Ингибитора коррозии патент

Главная / Ингибитора коррозии патент

ингибитор кислотной коррозии — деэмульгатор в нефтепромысловых средах

Изобретение относиться к области защиты от кислотной коррозии черных металлов в однофазных и двухфазных средах типа нефть-минерализованная вода и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования. Предлагаемый ингибитор представляет собой композицию синтетического масла, образующегося в качестве побочного продукта при гидрировании бензола, последующего окисления циклогексана кислородом воздуха и дегидрирования циклогексанола 40-99 мас. % и дипроксамина 1-60 мас.%. Ингибитор обладает высоким и стабильным защитным действием в однофазных и двухфазных средах, насыщенных углекислым газом и сероводородом, одновременно обладает деэмульгирующими свойствами. 6 табл.

Рисунки к патенту РФ 2152458

Изобретение относится к области защиты от кислотной коррозии черных металлов в однофазных и двухфазных средах типа нефть-минерализованная вода и может быть использовано для одновременной защиты поверхности нефтепромыслового оборудования систем сбора нефти и утилизации сточных вод от коррозии, вызванной действием CO2, H2S и CO2, а также для разрушения водонефтяных эмульсий в процессе перекачки и промысловой подготовки нефти.

В качестве ингибитора — аналога выбран циклогексанон, который входит в заявляемый состав и известен как ингибитор коррозии меди в растворах щелочей и персульфата калия (А.И. Алцыбеева, С.З. Левин. «Ингибиторы коррозии металлов», Издательство «Химия», 1968, с. 87). Это бесцветная жидкость с плотностью 947,8 кг/м 3 , температурой кипения 155 o C, растворимая в этаноле, эфире, в воде 0,024 г/мл при 31 o C. Циклогексанон, проявляя высокое защитное действие в отношении меди в вышеуказанных средах, малоэффективен в отношении коррозии черных металлов в однофазных минерализованных и двухфазных типа углеводород-электролит средах, насыщенных углекислым газом. При низких концентрациях (ниже 0,1 г/л) этого ингибитора велика вероятность локальной коррозии стали 3.

Аналогом заявляемого ингибитора по достигаемому результату является ингибитор — деэмульгатор ОР-2К, представляющий собой композицию из бензилхинолиния и кубового остатка моноэтаноламиновой очистки газа (Ингибиторы коррозии. Каталог. М. , 1987). Однако в отличие от заявляемого реагент ОР-2К менее эффективен как деэмульгатор и ингибитор коррозии в средах, содержащих одновременно сероводород и диоксид углерода (степень защитного действия Z = 23-35% при C = 0,5-1,5 г/л)
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах, содержащий кислородсодержащие отходы производства капролактама, в качестве которых использован куб ректификации продуктов окисления циклогексана (масло ПОД) или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама, и синергетическую добавку — кубовые остатки дистилляции капролактама или моноэтаноламиновой очистки газа. (Федотова Т.Д. , Медведева А.Д. и др. Ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах. Патент РФ N 2023052, 1994. Прототип обладает высокой степенью защиты стали 3 от коррозии в минерализованной воде, насыщенной сероводородом (Z= 98,2-100% (20 o C), при концентрации 100 -200 мг/л, менее эффективен в углекислотной среде. В отличие от заявляемого и прототипа циклогексанон надежной защиты стали не обеспечивает (Z=55,1- 56,3%). Прототип также не обладает деэмульгирующими свойствами.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании композиции ингибиторов, обладающей одновременно достаточно высоким и устойчивым защитным действием в однофазных и двухфазных средах, содержащих диоксид углерода, диоксид углерода и сероводород, а также деэмульгирующими свойствами. Данная задача решена в композиции, содержащей синтетическое масло, образующееся в качестве побочного продукта при гидрировании бензола, последующего окисления циклогексана кислородом воздуха и дегидрирования циклогексанола, с синергической добавкой — дипроксамином при следующем соотношении компонентов, мас. %: синтетическое масло 40 — 99; дипроксамин 1-60. Ингибитор готовится простым смешиванием компонентов при температуре 20-60 o C и атмосферном давлении. Перемешивание может осуществляться механически или пропусканием инертного газа.

Лишь один из компонентов, входящий в состав заявляемого ингибитора-деэмульгатора, входит в состав прототипа — это, так называемое масло ПОД. В то же время при производстве капролактама, циклогексанона, и адипиновой кислоты на разных стадиях производства образуются синтетические масла, имеющие несколько названий в зависимости от производства: масла КОРК, масло X, масло ПОД очищенное — побочные продукты производства циклогексанона и капролактама; масло ОПАК — побочный продукт производства адипиновой кислоты. [Производство капролактама / Под ред. В. И. Овчинникова. Химия, 1977, 263 с.; Фурман М.С. и др. Производство циклогексанона и адипиновой кислоты. М.: Химия, 1967, с. 92-120] . Все масла, полученные по окислительной схеме из бензола, имеют практически близкий качественный состав, отличаются количественным содержанием основных компонентов. Масла имеют достаточно стабильный состав на каждом предприятии при нормальном технологическом режиме.

Содержание основных компонентов масла, полученного на разных предприятиях, представлено в таблице 1. В таблице приведены усредненные результаты анализа 5 партий масел, отобранных соответственно на каждом предприятии в разное время. Методика анализа приведена в работах [Азарян З.Ф., Веремеева П.Г. Обломская Г.И. Исследование состава карбоновых кислот и циклогексиловых эфиров карбоновых кислот в оксидатах циклогексана производства капролактама. // Азотная промышленность. 1974, N 2, с. 18-22.; Березин И.В., Данилов Е.Т., Эмануэль Н.М. Окисление циклогексана. М.: МГУ, 1962. 456 с.; Иогансен А.В., Зеленская Л.Г., Семина Г.Н. Состав продуктов окисления циклогексана. // Хим. пром. 1965, N 9, с. 660-661.; Иогансен А.В., Куркчи Г.А., Баева В.П. и др. Альдольная конденсация циклогексанона. // Журнал общей химии. 1971, т. 7, N 12, с. 2509-2511. ; Моисеева Л.С., Березницкий З.С., Федоров Ю.В. Исследование состава кубового остатка ректификации циклогексанона — сырца производства капролактама методом газожидкостной хроматографии. Днепродзержинск, 1987, 20 с. / Рукопись представлена Днепродзержинским индустриальным институтом. Деп. в УкpHИИНТИ 8 октября 1987. N 2331.; Моисеева Л.С., Березницкий З.С., Федоров Ю.В. Исследование состава масла-Х — отхода производства капролактама методом УФ- и ИК-спектроскопии. Днепродзержинск, 1987. 12 с. / Рукопись представлена Днепродзержинским индустриальным институтом. Деп. и УкpHИИНТИ 14 апреля 1987, N 1237.]
Масла представляют собой текучую жидкость коричневого цвета, растворимую в спиртах, нефти, углеводородном конденсате, ограниченно растворимую в воде.

Качественные показатели масел (ПОД, X, КОРК, ОПАК): плотность 1001-1099 кг/м 3 , кинематическая вязкость не выше 96 мм 2 /с, содержание влаги 1,0-3,0 % (масс. ). Масла применялись в лакокрасочной промышленности как сырье — в качестве заменителя растительного (подсолнечного) масла и канифоли при синтезе пленкообразователей (алкадных смол и лаков на их основе, битумных лаков, лакового полуфабриката, олифы).

Дипроксамин выпускается в двух товарных формах Дипроксамин 157 (ТУ 6-01-646-84) и Дипроксамин 157-65М (ТУ 38-1011128-87), отличающихся содержанием растворителя — метанола. Применяется как деэмульгатор. Применение в качестве ингибитора коррозии не известно.

Коррозионные испытания проведены согласно ГОСТ 9.502-82 «Ингибиторы коррозии металлов для водных систем. Методы коррозионных испытаний». Образцы из стали 3, площадью 1110 4 м 2 помещали в модельные среды: 1 — минерализованная вода-нефть (15:1), pH 4, насыщенная CO2 II — 3% NaCI + нефть (15:1), pH 2, насыщенная CO2 и H2S; III — 3% NaCI, насыщенная CO2. Состав минерализованной воды (г/л): NaCI — 80, CaCl2 — 5,0, CaSO4 — 1.0, MgCl2 — 2,0, NaHCO3 — 0.1. Скорость определяли по коррозии рассчитывали и степень защитного действия ингибиторов формулам

где m убыль массы, г; S — площадь образца, — время испытаний, ч.


где o, и — скорость коррозии в фоновом растворе и в растворе с ингибитором.

Результаты исследования влияния количественного соотношения компонентов в композиции на ее защитное действие в отношении общей коррозии представлены в таблице 2. На основе анализа полученных данных установлено, что устойчивый защитный эффект и требуемые технологические свойства (низкая температура замерзания до -50 o C) достигается при содержании синергической добавки — дипроксамина от 1 до 60% масс. (таблица 2). Наиболее эффективной в двухфазной среде, насыщенной диоксидом углерода, являются композиции, содержащие от 5 до 60% дипроксамина (Z=82,5- 99,9%). В дальнейших исследованиях использовались композиции, содержащие 50% дипроксамина. Композиции на основе масел обладают синергическим действием, т.е. введение дипроксамина — к увеличению их защитного действия по сравнению с исходными компонентами.

С ростом концентрации и температуры защитное действие заявляемой композиции возрастает. Рабочая концентрация ингибитора находится в пределах 0,05 — 1,0 г/л и определяется свойствами конкретной защищаемой системы (табл. 3, 4). При концентрации ингибиторной композиции в углекислотной среде 1,0 г/л достигается практически 100% защита от коррозии. Результаты исследования эффективности заявляемых композиций в однофазных и двухфазных средах, насыщенных диоксидом углерода и сероводородом, в сравнении с аналогом и прототипом представлены в таблице 4. Все партии заявляемой ингибиторной композиции, изготовленные на основе масел, полученных на разных предприятиях, несмотря на различие в составе, обладают стабильным и высоким защитным действием в отношении коррозии стали.

Исследовали влияние ингибиторов и ингибитора-деэмульгатора на скорость расслоения эмульсии типа нефть — минерализованная вода. Для этих целей использовали нефть и минерализованную воду различных месторождений. Это низкопарафинистые, малосернистые, с невысокой вязкостью нефти Глинско-Розбышевского месторождения (НГДУ «Полтаванефтегаз»); а также высокопарафинистые, сернистые и вязкие нефти Гремихинского месторождения (Ижевское НГДУ, Удмуртия). В первом случае эмульсию создавали механическим перемешиванием в течение 5-10 минут при комнатной температуре. Со временем наблюдалось расслоение эмульсии на три слоя: верхний — нефть, нижний — вода, средний — эмульсия воды и нефти. Из полученных данных следует, что аналог — циклогексанон практически не оказывает влияния на стойкость эмульсии, лишь несколько ускоряя ее расслоение. Для сравнения в табл. 5. представлены результаты испытаний на стойкость нефтяной эмульсии в присутствии ингибитора-деэмульгатора ОР-2К, ранее применяемого на данном месторождении. Заявляемый ингибитор коррозии превосходит по действию на скорость расслоения водонефтяной эмульсии деэмульгатор ОР-2К. Прототип деэмульгирующими свойствами не обладает.

Проведено определение остаточной воды в нефти, как показатель деэмульгирующих свойств реагента, по стандартной методике с помощью насадки Дина — Старка. Заявляемый ингибитор в отличие от аналогов и прототипа, способствуют более полному отделению нефти, количество остаточной воды в нефти при его применении не превышает 1%. Таким образом, заявляемый состав ускоряет процесс разделения водонефтяной эмульсии и способствуют более полному отделению нефти от воды, т.е. обладают деэмульгирующими свойствами в отношении низкопарафинистых нефтей с невысокой вязкостью.

Оценивалось влияние ингибиторов на обезвоживание эмульсий, образуемых высокопарафинистой, сернистой и вязкой нефтью Гремихинского месторождения (Удмуртия); проведено сравнение их действия с деэмульгатором дипроксамином 157 и ингибитором-деэмульгатором ОР-2К. Учитывая тип нефти, применялся более жесткий режим перемешивания (встряхивание в течение 2-3 ч) и нагрев эмульсии до 80 o C. Результаты представлены в таблице 6. С ростом концентрации реагентов наблюдалось уменьшение остаточной обводненности. Заявляемый ингибитор коррозии-деэмульгатор превосходит по эффективности реагент ОР-2К, и не уступает по эффективности эффективному деэмульгатору — дипроксамину. Таким образом композиция не только сохраняет высокие деэмульгирующие свойства, но одновременно приобретает свойства эффективного ингибитора коррозии. Заявляемый состав является эффективным деэмульгатором-ингибитором коррозии для промысловой подготовки как низковязкой, так и вязкой смолистой нефти, и может способствовать работе термохимических установок по подготовке нефти. Он может быть применен для глубокого обезвоживания нефти как теплохимическим, так и с применением электрического поля; в процессах предварительного сбора основной массы эмульгированной воды при обработке нефти не ниже 15-17 o C; для улучшения транспортных свойств в системах промыслового сбора высокообводненных маловязких и вязких нефтяных эмульсий. Его применение позволяет частично заменить дорогостоящие деэмульгаторы.

Таким образом, технико-экономическим преимуществом заявляемого ингибитора по сравнению с прототипом и аналогом является более высокое и стабильное защитное действие в однофазных и двухфазных средах, насыщенных углекислым газом и сероводородом, одновременное наличие деэмульгирующих свойств,

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ингибитор кислотной коррозии — деэмульгатор в нефтепромысловых средах, содержащий синтетическое масло, образующееся в качестве побочного продукта при гидрировании бензола, последующего окисления циклогексана кислородом воздуха и дегидрирования циклогексанола и синергическую добавку, отличающийся тем, что в качестве синергической добавки он содержит дипроксамин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Дипроксамин — 1 — 60
Синтетическое масло — 40 — 99

www.freepatent.ru

способ получения ингибитора коррозии

Изобретение относится к органической химии, а именно к синтезу ингибиторов коррозии, которые могут использоваться в средах, содержащих кислые газы, и, в частности, при добыче и переработке нефти и природного газа. Ингибитор представляет собой сложный состав, являющий продуктом взаимодействия кубового остатка производства метилдиэтаноламина (с содержанием оксиэтильных производных до 90%, но не менее 40%) и жирных кислот C12-24. Это взаимодействие проводят при соотношении амин : кислота, равном 1 — 8 : 1, сначала при 120 — 151 o C до конверсии исходной кислоты 90 — 95%, затем при температуре, превышающей первоначальную на 20 — 50 o C, до конверсии исходной кислоты не менее 98%. Способ позволяет получать эффективный ингибитор коррозии по экономичной малоотходной технологии, одновременно утилизируя отходы действующего производства метилдиэтаноламина. 1 табл.

Рисунки к патенту РФ 2134258

Изобретение относится к органической химии, а именно к способам получения ингибиторов коррозии, представляющих собой продукты взаимодействия аминов и жирных кислот. Разрабатываемые ингибиторы могут быть использованы для защиты от коррозии в средах, содержащих сероводород, двуокись углерода, и т. п., и могут использоваться при добыче и переработке газа и нефти.

В настоящее время известны соединения того же назначения, получаемые в результате взаимодействия аминов и жирных кислот.

Так, для защиты железосодержащих металлов используются соли, получаемые из алканоламинов и жирных кислот [Патент США 2914475, кл. 252-8.55, з. 10.05.56, от 24.11.59.]
Одним из примеров осуществления этого изобретения является ингибитор на основе солей, полученных смешением кубовых остатков этаноламинов с эквивалентным весом 145-165, и карбоновых кислот.

Недостатком способа является нестабильность солей, которые легко разрушаются при повышенной температуре или изменении pH среды, что значительно ограничивает область их использования.

К аналогам изобретения можно отнести способ получения ингибитора коррозии, предназначенного для нефтяных скважин, получаемый при взаимодействии алканоламинов, в частности, триэтаноламина, и жирных кислот с радикалом C12-26 в соотношении амин: кислота 1: 0,5-5 при температуре 300-550 o F (140-288 o C) в присутствии щелочного катализатора [Пат. США 2614981 кл. 252-8.55, з. 03.04.50, оп. 21.10.52].

Недостатком данного способа синтеза является использование щелочного катализатора, который остается в составе полученного ингибитора и может влиять на его свойства.

Известен также способ синтеза аналогичных ингибиторов из алканоламинов, таких как моноэтаноламин или триэтаноламин, с длинноцепочными карбоновыми кислотами, характеризуемыми кислотным числом (далее — к.ч.) 140-165 мг KOH. Исходные амин и кислота взаимодействуют в соотношении 1: 3-10, температура взаимодействия 140-185 o C [Пат. США 2723233 кл. 252 — 8.55, з. 10.12.52, оп. 08.11.55] . Большой избыток кислот, используемый в синтезе, сужает области использования ингибитора, так как, с одной стороны, ограничивает его растворимость в протоноактивных растворителях и, с другой стороны, снижает защитную эффективность ингибитора при повышении температуры среды выше 100 o C, вследствие того что при повышении температуры свободные кислоты сами являются причиной протекания коррозионных процессов.

Прототипом предлагаемого изобретения является способ получения ингибитора из алканоламинов и полиненасыщенных жирных кислот с радикалом C16-22.

Этерификацию третичного алканоламина, характеризуемого общей формулой

где x, y, z — независимы друг от друга и имеют значения от 2 до 6,
R — водород или органический радикал,
проводят при соотношении амина и кислоты 1-0,5:1, температуре взаимодействия — 230-340 o F (110-188 o C), лучше до 160 o C. Для предотвращения образования нерастворимых полимеров процесс проводят в атмосфере инертного газа, до прекращения выделения воды [Пат. США 2805201, кл. 252-8.55, з. 19.07.54, оп. 03.09.57].

Задачей, стоящей перед разработчиками данного изобретения, является создание способа получения эффективного ингибитора коррозии, обладающего высокой степенью защиты и достаточной растворимостью как в протоноактивных (спирты), так и в углеводородных растворителях. Синтез этого ингибитора осуществляется с использованием доступного сырья — кубовых остатков производства метилдиэтаноламина (МДЭА), которые подвергают взаимодействию со смесью жирных кислот, получаемых при переработке древесины, хлопка, подсолнечника, и т.п.

Сущность изобретения состоит в том, что кубовые остатки, образовавшиеся после отгонки товарного МДЭА, подвергают взаимодействию со смесью жирных кислот, содержащих от 12 до 24 атомов углерода (кислоты C12-24).

Кубовый остаток производства МДЭА представляет собой смесь оксиэтильных производных метилдиэтаноламина общей формулы

где n и m независимы друг от друга и имеют значения от 1 до 3,
некоторое количество неотогнанного МДЭА и небольшое количество (не более 3%) продуктов осмоления.

В условиях действующего производства МДЭА кубовый остаток, полученный после отгонки товарного МДЭА, содержит до 90% оксиэтильных производных МДЭА со степенью присоединения окиси этилена n = 1-3. Проведенные исследования показали, что степень защиты получаемых ингибиторов зависит от состава кубового остатка и резко снижается при уменьшении концентрации оксиэтильных производных ниже 40%.

Кубовые остатки направляют на этерификацию, где они взаимодействуют с жирными кислотами при температуре 120-190 o C и мольном соотношении амин: кислота 1-8:1. Процесс ведут до конверсии исходной кислоты не менее 98% (к. ч. реакционной массы 0,5-4 мг KOH — в зависимости от к.ч. исходной кислоты).

Синтез проводится при пропускании через реакционную массу инертного газа, например азота, что осуществляется как с целью предотвращения образования нежелательных продуктов окисления, так и для удаления из зоны реакции образующей воды.

В результате образуется реакционная смесь сложного состава, содержащая моно- и диэфиры (т.е. неполные и полные эфиры) оксиэтильных производных метилдиэтаноламина.

Для получения ингибитора с требуемыми свойствами процесс проводят следующим образом: кубовый остаток с содержанием оксиэтильных производных до 90%, но не менее 40%, и исходную смесь кислот, взятых в мольном соотношении 1-8: 1, оптимально- 1,5-6:1, загружают в реактор, и при непрерывном перемешивании и продувке инертным газом доводят температуру реакционной массы до 120-150 o C. После достижения в реакционной массе кислотного числа 5-7 мг KOH (что соответствует конверсии исходной кислоты 90-95%) температуру синтеза увеличивают на 20-50 o C, но не выше 190 o C. Синтез прекращают, когда кислотное число реакционной массы составит 0,5-4 мг KOH (конверсия исходной кислоты не менее 98%). Указанный температурный режим проведения синтеза ингибитора обеспечивает, с одной стороны, достаточную скорость взаимодействия даже в условиях избытка амина, с другой стороны позволяет сократить время пребывания реакционной массы при температуре более 150 o C, а следовательно сократить количество продуктов осмоления и деструкции как исходных, так и конечных продуктов, и кроме того, свести к минимуму потери легких фракций, используемых для синтеза жирных кислот.

В результате этого процесса этерификации жирных кислот с радикалом C12-24 третичными оксиэтильными аминоспиртами, содержащимися в кубовом остатке производства МДЭА, удается синтезировать эффективный ингибитор коррозии, обладающий высокой степенью защиты (около 90%) и растворимый как в протоноактивных растворителях (например, в спиртах), так и в апротонных (углеводороды) растворителях.

Таким образом, отличительными признаками изобретения являются:
— использование в качестве исходного сырья кубовых остатков производства МДЭА, характеризуемых содержанием оксиэтильных гомологов метилдиэтаноламина до 90%, но не менее 40%.

— проведение синтеза при мольном соотношении амин : кислота 1-8:1, оптимально 1,5-6:1, т.е. в избытке амина;
— проведение синтеза в двухстадийном температурном режиме, позволяющем сократить время пребывания реакционной массы при повышенной (150-190 o C) температуре.

Разработанный способ позволяет получать эффективный ингибитор коррозии с необходимыми характеристиками на базе существующего производства МДЭА из сырья, которое до этого являлось отходом этого производства. Применение разработанного способа получения ингибитора позволит решить проблему утилизации отходов и улучшить экономические и экологические показатели производства МДЭА.

Получаемый ингибитор обладает хорошей ингибирующей способностью и может использоваться как в виде индивидуального вещества (ингибитор-концентрат), так и в виде различных составов.

Примеры осуществления способа синтеза ингибитора.

Синтез ингибитора проводят в емкостном реакторе, снабженном обогревающей рубашкой, мешалкой, барботажным устройством для подачи инертного газа, холодильником и приемником для отвода реакционной воды и инертного газа.

В реактор загружают кубовый остаток, содержащий до 90% (но не менее 40%) оксиэтильных производных МДЭА и смесь жирных кислот или масел, содержащих жирные карбоновые кислоты, с кислотным числом не менее 145 мг KOH. Реакционную смесь нагревают до 120-150 o C при постоянном перемешивании и пропускании потока инертного газа. При достижении конверсии исходной кислоты не менее 90-95% (кислотное число реакционной массы 5-7 мг KOH) температуру в зоне реакции повышают на 20-50 o C, но не выше 190 o C. Синтез заканчивают при конверсии исходной кислоты 98% (т.е. при достижении кислотного числа реакционной массы от 0,5 до 4 мг KOH, в зависимости от кислотного числа исходной кислоты).

Полученный в результате синтеза ингибитор переставляет собой подвижную жидкость коричневого цвета с удельным весом 1,1-1,2 г/см 3 , с кислотным числом 0,5-4 мг KOH и степенью защиты 87-93%.

Защитный эффект полученных составов испытывали по типовой методике, используемой в газовой промышленности, в 3% растворе NaCl с добавлением 0.25 г/л уксусной кислоты. Раствор насыщали сероводородом до концентрации 1-2 г/л. Концентрация ингибитора в коррозионном растворе составляла 100 мг/л. Для испытаний использовались образцы стали СТ20.

Параметры и результаты осуществления заявляемого способа приведены в таблице.

В графе 2 указана используемая кислота и ее кислотное число,
графе 3 — содержание оксиэтильных производных МДЭА, % в кубовом остатке,
Далее приводятся условия синтеза:
графа 4 — мольное соотношение амин: кислота,
графа 5 — температура на первой стадии, графа 6 — кислотное число реакционной массы по завершении 1 стадии,
графа 7 — температура на 2-ой стадии, и графа 8 — кислотное число реакционной массы по завершении синтеза,
графа 9 — расчетные потери на синтезе с учетом выделяющейся воды, в % вес. к загрузке,
графа 10 — фактические потери на синтезе, включая потери с реакционной водой и дополнительные потери легких фракций кислот.

Характеристики ингибитора коррозии:
графа 11 — степень защиты,
графа 12 — растворимость в метаноле;
графа 13 — растворимость в керосине.

Примеры 1 — 5 иллюстрируют, что в заявленном интервале параметров синтеза ингибитор обладает высокой степенью защиты и растворим как в протоноактивных, так и в неполярных растворителях, если исходные реагенты подавались в мольном соотношении амин : кислота 1,5-6:1.

При мольном соотношении 1:1 снижается растворимость в протоноактивном растворителе, а при соотношении 8:1 происходит уменьшение растворимости в неполярном растворителе.

В примерах 6-7 показано, что при использовании исходного сырья с содержанием оксиэтильных производных МДЭА менее 40% снижается степень защиты ингибитора.

Примеры 8-9 показывают, что при проведении процесса в одну стадию количество потерь значительно увеличивается. Это происходит из-за увеличения времени пребывания реакционной массы в зоне высокой температуры, что вызывает осмоление и деструкцию исходных реагентов и продуктов реакции, и как результат — снижение качества ингибитора, т.е. уменьшение степени защиты и ухудшение его растворимости как в спирте, так и в керосине.

Источники информации
1. Патент США 2914475. кл. 252 — 8.55, з. 10.05.56, оп. 24.11.59.

2. Патент США 2614981, кл. 252 — 8.55, з. 03.04.50, оп. 21.10.52.

3. Патент США 2723233, кл. 252 — 8.55, з. 10.12.52, оп. 08.11.55.

4. Патент США 2805201, кл. 252 — 8.55, з. 19.07.54, оп. 03.09.57 — прототип.

Способ получения ингибитора коррозии взаимодействием алканоламинов и жирных кислот при повышенной температуре в атмосфере инертного газа, отличающийся тем, что в качестве алканоламинов используют кубовый остаток производства метилдиэтаноламина, содержащий 40 — 90% продуктов оксиэтилирования метилдиэтаноламина, в качестве жирных кислот используют жирные карбоновые кислоты C12-24 и процесс ведут при их мольном соотношении, равном 1 — 8 : 1, причем взаимодействие проводят сначала при 120 — 150 o C до конверсии исходной кислоты 90 — 95%, затем температуру повышают до 170 — 190 o C и взаимодействие проводят до конверсии не менее 98%.

Ингибитор коррозии на основе этиленгликоля

Изобретение относится к химической технологии, в частности к ингибиторам коррозии для антифризов, применяемых в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах. Состав содержит этиленгликоль, фосфат триэтаноламина или фосфат метилдиэтаноламина, или их смесь в любых соотношениях, соль щелочного металла 2-меркаптобензтиазола, тетраборат натрия (десятиводный), ингибитор солеобразования. 2 табл.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Изобретение относится к химической технологии, в частности к ингибиторам коррозии для антифризов, применяемым в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах.

Известны композиции ингибиторов коррозии цветных металлов, применяемые для приготовления антифризов (патент Японии N 59-157167, МКИ 5 C 09 K 3/00, 1984; патент ЧССР N 226394, МКИ 5 C 23 F 11/10, 1985), однако они не предотвращают коррозию чугуна и стали. С другой стороны, антифриз, изготовленный на основе ингибитора черных металлов (патент ЧССР N 213153, МКИ 5 C 23 F 11/10, 1984), агрессивен по отношению к латуни.

Наиболее близким по составу, свойствам и назначению является ингибитор коррозии следующего состава [1] мас.

Моно (ди-, три-) этиленгликоль 78,50
Натриевая соль 2-меркаптобензтиазола 4,70
Фосфат триэтаноламина 16,80
Однако антифриз, полученный на основе данного ингибитора, обладает рядом существенных недостатков, а именно: он неустойчив к воздействию жесткой воды и агрессивен по отношению к чугуну.

Кроме того, в составе рассмотренного ингибитора велика доля гликоля (до 80 мас.), т.е. мала доля антикоррозионных добавок, хотя в составах аналогичного назначения она, как правило, не ниже 60-75 мас. (патент ФРГ N 3225852 МКИ 5 C 09 K 5/00, 1984 г.)
Целью изобретения является получение концентрированных ингибиторов коррозии для антифризов, устойчивых к воздействию жесткой воды и обладающих повышенными защитными свойствами по отношению к чугуну.

Поставленная цель достигается тем, что ингибитор коррозии на основе этиленгликоля, включающий фосфат амина и соль щелочного металла 2-меркантобензтиазола, дополнительно содержит тетраборат натрия и ингибитор солеобразования, а в качестве фосфата амина смесь фосфатов триэтаноламина и β, β ʹ — дигидрокси N метилдиэтаноламина (МДЭА) в любых соотношениях, при следующем соотношении компонентов, мас.

Этиленгликоль 12,0-30,0
Фосфат триэтаноламина или фосфат МДЭА или их смесь в любых соотношениях
60,0-75,0
Соль щелочного металла 2-меркантобензтиазола 0,15-0,30
Тетраборат натрия, десятиводный 7,5-9,0
Ингибитор солеобразования 2,5-3,5
При этом ингибитор солеобразования содержит следующие компоненты, мас.

Динатриевая соль этилеидиаминтетрауксусной кислоты, двуводная 14,0-15,0
Соль моноалкилфосфорной кислоты общей формулы

0,5-4,0
где R=H; C16H33 C18H37;
M=Na; K; NH (CH2CH2OH)3;
n=9 o C115
Вода 81,0-85,5
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что данный состав ингибитора коррозии отличается от известного введением двух новых компонентов, и, таким образом, данное техническое решение соответствует критерию новизна.

Применение в данном составе ингибитора новых компонентов в сочетании с новыми соотношениями известных компонентов обеспечивает свойства, которые проявляются только в указанном техническом решении: высокая концентрация ингибиторов коррозии, высокая коррозионная стабильность состава относительно конструкционных материалов (медь, латунь, припой, сталь, чугун, алюминий) при сохранении устойчивости к жесткой воде. При изучении других технических решений в данной области технологии признаки, отличающие изобретение от прототипа, не были выявлены, что обеспечивает соответствие данного технического решения критерию существенные отличия.

Ингибитор данного состава готовят последовательным смешением компонентов путем их перемешивания.

Пример 1. В емкость помещают 12,8 г этиленгликоля, 9,2 г ортофосфорной кислоты, 65,6 г триэтаноламина, 0,2 г натриевой соли 2-меркаптобензтиазола, 9,0 г тетрабората натрия (десятиводного), 3,0 г ингибитора солеобразования и перемешивают в течение 1 ч до полного растворения компонентов.

Из составов ингибитора, указанных в примерах 1-13 (табл. 1), готовят образцы антифризов путем их разбавления этиленгликолем в соотношении 1:7.

Образцы антифризов подвергают коррозионным испытаниям в виде их 50%-ных растворов по методике ASTM D-1384 в течение 336 ч при 88 ±1 o C с аэрацией воздухом.

Сравнительные результаты коррозионных испытаний представлены в табл. 2.

Основные физико-химические свойства полученного антифриза следующие:
Плотность при 20 o C, г/см 3 1,120-1,140
Температура начала кристаллизации, o C Минус 35 при разбавлении водой в объемном соотношении 1:1
Массовая доля воды, 1,0-2,3
Водородный показатель (pH) при 20 o C 7,-8,5
Щелочность, см 3 50-70
Вспениваемость (объем пены, см 3 ) 10-25
Время исчезновения пены, с 0-1
Устойчивость к жесткой воде Отсутствие расслоения и осадка
Кроме того, приготовленные составы испытывают на стойкость к жесткой воде.

Используемый антифриз разбавляют в объемном соотношении 1:1 жесткой водой следующего состава, мг/л:
Хлорид кальция 275
Сульфат натрия 148
Хлорид натрия 165
Карбонат натрия 138
нагревают до 88 ±2 o C и оставляют на 24 ч в темном месте. В качестве контрольного образца используют 50%-ный раствор антифриза в дистиллированной воде. Критериями устойчивости антифриза к жесткой воде являются отсутствие осадка и расслоения жидкой фазы.

Как видно из табл. 1 и 2, составы 1-7 обладают достаточно высокими антикоррозионными свойствами.

Уменьшение концентрации фосфата амина ниже 60,0 мас. вызывает усиление коррозии алюминия и черных металлов (пример 12).

Увеличение его концентрации более 75,0 мас. не приводит к повышению положительного эффекта (пример 13).

При содержании соли щелочного металла 2-меркаптобензтиазола ниже нижнего предела усиливается коррозия цветных металлов (пример 8), а при содержании выше 0,3 мас. защитные свойства не улучшаются (пример 9).

Увеличение содержания ингибитора солеобразования выше 3,50 мас. приводит к снижению коррозионной стойкости припоя (пример 11). Снижение его концентрации ниже 2,50 мас. приводит к выпадению осадка при смешивании с жесткой водой (пример 13).

При уменьшении концентрации тетрабората натрия ниже 7,50 мас. усиливается коррозия черных металлов (пример 10), увеличение его содержания выше 9,20 мас. не улучшает защитных свойств состава (пример 11).

Таким образом, антифриз, содержащий данный ингибитор коррозии, обладает повышенными защитными свойствами по отношению к конструкционным материалам двигателей внутреннего сгорания и высокой устойчивостью к жесткой воде.

Ингибитор коррозии на основе этиленгликоля, содержащий фосфат амина и соль щелочного металла 2-меркаптобензтиазола, отличающийся тем, что он дополнительно содержит тетраборат натрия и ингибитор солеобразования, в качестве фосфата амина используют фосфат триэтаноламина или β,β ʹ -дигидрокси-N-метилдиэтаноламина или их смесь при следующем соотношении компонентов, мас.

Этиленгликоль 12,0 30,0
Фосфат триэтаноламина или β,β ʹ -дигидрокси-N-метилдиэтаноламина или их смесь 60,0 75,0
Соль щелочного металла 2-меркаптобензтиазола 0,15 0,30
Тетраборат натрия, десятиводный 7,5 9,0
Ингибитор солеобразования 2,5 3,5
при этом ингибитор солеобразования содержит следующие компоненты, мас.

Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты, двуводная 14,0 — 15,0
Соль моноалкилфосфорной кислоты общей формулы

bankpatentov.ru

Смотрите так же:

  • Работа с лестниц по новым правилам ОТ. Билеты 2015 г. работа на высоте по новым правилам. Сайт для самоподготовки к аттестации. В связи с вводом в действие новых Правил по охране труда при работе на высоте (ПОТ № 155) Начало действия документа - 06.05.2015. Все до 6 мая сотрудники (кто попадает под действия этих правил) […]
  • Приказ дз кк Приказ ДЗ КК № 1216/1 от 26.04.2011 г. ДЕПАРТАМЕНТ ЗДРАВООХРАНЕНИЯ Краснодарского края от 26 апреля 2011 года N° 1216/1 О запрете курения табака в учреждениях здравоохранения Краснодарского края В соответствии со статьей 3 и статьей 6 Федерального закона от 10.07.2001 N° 87-ФЗ "Об […]
  • Виновен за взятки Суд в 7 раз сократил штраф осужденному за взятку экс-мэру Рыбинска Москва. 4 апреля. INTERFAX.RU - Бежецкий районный суд в Тверской области существенно уменьшил штраф, назначенный бывшему мэру Рыбинска (Ярославская область) Юрию Ласточкину за получение взятки, сообщили "Интерфаксу" в […]
  • Закон рб 138 ЗАКОН РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ от 29 февраля 1996 года №138-XIII Об обязательных страховых взносах в бюджет государственного внебюджетного фонда социальной защиты населения Республики Беларусь (В редакции Законов Республики Беларусь от 27.02.1997 г. №24-З; 06.01.1999 г. №231-З; 09.07.1999 г. […]
  • Образец заявления на возмещение от фсс Образец заявления на возмещение от фсс З аявление на возмещение средств из ФСС РФ (образец). ООО «Пути успеха Адрес: г. Санкт-Петербург, ул. Измайловская 6, оф.4, рег. номер в ФСС РФ 7701856987 Директору Филиала №2 Фонда социального страхования Заявление о возмещении расходов по […]
  • Заявление о перен Ходатайство о переносе судебного заседания Ищете, как составить ходатайство о переносе судебного заседания? Которое будет положительно рассмотрено судом? Мы разместили общие сведения о составлении и подаче такого рода документов. А также о возможных причинах переноса, которые будут […]
  • Правила работы на высоте вступили в силу Вопрос: Если работы на высоте выполняются в рамках наряда-допуска по форме Приложения N 7 "Правил охраны труда при эксплуатации электроустановок", необходимо ли в этом случае оформлять отдельный наряд-допуск по форме Приложения N 3 "Правил по охране труда при работе на высоте"? На […]
  • Федерального закона от 19052010 n 87-фз Федерального закона от 19052010 n 87-фз Положительные решения по применению Постановления № 1002 в практике судов субъектов РФ и районных судов Решения судов субъектов РФ Кассационное определение Судебной коллегии по уголовным делам РФ от 4 сентября 2013 года по делу Почоева и […]