | 99 | 7 |
| 5 | 91 | 9 | 8 |
| 2-бутин-1,4-диол (аналог) | 5 | ||
| Гексаметилендиамин (прототип) | 10 |
Данные табл.1 свидетельствуют, что смесь гексаметилендиамина и 3-амино-1,2,4-триазола при соблюдении указанных соотношений компонентов (примеры 1-3) синергетически взаимодействуют и обеспечивают более эффективное подавление коррозии стали 45 в условиях испытаний, чем 2-бутин-1,4-диол (аналог) и гексаметилендиамин (прототип).
Нарушение указанных соотношений компонентов ведет к резкому снижению защитных свойств ингибитора (примеры 4, 5).
Природа обнаруженного синергетического эффекта в настоящее время не ясна. Однако установлено, что применение в составе композиции в качестве соединений нуклеофильного типа - неорганических анионов (галагениды, роданид, сульфид) в виде солей щелочных металлов (табл.2, примеры 6, 7, 8, 9, 10), или аминов (уротропин, гексаметилендиамин, моноэтаноламин) (табл.2, примеры 11, 12), или тиомочевины и ее производных (фенилтиомочевина, толилтиомочевина, дифенилтиомочевина, метил-изо-тиомочевина) (табл.2, примеры 13, 14, 15, 16) не ведет к потере эффективности защиты.
К потере эффективности не приводит также использование в качестве производного аминотриазола - 4-амино-1,2,4-триазола или 1-амино-1,2,3-триазол-4-ол или 5-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)пентанитрила или 2-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)-5-гидроксиметил)тетрагидрофуран-3,4-диол (табл.2, примеры 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16).
| Таблица 2 | |||
| Влияние состава предлагаемого ингибитора на его защитные свойства в отношении стали 45. Соотношение компонентов: соединение нуклеофильного типа: производные аминотриазола=50:50 | |||
| Пример | Ингибитор | γ | |
| Соединения нуклеофильного типа | Производные аминотриазола | ||
| 6 | иодид калия | 3-амино-1,2,4-триазол | >100 |
| 7 | бромид калия | 3-амино-1,2,4-триазол | >100 |
| 8 | фторид калия | 4-амино-1,2,4-триазол | >100 |
| 9 | роданид калия | 4-амино-1,2,4-триазол | >100 |
| 10 | сульфид натрия | 1-амино-1,2,3-триазол-4-ол | >100 |
| 11 | уротропин | 1-амино-1,2,3-триазол-4-ол | >100 |
| 12 | моноэтаноламин | 5-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)пентанитрил | >100 |
| 13 | фенилтиомочевина | 5-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)пентанитрил | >100 |
| 14 | толилтиомочевина | 5-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)пентанитрил | >100 |
| 15 | метил-изо-тиомочевина | 2-(4-амино-1,2,3, -триазол-2-ил)-5-гидроксиметил)тетрагидрофуран-3,4-диол | >100 |
| 16 | дифенилтиомочевина | 2-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)-5-гидроксиметил)тетрагидрофуран-3,4-диол | >100 |
| 2-бутин-1,4-диол (аналог) | 5 | ||
| Гексаметилендиамин (прототип) | 10 |
Данные таблиц 3, 4, 5 и 6 свидетельствуют, что предлагаемый ингибитор (состав по примеру 3) превосходит ингибиторы прототип и аналог и в отношении защиты от кислотной коррозии нержавеющей стали 1Х18Н9Т (пример 3.1), латуни М62 (пример 3.2), цинка Ц0 (пример 3.3), алюминиевого сплава Д16 (пример 3.4).
| Таблица 3 | |
| Влияние предлагаемого ингибитора (состав по примеру 3) на торможение коррозии нержавеющей стали 1Х18Н9Т | |
| Пример | γ |
| 3.1 | 54 |
| 2-бутан-1,4-диол (аналог) | 2 |
| Гексаметилендиамин (прототип) | 4 |
| Таблица 4 | |
| Влияние предлагаемого ингибитора (состав по примеру 3) на торможение коррозии латуни М62 | |
| Пример | γ |
| 3.2 | 30 |
| 2-бутин-1,4-диол (аналог) | 3 |
| Гексаметилендиамин (прототип) | 4 |
| Таблица 5 | |
| Влияние предлагаемого ингибитора (состав по примеру 3) на торможениеи коррозии цинка Ц0 | |
| Пример | γ |
| 3.3 | >100 |
| 2-бутин-1,4-диол (аналог) | 1,5 |
| Гексаметилендиамин (прототип) | 5 |
| Таблица 6 | |
| Влияние предлагаемого ингибитора (состав по примеру 3) на торможение коррозии алюминиевого сплава Д16 | |
| Пример | γ |
| 3.4 | 54 |
| 2-бутин-1,4-диол (аналог) | 2 |
| Гексаметилендиамин (прототип) | 4 |
Таким образом, результаты коррозионных испытаний свидетельствуют, что предлагаемый ингибитор кислотной коррозии превосходит ингибитор-аналог и ингибитор-прототип по своим защитным свойствам в отношении кислотной коррозии металлов при повышенных температурах.
Использование предлагаемого ингибитора позволит существенно увеличить сроки службы нефтепромыслового оборудования в условиях кислотной обработки скважин с повышенной температурой в забое, а также снизить потери металлов при кислотной отмывке оборудования от минеральных отложений или травлении металлов при повышенных температурах.
1. Ингибитор кислотной коррозии металлов, содержащий нуклеофильное соединение, отличающийся тем, что он дополнительно содержит аминотриазол или его производное, а в качестве нуклеофильного соединения - галогенид щелочного металла, или роданид щелочного металла, или сульфид щелочного металла, или уротропин, или гексаметилендиамин, или моноэтаноламин, или тиомочевину, или ее производное при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| нуклеофильное соединение | 2-90 |
| аминотриазол или его производное | 10-98 |
2. Ингибитор коррозии по п.1, отличающийся тем, что в качестве тиомочевины или ее производного он содержит тиомочевину, или фенилтиомочевину, или толилтиомочевину, или дифенилтиомочевину, или метил-изо-тиомочевину.
3. Ингибитор коррозии по п.1, отличающийся тем, что в качестве аминотриазола или его производного он содержит 3-амино-1,2,4-триазол, или 4-амино-1,2,4-триазол, или 1-амино-1,2,3-триазол-4-ол, или 5-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)пентанитрил, или 2-(4-амино-1,2,3,-триазол-2-ил)-5-гидроксиметил)тетрагидрофуран-3,4-диол.
www.findpatent.ru
Ингибиторы коррозии в растворах соляной кислоты
Очистка аппаратуры от твердых отложений осуществляется 5% раствором соляной кислоты с добавкой ингибитора коррозии (2—3% столярного клея или уротропина). [c.109]
При кислотном травлении ингибитор вводится в травильные растворы в количестве 0,1—0,2%. Он сохраняет эффективность до температуры 90° С. При травлении в открытых ваннах с И-1-В требуется добавление пенообразователя КБЖ или КДЖ в количестве 0,05—0,1%. При солянокислых обработках нефтяных скважин И-1-В вводится в соляную кислоту в количестве 1—1,5%. Для увеличения эффективности защиты стали от коррозии в соляную кислоту наряду с И-1-В рекомендуется добавлять уротропин в количестве 0,05—1%. И-1-В защищает углеродистую сталь в растворах серной кислоты на 95—99%, в 15%-ной соляной кислоте при 50° С — на 99%. При травлении сталей с И-1-В улучшается качество металла, уменьшаются потери металла и кислоты, снижается наводороживание, не тормозится растворение окалины. По своим характеристикам И-1-В лучше, чем ингибитор ЧМ. Применение И-1-В позволяет повысить температуру травления, что увеличивает производительность травильных ванн на 8—12% и продолжительность работы ванн. [c.64]
Ингибитор КПИ-3. Синтетический ингибитор, хорошо растворимый в водных растворах кислот, предназначен для защиты от коррозии черных и цветных металлов в растворах неорганических кислот (серной и соляной), а также в растворах соляной кислоты, насыщенной сероводородом [110 138]. КПИ-3 рекомендуется применять при травлении изделий из углеродистых и легированных сталей в 5—30%-ных растворах серной кислоты, 5—20%-ных растворах соляной кислоты, а также в смесях этих кислот при 20—80° С. Рекомендуемые концентрации — 0,05—0,2%. Степень защиты в растворах серной кислоты — 97—99,7%, в растворах соляной кислоты— 95—98%. Максимальное защитное действие наблюдается при 80° С. Эффективность КПИ-3 несколько снижается при накоплении в травильном растворе солей железа. КПИ-3 обладает эффектом последействия. [c.68]
Однако следует отметить, что и ПБ-5 и В-2 не отвечают требованиям, предъявляемым к ингибиторам для соляной кислоты как по технологическим свойствам, так и по эффективности, особенно при повышенных температурах. Эти ингибиторы следует заменить на более эффективные, такие как БА-6, ПКУ, которые разработаны специально для растворов соляной кислоты, или на КИ-1, КПИ-3 и др., которые эффективны при защите сталей от коррозии в растворах как серной, так и соляной кислоты. [c.80]
Вначале сталь для горячего цинкования погружают в раствор соляной кислоты, чтобы снять всю ржавчину и окалину и сделать поверхность несколько шероховатой. Травильная кислота обычно содержит органические ингибиторы, которые предотвращают излишнее воздействие коррозии на чистую сталь при восстановительном растворении окисных пленок и окалины. Отливки предварительно подвергают дробеструйной очистке. Флюсование металла хлористым алюминием после травления осуществляют перед погружением в расплав цинка либо непосредственно при погружении путем пропускания через расплавленный флюс, находящийся на поверхности цинковой ванны (в некоторых случаях используют оба метода). [c.70]
Очистка латунных поверхностей с использованием соляной кислоты в отсутствие ингибиторов недопустима, так как это может привести к значительной коррозии. Агрессивность промывочных солянокислотных растворов в значительной мере зависит от концентраций в растворе ионов-окислителей (Ре и Си +). Поэтому выбор ингибиторов должен делаться на основе предварительной оценки возможной концентрации этих ионов в промывочном растворе. Необходимо иметь в виду, что даже при удалении чисто карбонатных накипей в растворе будут присутствовать ионы Ре + за счет коррозии в соляной кислоте стальных трубопроводов промывочной схемы. Однако в этом случае суммарная концентрация ионов-окислителей (Ре + и Сц2+) не превышает обычно 0,3—0,5 г/кг. [c.63]
Защита от коррозии стали марок Ст. 1 и ЭИ-531 в разбавленных растворах соляной кислоты в присутствии хлорного железа,—В сб, Ингибиторы коррозии металлов, М,, Ученые записки МГПИ имени [c.170]
Таким образом, в результате этих исследований установлено, что реагент ДИМ-1 является замедлителем реакции соляной кислоты с карбонатными составляющими горной породы и превосходит по замедляющей способности многие известные аналоги, а также является хорошим ингибитором коррозии металла горячей кислоты. Реагент ДИМ-1 может быть рекомендован для непосредственного внедрения в практику обычных кислотных обработок нагнетательных скважин при оптимальной его дозировке в количестве 5 % к количеству раствора соляной кислоты с содержанием 15 % H I. [c.15]Крайне важным является строгое соблюдение технологии приготовления рабочих жидкостей, проверка совместимости различных компонентов комплексного раствора между собой и с пластовыми флюидами данного месторождения. При применении солянокислотных растворов часто наблюдается несовместимость добавляемых компонентов с заводским ингибитором коррозии. Так, при контакте раствора соляной кислоты, ингибированной ПБ-5 с ПАВ — МЛ-80, по сравнению с растворами, приготовленными на соляной кислоте без ингибитора, наблюдались мгновенное помутнение, выделение маслянистой фазы и повышение межфазного натяжения на границах раздела фаз. Выше уже говорилось о нецелесообразности использования кислоты с ингибитором ПБ-5. Нежелательно допускать смешения на базах хранения кислот с разными ингибиторами. [c.273]
Из большого числа испытанных лабораторным методом веществ было выбрано несколько ингибиторов, на 80—90% замедляющих коррозию углеродистой стали в конденсационной воде установок АВТ, а также в слабых растворах соляной кислоты и сероводорода. К числу их относятся [c.168]
Еще менее исследована роль ингибиторов в подавлении селективной коррозии, идущей по механизму фазовой перегруппировки. Такой механизм, как указывалось, частично реализуется при коррозии -латуни в хлоридных средах. Оказалось, что доля меди, перегруппировавшейся в поверхностном слое л ату нц. в собственную фазу, зависит не только от химического состава, температуры и деформации, но и от наличия поверхностно-активных веществ в коррозионной среде (см. табл. 3.1). Так, декстрин несколько тормоз ит фазовую перегруппировку, повышая процент ионизированной из -латуни меди. Более эффективным замедлителем фазовой перегруппировки явились сапонин и особенно препарат ОС-20, представляющий собой продукт поликонденсации 1 моля спиртов кашалотового жира с 20 молями окиси этилена. Он полностью предупреждает СР -латуни в растворах соляной кислоты. Не исключено, что поверхностно-активные вещества, адсорбируясь на наиболее активных местах поверхности, уменьшают подвижность ад-атомов меди и, выступая в качестве своеобразных стопоров, тормозят перегруппировку атомов меди в собственную фазу [121]. [c.187]
Почти все исследования кислотных ингибиторов были проведены на черных металлах. Однако выявлена возможность защиты титана в крепких растворах соляной кислоты производными анилина и фенола [94]. Следует предполагать иной механизм защитного действия таких ингибиторов, чем при ингибировании черных металлов, поскольку при низких концентрациях данные добавки усиливают коррозию титана. [c.149]
Для того чтобы вещество могло выполнять функцию ингибитора травления, оно должно иметь в общем случае одну или несколько полярных групп, посредством которых молекула могла бы присоединяться к поверхности металла. Обычно они представляют собой органические соединения, содержащие азот, амины, серу или группу ОН. Важное значение для эффективности ингибитора имеют размер, ориентация, форма молекулы и распределение электрического заряда в ней. Например, обнаружено, что коррозия железа в 1т растворе соляной кислоты замедляется производными тиогликолевой кислоты и З-меркаптонронионовой кислоты в степени, которая закономерно зависит от длины цепи соединений [32]. Возможность адсорбции соединения на поверхности данного металла и относительная сила связи адсорбции часто зависят от такого фактора, как заряд поверхности металла [33]. Катодная поляризация в присутствии ингибиторов, которые лучше адсорбируются при потенциалах более от- [c.269]
Для очистки котлов используются соляная кислота, ингибированная ПБ-5 или В-2. В процессе предпусковых очисток котлов применяют 3—5%-ные растворы кислоты при температурах 60— 180° С. При разбавлении кислоты до указанной концентрации количество ингибитора будет снижаться до 0,2—0,25%. При химической очистке такими растворами коррозия котельных сталей (сталь 20, 12Х1МФ, 16ТНМ и др.) достигает значительных величин. Для уменьшения коррозии в ингибированную соляную кислоту дополнительно вводят уротропин (0,5%), ОП-7, ОП-10 (0,1—0,3%) или их смеси. Однако, как показывают лабораторные испытания (табл. 17) и практика промывок, наличие в растворах ионов-стимуляторов (Fe + и u +), которые появляются в результате растворения отложений и металлов, а также интенсивное движение среды значительно снижают эффективность ингибиторов. В промышленных условиях скорость коррозии стали 20 при промывке 3—4%-ным раствором соляной кислоты, содержащей 0,2% ПБ-5, 0,5% уротропина и 0,3% ОП-10, при скорости движения раствора 1 м/с составляет II—14 г/(м ч). Иными словами, применение даже сложных смесей ингибиторов не дает хороших результатов. К тому же, применение соляной кислоты с ингибиторами В-2 или В-1 менее целесообразно, чем с ПБ-5, вследствие их нестойкости. [c.74]
На основании проведенных исследований рекомандована для кислотно-химических промывок смесь ингибиторов 8 г/л И1А + -1-5 г/л уротропина в 4%-ном растворе соляной кислоты при температуре до 70° С, обеспечивающая наиболее эффективную защиту наклепанной котельной стали в присутствии ионов трехвалентного железа от коррозии и наводороживания. [c.151]
В растворах соляной кислоты некоторые производные тиомочевины увеличивают ингибирующую эффективность в присутствии сероводорода [ 244 ]. В отсутствие сероводорода в 0,1 н. соляной кислоте тиомочевина и КПИ-2 (монометилолтиомочевина) малоэффективны как ингибиторы коррозии малоуглеродистой стали ОМ (рис, 9,10), хотя в растворах серной и других кислот средней концентрации КПИ-2 существенно замедляет коррозию металлов вплоть до 80° [ 244-246 1 [c.78]
В качестве гидрофобизатора рекомендуется использовать катионоактивные ПАВ типа катапин-А, марвелан-К (О),, которые, адсорбируясь на поверхности порового пространства ПЗП, снижают смачиваемость ее водным раствором соляной кислоты, таким образом уменьшают скорость взаимодействия последней с карбонатными компонентами породы. На практике при отсутствии катионоактивных реагентов используют также ПАВ неионогенного типа ОП-10, ОП-7, реагент 4411, тержи-тол и анионоактивные ПАВ типа СА-ДС. Предпочтительно использовать катионоактивные ПАВ, так как они не только активные гидрофобизаторы поверхности породы, но и ингибиторы коррозии. Все ПАВ указанных типов способствуют удалению из пласта отработанной кислоты и продуктов реакции. [c.31]
Относительно недавно синтезированы ингибиторы кислотного травления ПКУ-Т и ПКУ-М. Производство ПКУ, представляющих собой продукты взаимодействия уротропина с бензальдегидом, налажено на одном из опытных предприятий. В настоящее время техническими условиями на ингибированную соляную кислоту узаконено применение ингибиторов ПБ-5, катапина и В-1 (В-2). Наиболее подробно изучено действие ПБ-5, но известно, что смеси некоторых ингибиторов более эффективно защищают металл, чем отдельные ингибиторы. Так, добавление уротропина в растворы, содержащие ПБ-5 или катапин, снижает скорость растворения стали 20 в неподвижных растворах соляной кислоты при 60°С до 1 — 5 г/(м -ч). Дополнительное ингибирование коррозии стали наблюдается при введении в раствор соляной кислоты с ингибиторами поверх-н0стн0-актив1ных веществ типов ОП-7, ОП-10 и др. [c.49]
Одним из важных параметров очистки является температура раствора. При повышении температуры растет скорость коррозии стали (табл. 4-1), но увеличивается и эффективность очистки. Поэтому в некоторых случаях для котлоа среднего давления, имеющих отложения в количестве 1000—1500 г/м , содержащие органические и кремниевые соединения, повышают температуру раствора соляной кислоты до 100—130" С, используя для этого огневой подогрев. Ссылаясь на постепенное растворение отложений, считают, что металл котла при таком жестком режиме очистки не страдает. Эти предположения необоснованны. Отложения, тем более значительные, обычно неравномерно распределены по поверхности труб. Кроме того, даже при видимой большой плотности в них имеются трещины, через которые кислота проникает непосредственно к металлу и разрушает его. Следует также иметь в виду, что при 100°С и iвы-ше резко падает защитное действие используемых ингибиторов и металл сильно корродирует, особенно при наличии у поверхности стали ионов Ре + и Си +. Вследствие этого использование растворов соляной [c.53]
Большой инте рес представляет изучение коррозии стали 16ГНМ, широко применяемой для изготовления барабанов котлов с давлением 14 МПа. Это сталь из-за повышенного содержания марганца менее стойка в растворах кислот и склонна к язвенной коррозии. При добавлении двойной (уротропин с ПБ-5) и тройной (уротропин, ПБ-5 и ОП-7) смесей ингибиторов в 57о-ный раствор соляной кислоты скорость коррозии стали 16ГНМ не превышает 1—3,5 г/(м -ч) при температуре 60°С и 3,5—5,0 г/(м2-ч) при 70°С в статических условиях. Язв на поверхности образцов не образуется. Лишь при температуре 70°С и введении 1—2 г/кг ионов Рез+ в раствор соляной кислоты ирн общей скорости коррозии 3— 5 г/(м2-ч) наблюдалось образование язв по торцам образцов. В условиях циркуляции раствора со скоростью 0,3—0,5 м/с скорость коррозии стали 16ГНМ в присутствии смесей ингибиторов снижалась до [c.54]
В современных котельных агрегатах, работающих при высоких параметрах, процентное содержание кремниевых составляющих не превышает 3—7. Однако в котлах среднего давления, преимущественно с давлением 3,5—3,9 МПа, количество кремниевых соединений в пересчете на SIO2 может достигать 30—40%. Химическое удаление таких накипей связано с большими трудностями ввиду малой растворимости соединений кремния (диоксида кремния, ферро- и алюмосиликатов) в применяемых для о шсток кислотах. Нередко повышенное количество силикатов—15— 20%) встречается в котлах с давлением 10 МПа. Технология очистки растворами соляной кислоты при наличии соединений кремния в количестве более 10% должна предусматривать предварительное щелочение и не менее двух стадий обработки кислотой с ингибитор ами и добавками фторидов. Для котлов с давлением до 10 МПа может использоваться многократное чередование щелочных и кислотных обработок. Большего эффекта можно добиться 1Проводя щелочение под давлением 0,5—1,0 МПа. Длительность обработки 1—2%-ным раствором щелочи может быть увеличена до 24—36 ч в одну или несколько стадий. Установлено, что введение различных фторидов (натрия, калия, амимония и кислого фторида аммония) в концентрациях от 1 до 5% в 7%-ный раствор соляной кислоты с 0,35% ПБ-5 и 0,5%) уротропина не повышает скорости коррозии стали 20, способствуя переводу в отмывочный раствор кремниевых отложений. Лучшие результаты получаются при использовании фторида аммония. Кроме того, фториды аммония лучше растворяются в воде. Обработку раствором соляной кислоты с ингибиторами и фторидами лучше проводить в две стадии, первую — при концентрации кисло- [c.56]
Большой интерес представляет изучение поведения ингибиторов, используемых и рекомендованных в настоящее время для защиты углеродистых сталей от коррозии в растворах соляной кислоты при температурах 100—160°С. К таким ингибиторам прежде всего следует отнести смеси уротропина с ПБ-5, катапином, И-1-В и ПКУ-М. Из табл. 4-4 видно, как влияет повышение температуры раствора соляной кислоты от 100 до 140°С на скорость коррозии сталей 20 и 12Х1МФ в присутствии указанных смесей ингибиторов. При температуре 100°С все исследуемые смеси ингибиторов достаточно эффективны и скорость коррозии сталей не превышает 12— 17 т/ ш -ч), однако следует отме- [c.59]
Скорость коррозии стали 20 в неподвижных растворах соляной кислоты, содержащих смеси ингибиторов и ионы-окислителк, гДм ч) [c.61]
После окончания испытания образцы вынимали из колб, промывали водой, просушивали фильтровальной бумагой, коррозийные отложения с них снимали мягкой резинкой. Затем образцы взвешивали и по потере веса рассчитывали скорость коррозии. При испытаниях обычно в двух колбах помещали образцы в неин-гибированном растворе соляной кислоты (или с добавкой сероводорода), а в остальные помещали образцы в том же растворе, но с добавкой различных ингибиторов. [c.185]
На кафедре химии Омского педагогического института на основе отходов и полупродуктов нефтехимии разработаны ингибиторы кислотной коррозии и наводороживания черных и ряда цветных металлов серии ОНИ (полимеры дигидрохи-нолина), СОД (полимерные соли пиридиния) и ИН (продукты аминирования альдегидов). Установлено, что ингибиторы серии ОНИ и СОД при содержании до 3,5 г/л эффективно защищают железо и его сплавы в растворах соляной и серной кислот в широком интервале концентраций и температур, при этом СКЗ их достигает 90...99 %, увеличиваясь с повышением температуры. Ингибиторы серии ИН показали высокое защитное действие в растворе соляной кислоты и слабокислых растворов, содержащих нефтепродукты [7]. [c.237]
При коррозии стали 45 в 15 %-й НС1 и растворах соляной кислоты, содержащих h3S, при 23... 100 °С проведены сравнительные испытания защитного действия ингибиторов коррозии АО-1 и АО-2, разработанных на основе неутилизируемых отходов предприятий по переработке растительного сырья, в том числе и лесоперерабатывающей промышленности, с наиболее эффективным ингибитором И-1-А представляющим собой сложную смесь полиалкилпириди-нов, получаемую конденсацией паральдегида с аммиаком. [c.249]
Несколько ранее подобные исследования были проведены в условиях ПО Ставропольнефтегаз . Однако для увязки этих работ с условиями месторождений Ноябрьского региона берется лишь интересуемый, аналогичный по забойным температурам, интервал глубин (табл. 3.8). Обработку проводили в скв. № 13 Величаевского месторождения закачкой 5 м соляной кислоты 15 %-й концентрации. В муфтовых соединениях колонны НКТ через 350...500 м были установлены образцы-свидетели. Из полученных результатов видно, что значительная коррозия подземного оборудования происходит при температуре 71...90 С и, естественно, выше. Так, если на глубине 1045 м (при температуре 57 С) скорость коррозии составляет лишь 38 г/ (м ч), то при температуре 71 °С, она увеличивается до 165 г/(м ч) (в 4,3 раза), а при температуре 90 С составляет уже 220 г/ (м ч), т. е. возрастает в 5,8 раза. Активность коррозионного поражения хорошо согласуется с распределением температуры по стволу скважины и резко возрастает после 70 С, что связано со снижением эффективности в этих условиях применяемого ингибитора ПБ-5. Величины количества железа, перешедшего в раствор соляной кислоты, рассчитаны для условий коррозии чистого металла (см. табл. 3.8). При наличии на поверхности НКТ окислов железа (комплексонов типа FeO РегОз) истощение кислоты будет более значительным. Из общего количества перешедшего в раствор железа (65,5 кг) на интервал 1390...2320 м приходится 91,3 %, где потеря массы НКТ составила от 0,35 до 0,90 %. [c.258]
Замедлителями (ингибиторами) коррозии назьшаются вещества (органические и неорганические), при введении небольших количеств которых в коррозионную среду скорость коррозии резко уменьшается. Сущность защитного действия ингибитора состоит в том, что на поверхности металла образуется защитная пленка, представляющая собой продукт реакции между металлом, ингибитором и ионами коррозионной среды. Например, на поверхности железного предмета, внесенного в раствор соляной кислоты, ингибированной хинолином С9Н,К, образуется плотная нерастворимая пленка, состоящая из комплексного соединения состава [С9Н,ЫН][РеС14]. [c.317]
Для защиты деэмульсионного оборудования ингибитор вводится в количестве 1-3 г/м . Л эи солянокислотных обработках скважин с целью уве,пичения нефтеотдачи ингибитор вводится в соляную кислоту за неско,пько часов до подачи ее в скважину в количестве 0,2-.0,5% мае. Ингибитор И-1-Е применяется для защиты теплосилового оборудования от разрушения при промывке его минеральными кислотами с целью удаления накипи. Он может также использоваться для зашиты металлов от коррозии при сернокислотном и солянокислотном травлении для удаления окалины. Применение ингибитора позволяет улучшить качество протравленного металла, избежать его наводороживания, уменьшить потери металла и кислоты при травлении. Температуру трави,пьных растворов можно повысить до 100°С и тем самым увеличить производительность травильных отделений. Кроме того, ингибитор И-1-Е применяют дпя защиты серебряных изделий в радиопромышленности от потемнения [18]. [c.22]
chem21.info
Ингибитор коррозии латуни | Банк патентов
Изобретение относится к металлургии, в частности к области изыскания ингибиторов коррозии сплавов на основе меди.
Известно соединение 2-меркаптобензотриазол, являющееся ингибитором коррозии. Недостатком является высокая стоимость и малая растворимость данного вещества, которая падает с уменьшением рН /1/.
Наиболее близким является представитель класса азолов - бензотриазол (БТА) C6H5N3. Данное вещество хорошо изучено, оно дает, большой защищающий эффект в слабощелочных и нейтральных средах. Предупреждает оно и обесцинкование (специфическое разрушение латуней), снижая коэффициент обесцинкования (Z Zn). Однако по мере роста кислотности раствора К.З. (коэффициент защиты) уменьшается, а при рН 2 БТА является стимулятором коррозионных процессов. Объяснение ослабления защитных свойств данного ингибитора в кислотных средах заключается в условиях образования поверхностных пленок - азолятов меди. На поверхности латуни в нейтральных средах образуется слой закиси меди Сu2О, который и предупреждает обесцинкование. Но в кислых средах это соединение является нестабильным, поэтому образование азолятов затруднено /2/.
Задачей изобретения является улучшение свойств ингибитора коррозии латуней, обеспечивающих высокую степень защиты в полиметаллических системах с другими металлами, в частности со сталью, малотоксичных, не разрушающихся при длительном применении в кислых и гликолевых средах, многофункциональных. Она решается применением в качестве ингибитора 3-N(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидиона-2,4(НАБТ), соединения класса тиазолидинов.
В настоящее время в медицинской практике широко применяются лекарственные средства, содержащие тиазолидиновый цикл: природные и полусинтетические пенициллины, антигельминтики, стимуляторы лейкопоэза, противоопухолевые препараты. С целью расширения ряда соединений, обладающих потенциальной биологической активностью, синтезированы продукты аминоаминометилирования производных тиазолидиндиона-2,4. В их числе НАБТ получен конденсацией эквимолярных количеств ароматических аминов и 5-производных тиазолидиона-2,4 при нагревании на сетке с обратным холодильником в среде этанола /2/.
НАБТ как вещество, сходное по структуре и свойствам с БТА, был исследован в качестве ингибитора коррозии и дал хорошие результаты не только в щелочной, но и в кислой среде.
В системе охлаждения силовых установок используются детали из различных материалов, таких как алюминий и его сплавы, латунь, чугун, сталь, в качестве припоев используются сплавы олова и свинца. В деталях из латуни наиболее коррозионно-уязвимыми участками являются паяные соединения латунных трубок. Присутствие солей, антифризов, распад гликолей, плохо промытая система охлаждения служат причиной повышенной кислотности. Усиливают коррозию латуней температура эксплуатации, аэрация, побочные продукты коррозии, напряжение в металлах, условия эксплуатации.
В основе представлений о механизме защиты металлов от коррозионных разрушений ингибиторами лежат единые представления о течении этих процессов на поверхности двух фаз: твердой (металл) и жидкой (охлаждающая жидкость). Первичным актом ингибирующего действия соединений является адсорбция, которая зависит от заряда поверхности металла, т.е. адсорбата и заряда адсорбента, т.е. ингибитора. Изучение электрических свойств обоих компонентов подтверждает преимущество органических соединений в качестве ингибиторов, содержащих по крайней мере одну полярную группу азота, серы, кислорода, в некоторых случаях селена и фосфора.
Сравнительные коррозионные испытания показали, что обесцинкование α-латуней уменьшается при легировании их S, P, As, Sb, Bi, поэтому можно было предположить, что введение этих элементов в органические соединения будут предотвращать коррозию латуни. Предварительные коррозионные испытания позволили выбрать соединение класса тиазолоидинов, содержащее два гетероатома (серу и азот) и большую цепь сопряжений. Высокая электронная плотность предполагает хорошую адсорбционную способность, возможность образования связей с ионами металлов; образование как катионных, так и анионных комплексов. Исследования проводились в средах, соответствующих условиям работы системы охлаждения: в водной, в системе вода-этиленгликоль и в тосоле.
В процессе проведения эксперимента снимали анодные и катодные поляризационные кривые, где видно торможение как анодного, так и катодного процесса. Эффективное снижение емкости двойного электрического слоя объясняется сильным π-взаимодействием с поверхностью электрода, т.е. хемосорбцией. При малых концентрациях НАБТ наблюдается пик десорбции, при 50 мг/л пик десорбции отсутствует НАБТ относится к адсорбционным ингибиторам и образует комплексы с продуктами коррозии металлов, что делает пленку более прочной и устойчивой в кислых средах. Присутствие ингибитора способствует и удалению накипи с исследуемой поверхности, что важно, так как накипь снижает мощность двигателя и вызывает перерасход топлива.
Таким образом, технический результат достигается применением соединения класса тиазолидинов (3-N(n-нитрофенил)-аминометилен-5(n-бромбензилиден)-тиазолидион-2,4) в качестве ингибитора коррозии латуней в щелочных и кислых средах.
С увеличением концентрации НАБТ защитные свойства усиливаются, однако увеличение концентрации с 50 до 100 мг/л скорость коррозии и коэффициент обесцинкования не изменяет. Таким образом, НАБТ является ингибитором коррозии латуней смешанного анодно-катодного действия. Добавление его в концентрации 50 мг/л к щелочным, нейтральным и кислым растворам не только значительно подавляет саморастворение промышленной латуни Л 68, но и снижает опасность обесцинкования. Как видно из таблицы, К.з. во всех средах близок 99%, a Z Zn стремится к единице, в то время как у БТА в кислых средах К.з. от 45 до -300%, а коэффициент обесцинкования от 5,7 до 140,0.
Хорошее защитное действие оказывает НАБТ и на другие материалы, используемые в системах охлаждения, особенно на сталь, так как ее коррозию в контакте усиливает латунь. Результаты приведены в таблице.
Источники информации
1. Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. М.: Химия. - 1977. - 352 с.
2. Цуркан А.А. Синтез биологически активных производных селеномочевины, селеносемикарбазида и их тиоаналогов: Диссертация доктора фарм. наук: 15.00.02 - Рязань, 1980. - 478 с.
| Результаты коррозионных испытаний латуни Л 68 в различных средах (К-З. - коэффициент защиты от коррозии; ZZn - коэффипиент обесцинкования) | ||||||||
| НАБТ-50 мг/л К.3.% рН*7.5-10.0 рН 2 | НАБТ-50 мг/л Z Zn pH*7.5-10.0 pH 2 | БТА-50 мг/л К.3.% pH*7.5-10.0 pH 2 | БТА-50 мг/л ZZn pH*7.5-10.0 pH 2 | |||||
| водная среда при 90°С | 98 | 96 | 1,2 | 1,8 | 98 | -300 | 1,8 | 5,7 |
| тосол при 120°С | 99 | 98 | 1,4 | 2,0 | 98 | -85 | 1,7 | 120 |
| вода-этиленгликоль при 120°С | 99 | 92 | 1,2 | 2,0 | 99 | 45 | 1,2 | 140 |
| * pH водной среды - 7,5; pH тосола - 10; pH системы вода-этиленгликоль - 7,7. | ||||||||
| Результаты коррозионных испытаний стали Сr 20 в различных средах | ||||||||
| НАБТ-50 мг/л К.3.% pH* 7.5-10 рН 2 | БТА-50 мг/л К.3.% pH 7.5-10 pH 2 | |||||||
| водная среда при 90°С | 97 | 90 | 80 | 45 | ||||
| тосол при 120°С | 98 | 82 | 95 | 45 | ||||
| вода-этиленгликоль при 120°С | 98 | 82 | 89 | 50 | ||||
| * pH водной среды - 7,5; pH тосола - 10; pH системы вода-этиленгликоль - 7,7. |
bankpatentov.ru
Эффективный ингибитор - коррозия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Эффективный ингибитор - коррозия
Cтраница 1
Эффективные ингибиторы коррозии могут быть получены и на основе нитрованных продуктов241; нитрованию обычно подвергают петролатум или окисленный петролатум. Кроме того, в защитных смазках, предохраняющих металл от коррозии, применяются продукты нитрования минеральных масел - нейтрализованные аммиаком или едким натром нитрованные масла, где содержание нит-роалкилароматических соединений составило 12 - 15 %, в концентрации 0 01 % хорошо защищают от коррозии сталь, но они менее эффективны при защите латуни. Добавляют к маслу 60 % - кую азотную кислоту в количестве - - 30 % считая на масло. Затем смесь отстаивают и отделяют нитрованное масло от кислотного слоя. Масло нейтрализуют едким натром, высушивают при 130 С и центрифугируют при 120 С. [1]
Эффективный ингибитор коррозии и оптимальное содержание спирта выбирают лабораторным путем при пластовой температуре, исследуя принятый для обработки состав и имеющиеся в наличии ингибиторы И постепенно снижая содержание в растворе спирта в случае необходимости. [2]
Эффективным ингибитором коррозии является присадка Акор-1. Для ее синтеза10 масло ДС-8 или ДС-11 селективной очистки обрабатывают 60 % - ной азотной кислотой, добавляют в полученный продукт стеариновую кислоту и нейтрализуют реакционную смесь окисью кальция. При добавлении 10 % этой присадки к товарным моторным и трансмиссионным маслам детали из различных металлов не ржавеют при хранении в течение 20 месяцев. Кроме того, присадка Акор-1 улучшает и другие свойства моторных масел. Масла с этой присадкой вполне пригодны также для консервации деталей с предельными сроками хранения 3 - 5 лет - в зависимости от качества упаковки и условий хранения11, причем многолетними исследованиями подтвердилось, что такие рабоче-консер-вационные масла являются одинаково эффективными защитными агентами при использовании их для наружной смазки деталей и при заполнении внутренних полостей агрегатов. [3]
Эффективным ингибитором коррозии является присадка АКОР-1. Для ее синтеза м-асло селективной очистки обрабатывают 60 % - ной азотной кислотой, добавляют в полученный продукт стеариновую кислоту и нейтрализуют реакционную смесь оксидом кальция. При добавлении 10 % этой присадки к товарным моторным и трансмиссионным маслам детали из различных металлов не ржавеют при хранении в течение 20 мес. Кроме того, присадка АКОР-1 улучшает и другие свойства моторных масел. Масла с этой присадкой вполне пригодны также для консервации деталей с предельными сроками хранения 3 - 5 лет, в зависимости от качества упаковки и условий хранения, причем такие рабоче-консер-вационные масла являются одинаково эффективными защитными агентами при использовании их для наружной смазки деталей и при заполнении внутренних полостей агрегатов. [4]
Эффективным ингибитором коррозии железа и стали в соляной и серной кислотах при комнатной и повышенной температурах служит хлорид бензилхинолина. Это соединение получают путем нагревания эквимолекулярной смеси хинолина и хлористого бензила в виде твердых кристаллов. [5]
Эффективным ингибитором коррозии меди является бензотри-азол, который целесообразно использовать в качестве добавки в растворы для травления печатных плат с целью защиты боковых поверхностей от подтравливания. Такого типа раствор содержит ( г / л): 40 - 45 РеС13, 28 - 30 НС1, 1 - 1 5 бензотриазола. [6]
Эффективным ингибитором коррозии стали в воде является бен-зоат натрия. Сочетание бензоата натрия ( 1 5 %) и нитрита натрия ( 0 1 %) обеспечивает защиту стали, чугуна и припоя; алюминий при этом не защищается. Такой состав защищает сплавы алюминия, латунь, медь, луженую сталь, но не никель. [7]
Эффективным ингибитором коррозии железа и стали в соляной и серной кислотах при комнатной и повышенной температурах служит хлорид бензилхинолина. [8]
Эффективными ингибиторами коррозии алюминия в соляной кислоте являются алифатические кетоны ( от ацетона до нона-нона), эпициклические соединения ( цикпогексаноп и цикпогек-сипамин) ( 252 J. Коррозию алюминия ингибируют также анилин и его алифатические производные, акридин, хинопин, декстрин, тиокарбамид, монс -, ди - и трибутипамины, фенол, пирокатехин, резорцин, гидрохинон. Сплавы алюминий - цинк защищают с помощью акридина, хинина, стрихнина, бутипаминов. Цинк, кадмий и свинец можно защищать с помощью ди-о-то-липтиокарбамида и желатины. [9]
Эффективными ингибиторами коррозии титана в соляной кислоте являются окислительные ( кислородсодержащие) кислоты, такие как азотная, хромовая. В насыщенных хлором растворах НС1 титан при комнатной температуре практически не корродирует. [11]
Эффективными ингибиторами коррозии стали в соляной кислоте являются пропаргилоксиформали и пропаргилоксиацета-ли [ 28J, причем их защитное действие возрастает с повышением температуры. [12]
Эффективными ингибиторами коррозии черных металлов, вызываемой сернистыми соединениями топлива, являются и азотистые основания - производные пиридина, хинолина, акридина. [13]
Эффективными ингибиторами коррозии пассивирующего типа являются полисульфиды, получаемые по специальной технологии из алка-ноламинов и серы, а также композиции на их основе. Эффективность защитного действия ингибитора и сравнение различных композиций проведено хронопотенциометрическим методом. [14]
Эффективными ингибиторами коррозии черных металлов, вызываемой сернистыми соединениями топлива, являются и азотистые основания - производные пиридина, хинолина, акридина. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
