CC BY
8
киМУЕРБУМ:
№ 2 (107)_ДД ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ_(Ьевраль. 2023 г.
СТНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ OS-1 ДЛЯ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Халилов Жамшид Акмал угли
докторант
Ташкентского научно-исследовательского института
химической технологии, Республика Узбекистан, п/о Шуро-базар Е-таИ: _ iamshidxalilov885@gmail.com
Нуркулов Файзулла Нурмуминович
начальник отдела, д-р техн. наук, проф., ООО « Ташкентский научно-исследовательский институт
химической технологии», Республика Узбекистан, п/о Шуро-базар
Джалилов Абдулахат Турапович
д-р хим. наук, акад. АНРУз, директор ООО «Ташкентский научно-исследовательский институт
химической технологии», Республика Узбекистан, п/о Шуро-базар
SYNTHESIS AND STUDY OF CORROSION INHIBITOR OS-1 FOR THE OIL AND GAS INDUSTRY
Jamshid Khalilov
Doctoral student
of the Tashkent Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Shuro-bazaar
Faizulla Nurkulov
Head of Department, Doctor of Technical Sciences, Prof., LLC "Tashkent Research Institute of Chemical Technology ", Republic of Uzbekistan, Shuro-bazaar
Abdulahat Jalilov
Dr. chem. sciences, acad. Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, director of LLC "Tashkent Research Institute of Chemical Technology", Republic of Uzbekistan, Shuro-bazaar
АННОТАЦИЯ
В статье рассмотрены способ получения и физико-химические свойства ингибиторов коррозии, содержащие фосфор-азот, для нефтегазовой отрасли. В результате синтеза получены ингибиторы коррозии металлов и изучен уровень их защиты. Представлены графики ИК-спектрального анализа.
ABSTRACT
The article discusses the physicochemical properties of corrosion inhibitors containing phosphorus-nitrogen for the oil and gas industry. As a result of the synthesis, corrosion inhibitors of metals were obtained and the level of their protection was studied. Plots of IR spectral analysis are presented.
Ключевые слова: ингибитор коррозии, азот, органические соединения, жирные кислоты, газ-конденсатная скважина.
Keywords: corrosion inhibitors, nitrogen, organic compounds, fatty acids, gas-condensate well.
Библиографическое описание: Халилов Ж.А., Нуркулов Ф.Н., Джалилов А.Т. СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ OS-1 ДЛЯ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2023. 2(107). URL: https: //7un iversum. com/ru/tech/archive/item/14986
№ 2 (107)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2023 г.
Введение. Наиболее распространенные, универсальные методы защиты металлических предметов от коррозии основаны на применении ингибиторов коррозии. Ингибиторы коррозии применяются во всех областях промышленности и в материалах, работающих в различных кислых, щелочных, морских, масляных агрессивных средах. Основным преимуществом применения ингибиторов коррозии по сравнению с другими методами борьбы с коррозией металлов является высокая эффективность, экономичность, простота проведения. Маслораство-римые ингибиторы коррозии, представляющие собой углеводороды, содержащие фосфор, азот, получают сульфированием, окислением или нитрованием нефтепродуктов, например, масел, петролатумов, церезинов и др., и синтезом аминогрупп [1].
Фосфор-азотсодержащие маслорастворимые ингибиторы коррозии представляют собой гидрофобные поверхностно-активные вещества, которые заполняют поры, повышая абсорбцию ингибитора жидкими углеводородами и коррозионную стойкость [2].
Антикоррозийный маслорастворимый ингибитор коррозии аналогичен композиционным и поверхностно-активным материалам. Молекула состоит из двух основных частей - углеводородного радикала, достаточно высокомолекулярная и разветвленная структура, обеспечивающая состав молекул и компонентов, содержащих азот и фосфор, и функциональной группы, отвечающей за защитные свойства этого соединения [1].
Среди органических ингибиторов широкое распространение получили маслорастворимые ингибиторы коррозии акцепторного типа, содержащие аминокислоты и их производные. Это могут быть алифатические, ароматические амины, аминокислоты, анилины, имидазолины, а также пятичленные, шестичленные гетероциклы, содержащие азот.
Коррозия металлов является одной из актуальных технических и экономических проблем. Потери металлического оборудования, изделий и конструкций в результате коррозии составляют около 2-4 % валового национального продукта. Кроме того, в результате коррозионного разрушения оборудования в нефтехимической, химической промышленности происходит утечка токсичных химических продуктов и, следовательно, загрязнение атмосферы, водных источников и почвы [3].
Наиболее распространенным способом борьбы с коррозией является добавление в используемые продукты ингибиторных присадок. Соединения, содержащие функциональные группы с атомами
кислорода, фосфора, серы, азота (гидроксильные, карбонильные, карбоксильные, нитро, аминокислоты и др.), обычно являются эффективными ингибиторами коррозии.
Цель статьи
Получить ингибитор коррозии, содержащий фосфор и азот, который применяется в небольших количествах для гидроизоляции и защиты от коррозии металлоконструкций и труб из черных металлов и определить его свойства. Для достижения поставленной цели необходимо определить следующие задачи:
1) Получить и изучить параметры ингибитора коррозии, содержащего фосфор и азот, и изучить физико-химические свойства этого ингибитора.
2) Разработка композиций ингибиторов коррозии на основе растворимых в нефтепродуктах жирных кислот и изучение физико-механических свойств ингибиторов на их основе.
3) Изучение антикоррозионных свойств азот-фосфорсодержащих ингибиторов коррозии, образующихся в бензиновой и конденсатной средах.
Методы получения и исследование
Определение ингибирующих свойств ингибиторов коррозии проводилось гравиметрическим методом. Метод заключается в определении потери массы металлических образцов за время их пребывания в ингибированной и не ингибированной испытуемых средах с последующей оценкой защитной способности ингибитора по изменению скорости коррозии.
Каждое из наших исследований проводилось по ГОСТ 9.506.87. Испытуемые образцы были отобраны по ГОСТ 9.905-82.
В соответствии с ним в трёхгорлую колбу, снабженную обратным холодильником, термометром и мешалкой поместили продукт взаимодействия дихлорэтана с аммиаком, добавили растительное масло и перемешивали до образования однородной массы. При определённой температуре продолжали перемешивание в течение нескольких часов. Получившейся ингибитор коррозии растворили в количестве 1%, 3% и 5% в бензиновой, конденсатной и моторной масляной средах. Далее проводили многочисленные исследования полученных растворов.
Экспериментальная часть.Представлен ИК-спектр для изучения состава и структуры ингибитора коррозии ОS-1, использованного в испытании.
№ 2 (107)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2023 г.
Рисунок 1. ИК-спектр ингибитора коррозии марки ОЗ-1
Для защиты от коррозии используется линия поглощения ИК-спектроскопии ингибитора О8-1, растворимого в жидких углеводородах и содержащего фосфор-азот, создающего колебания. >N-^2 в области 1350,17 см-1 и полях валентности 844,82 -808,17 см-1 содержат линии поглощения, соответствующие группам -СН2-СН2- в ароматическом кольце.
В результате этих анализов было установлено, что предлагаемый нами ингибитор коррозии ОS-1 содержит азот и фосфор. Содержащиеся в веществе азот и фосфор, аминогруппы служат для предотвращения коррозии металлов и продления срока их службы.
Спектр ПМР представлен для исследования состава и структуры ингибитора коррозии ОS-1, использованного в испытании.
Рисунок 2. ПМР-спектр ингибитора коррозии марки О8-1
№ 2 (107)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2023 г.
Для защиты от коррозии используется линия поглощения ПМР-спектроскопии ингибитора О8-1, растворимого в жидких углеводородах и содержащего фосфор-азот.
В этой молекуле имидазолина молекула гепта-диена, связанная со 2-ым углеродом, составляет 16,01 м.д. водорода, 12,83 м.д. водорода, 2,065 м.д. водорода, двойная углеродная связь 8 и 9. 5,34 м.д., водород, принадлежащий углероду 10, составляет 2,183 м.д., водород принадлежит углероду. 16 составляет 1,326 частей на миллион, водород, принадлежащий углероду 17, составляет 0,905 частей на миллион.
Водород, принадлежащий 3-му углероду в молекуле полиэтиленполиамина, связанному с 3-им атомом азота в молекуле имидазолина, составляет 2,770 м.д., водород, принадлежащий 4-му углероду, составляет 2,720 м.д., водород, принадлежащий 5-му атому азота, составляет 3,304 м.д.
Водород, принадлежащий 1-му углероду имида-золинового кольца, составляет 3,574 м.д., водород, принадлежащий 2-му углероду, составляет 3,520 м.д.
Результаты и их обсуждение. Свойства азотсодержащих маслорастворимых ингибиторов коррозии изучались методом испытаний по ГОСТ 9.506-87. Молекулы этих ингибиторов коррозии состоят из одной или нескольких функциональных групп, представляющих собой органические вещества,
содержащие углеводородный радикал. Испытания проводили при
3-х различных концентрациях в течение 72 часов на испытательном приборе при атмосферном давлении. Время испытаний отсчитывали с момента помещения образцов в окружающую среду. Продолжительность испытаний определяли по ГОСТ 9.905 82. Для определения оптимальной концентрации ингибитора была проведена серия опытов с изменением концентрации от низкой к высокой.
Скорость коррозии (V) в г*т-2 * ч-1 вычисляли по формуле:
Ук =
ш1-ш2
S*T
где т1— масса образца до испытания, г; т2 — масса образца после испытания, г; 8 — площадь поверхности образца, м2; т — время испытания, ч.
Степень защиты в процентах вычисляли по формуле:
2 = %
УкО
где Ук0 — скорость коррозии образцов в не ингиби-рованной среде, г*т-2 * ч-1; Ук1 — скорость коррозии образцов в ингибированной среде, г*т-2 * ч-1.
Таблица 1,
Показатели
Агрессивная среда Метод испытания Дозировка ингибитора мг/л Скорость коррозии образцов в не ингибированной среде, г/м2 час Скорость коррозии образцов в ингибированной среде г/м2 •час Защитный эффект, %
Водно-нефтяная среда ГОСТ 9.506-87 100 0,298611 0,050083 83,3
200 0,298611 0,02788 90,6
300 0,020230 0,000416 97,9
Конденсат среда ГОСТ 9.506-87 100 0,07863 0,0148 81
200 0,07126 0,008 89
300 0,06452 0,00341 94,7
Результаты испытаний указали на эффективность действия 08-1. Установлено, что применение ингибитора OS-1 в количестве 200 - 300 мг/л может обеспечить защиту от коррозии трубопроводов на 90 - 97,9%.
Вывод. По результатам испытаний данного метода была проведена серия испытаний из программы испытаний с малой концентрацией. Испытания в водонефтяной среде при добавлении 1% и 2% ингибитора коррозии защитный эффект
составил 83,3% и 90,6% соответственно, а при добавлении 3% О8-1 защитный эффект составил 97,9%. В конденсатной среде при добавлении 1% и 2% ингибитора коррозии уровень защиты составил 81% и 89% соответственно, а при добавлении 3% О8-1 защитный эффект составил 94,7%.
Азотсодержащие ингибиторы OS-1 со временем можно будет применять в нефтяных, газовых, газо-конденсатных скважинах, в процессе бурения скважин, при добыче нефти и жирных кислот.
№ 2 (107)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2023 г.
Список литературы:
1. «Разработка технологии консервации сельскохозяйственной техники на примере двигателя внутреннего сгорания» Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва 2017. Пыдрин А.В.
2. «Битумно-смоляные композиции на основе модифициронных нефтеполимерных смол для защитных покрытий железных конструкций». Нгуен Ван Тхань. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.Томск - 2018.
3. «Защитные свойства консервационных масел и ингибиторов коррозии» А.Ф. Хужакулов,А.А. Алимов, М.Ж. Махмудов.Молодой ученый-2013.
4. «Ингибиторы коррозии металлов» Л.П. Даниловская; Р.С. Крымская; Санкт-Петербург 2017.
5. Korroziyadan himoya qilish "O'quv qo'llanma, H.B. Do'stov". Toshkent-2019.
6. Хайдарова Г.Р. «Ингибиторы коррозии для защиты нефтепромыслового оборудования» Современные проблемы науки и образования. М., Вып. 6. 2014.
