CC BY
71Scientific Journal Impact Factor
IKKILAMCHI MAHSULOTLAR KROTON ALDEGID, KARBAMID VA ORTOFOSFAT KISLOTA ASOSIDA SAMARALI OLIGOMER KORROZIYA INGIBITORINING (IKF-1) OLINISHI VA XOSSALARI
Nurilloyev Zafar Ismatilloyevich - PhD, Buxoro muhandislik-texnologiya instituti "Kimyo" kafedrasi o'qituvchisi, E-mail: [email protected] Haydarov Axtam Amonovich- k.f.n., dosent. Buxoro muhandislik-texnologiya instituti "organik moddalar kimyoviy texnologiyasi" kafedrasi mudiri.
G'anijonov Jasur G'anijonovich - magistr, Buxoro muhandislik-texnologiya instituti "organik moddalar kimyoviy texnologiyasi" kafedrasi M9-19 YuMBKT 2-
Annotatsiya: Maqolada kroton aldegidi bilan mochevina asosida oligomer korroziya ingibitorlarni sintez qilinishi va olingan ingibitorlarning tuzilishini IQ spektorlari va element analiz usullari asosida isbotlangan. Olingan oligomerlar UB spektorlari va plast suvida qo 'shilganda po 'lat St20 markali metallning korroziya tezligi K, g/(m2soat), himoyalash darajasi Z, % va korrozion barqarorlik balli (KBB) o 'lchashlar asosida tasdiqlandi
Kalit so'zlar: Kroton aldegid, mochevina, fosfat kislota, polikrotonoldiamidofosfat, korroziya ingibitorlari, oligomerlar, pulat St20, infraqizil spektrlari, element analiz, korroziya tezligi, himoyalash darajasi, korrozion barqarorlik ball
Аннотация: В статье обоснован синтез олигомерных ингибиторов коррозии на основе мочевины с кротоновым альдегидом и структура полученных ингибиторов на основе ИК-спектров и методов элементного анализа. Когда полученные олигомеры УФ-спектров и добавляли в пластичную воду, скорость коррозии стали Ст20 была подтверждена на основе измерений K, г / (м2 • ч), степени защиты Z,% и показателя коррозионной стойкости
Ключевые слова: кротоновый альдегид, мочевина, фосфатная кислота, поликротонолдиамидфосфат (ИКФ-1), ингибиторы коррозии, олигомеры, сталь Ст20, инфракрасные спектры, скорость коррозии, элементная стабильность, коррозия.
Abstract: The article substantiates the synthesis of oligomeric corrosion inhibitors based on urea (IKF-1) with crotonaldehyde and the structure of the
bosqich talabasi.
(ПКС).
Scientific Journal Impact Factor
obtained inhibitors based on IR spectra and elemental analysis methods. When the obtained oligomers were added to plastic water, the corrosion rate of St20 steel was confirmed on the basis of measurements of K, g/(m2h), degree ofprotection Z,%, and corrosion resistance index (SRI).
Key words: crotonaldehyde, urea, fosfonnoy kislot, polycrotonoldiamide phosphate (IKF-1), corrosion inhibitors, oligomers, St20 steel, infrared spectra, corrosion rate, elemental stability, corrosion.
Kimyo va neft-kimyo sanoati rivojlangan mamlakatlarda metallar korroziyasi natijasidagi yo'qotishlar katta iqtisodiy zarar yetkazadi. Shu sababli yuqori samarali korroziya ingibitorlarini ishlab chiqish va amaliyotda qo'llash yanada muhim ahamiyat kasb etadi.
Bugungi kunda dunyoda kimyoviy, elektrokimyoviy, mikrobiologik korroziyaga qarshi va tuzlanishni oldini oluvchi yangi polifunksional ingibitorlarni yaratishda ularning ekologik xavfsizligiga alohida etibor qaratilmoqda. Sanoati rivojlangan mamlakatlarda tarkibida azot-, oltingugurt- va fosfor tutgan birikmalar, kroton aldegidi, ammiak, fosfat kislotalarining hosilalari va organofosfonatlar, ularning kompozisiyalari va metall ionlari bilan komplekslari asosidagi qator ko'p funksiyal i ingibitorlar ishlab chiqarishga ahamiyat berilmoqda. [1].
Neft sanoatida umumiy va mahalliy korroziya eng ko'p tarqalgan korroziya turlaridan biri hisoblanadi. Quvurlarni ekspluatatsiya qilishda yuzaga keladigan boshqa katta muammo - bu ichki korroziya hisoblanib, u asosan kuchlanish ostida korrozion yoriqlar ko'rinishda namoyon bo'ladi. Martines va hammualliflarning ta'kidlashicha, korroziya va eroziyaning qo'shilishi quvurlar yeyilishining asosiy muammosidir. Oxirgi vaqtlarda har xil materiallarning birgalikda qo'llanilishiga bog'liq bo'lgan galvanik korroziya paydo bo'lish holatlarining ko'payishi kuzatilmoqda. Burg'ilash quduqlarida har xil materiallar birikishining keng tarqalgan holati bu korroziyaga chidamli po'latdan tayyorlangan nasos-kompressor quvurlarining quyi sifatli po'latdan tayyorlangan ustun bilan ulanishidir. Undan tashqari, ulanish metallari quvur bilan ustun orasidagi yopiq sohada ham tirqishli korroziyani keltirib chiqaradi.
Adabiyotlar tahlilining asosiy maqsadi xom neft va gaz maydonida uchraydigan turli kislotali eritmalarda yumshoq, uglerodli va kam legirlangan - quyi sifatli po'latlarga nisbatan korroziya va uni ingibirlash bilan bog'liq turli
KIRISH
ADABIYOTLAR TAHLILI
tadqiqotlarni umumlashtirish hisoblanadi. Bu materiallar quduqlarni qazishda qo'llaniladi. Neft sanoatida neft va gazni yangicha qazib olish holatlaridan biri kuchaytirish jarayonidir. Umuman olganda, kuchaytirish jarayoni ko'pgina turli holatlarni, jumladan karbonatli qatlamni qo'zg'atish yoki minerallarni eritishda qo'llaniladigan kislotali eritmalarni o'z ichiga oladi. [1,6]
Tajriba qismi
Ikkilamchi mahsulotlardan kroton aldegidi bilan diamidofosfat (mochevina + ortofosfat kislota) bilan kondensatlanishiga hamda ularning massada oligomerlanish reaksiyasiga texnologik parametrlarning ta'sirini baholashdan iborat.
2HN- C - NH2 + HO-PO -OH ^ H2N-C-O-PO- O-C -NH2 + 2NH3 ' O ' OH ' ' O 1 OH ' O
Ma'lumki, aldegidlar va mochevinaning massada o'zaro ta'siri ularning tuzilishiga, konsentratsiyasiga va boshqa omillarga bog'liq bo'ladi, reaksiyalardagi konsentrasion effektlarning ko'rib chiqilishi ko'p hollarda ularning reaksion qobiliyatiga reagentlar ta'sirini baholashga imkon beradi.
Etil spirtda azot, fosfor va oltingugurt saqlovchi korroziya ingibitorlarining sintezida avval kroton aldegidi bilan diamidofosfatlar asosidagi monomerlarning hosil bo'lish reaksiyasi boradi, so'ngra bu monomerlarning quyidagi sxema bo'yicha oligomerlanishi sodir bo'ladi:
^O 0 35-40oC
n CH3-CH = CH-C ' + n NH2-C-0-P-0-C-NH2-►
3 ^H 2..... 2
X OH X
CH3 I 3
H-CH-CH-h
HT I Tïï
CH-OH O NH-C-0-P-0-C-NH2
II I II 2
X OH X
X = O
Kroton aldegidi va mochevina 1:2 nisbatda reaksiyaga kirishadi. Reaksiya 308-313K da mochevina eritmasida o'tkaziladi. Oldin 55-70% mochevina kiritiladi, undan keyin mahsulot sovutiladi va mochevinaning qolgan qismi kiritiladi.
Kroton aldegidning diamidofosfat (IKF-1) bilan ta'sirlanish mahsuloti quyidagi xossalarga ega: jigarrangli uchmaydigan, qattiq modda, asosiy tarkibning miqdori
Scientific Journal Impact Factor
98,7%, qo'shimchalar - 1,3%. Ishchi eritmani tayyorlash uchun olingan mahsulot 5055% gacha suyultiriladi [2].
Bu birikmaning tuzilishi IQ spektral va element analiz usullari bilan tasdiqlandi. IQ-spektrlar ShIMADZU asbobida olindi. Namunalar uchun kaliy bromidli tabletkalarda moddalarni kukunlash usuli qo'llanildi. Sintez qilingan birikmaning IQ-spektri (1.1-rasm) -CO-NH- guruhiga mansub 3332 sm-1 sohadagi chiziqlarni saqlaydi. Erkin gidroksil guruhlar va bog'langan SO- guruhlar IQ-spektrda tegishlicha 1446, 1373, 1334 va 1139, 1087, 1031, 1001 sm-1 sohalardagi chiziqlar bilan xarakterlanadi, chiziqlarning 1573 sm-1 sohasida paydo bo'lishi bog'langan -CO-NH- guruhlardan dalolat beradi. Erkin va bog'langan R=O guruhlar 1244 va 2341 sm-1 sohalarda paydo bo'ladi.
1.1-rasm. IKF-1 korroziya ingibitorining IQ-spektri
Biroq, o'tkazilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, sintezning harorat rejimi ularning oxirgi mahsulotdagi nisbatiga jiddiy ta'sir ko'rsatadi [1,2].
Reagentlarning doimiy nisbatida harorat 333 dan 373 K gacha oshirilganda oligomerning unumi ortadi, haroratning yanada oshirilishi oligomerning bir jinsligini oshiradi, shuningdek polikrotonoldiamidofosfat molekulyar massasining (qovushqoqlik bo'yicha) 0,06 dan 0,12 gacha ozgina ko'payishiga olib keldi. Aniqlangan bu xususiyatlari qizdirish jarayonida aldegid biradikallarining hosil bo'lishi bilan bog'liqdir (1-jadval).
Yanada yuqoriroq molekulyar massali polikrotonoldiamidofosfatni olish uchun reagentlarni ekvimolyar nisbatlarda olish kerak.
1-jadval
Olingan IKF-1 mahsulotning tarkibiga dastlabki reagentlar nisbatining
ta'siri (T = 373 K, t = 2 soat)
Kroton aldegidi + diamido-fosfat nisbati U num, % Element analiz
Azot Fosfor Kislorod
hi - © s to pil-gan hi - © s to pil-gan hi sob-langan to pil-gan
1:3 53, 6 9 ,79 9 ,61 1 0,08 1 0,01 22,3 21,9 8
1:2 74, 3 9 ,59 1 0,03 21,7 6
1:1 89, 4 9 ,74 1 0,07 22,2 9
2:1 79, 6 9 ,69 1 0,05 22,1 3
3:1 65, 4 9 ,62 1 0,04 21,8 7
Oligomer unumining dastlabki reagentlar nisbatiga bog'liqligi ekstremal xossalarga ega, bunda maksimal unum 1:1 nisbatga mos keladi (1.2-rasm).
Diamidofosfatning sarflanish tezligi bilan belgilanadigan reaksiya tezligining dastlabki reagentlar nisbatiga bog'liqligini o'rganish bo'yicha olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, oligomer mahsulotning hosil bo'lish kinetik bog'liqligi
Scientific Journal Impact Factor SJIF 2021: 5.423
ekvimolyarlik buzilgan vaqtda qiyalik burchagi tangensining kamayishi bilan xarakterlanadi (1.4-rasm).
100 r
90 SO ~ 70 60
50 -1-1-1---1-1
1:3 1:2 13 3:1
1.2-rasm. Polimer unumining dastlabki moddalar nisbatiga bog'liqligi.
T = 373 K, vaqt - 2 soat
♦ i ■ 2
* 3
X4 X 5
1.3-rasm. Etil spirtdagi kroton aldegidi : diamidofosfat sistemasida reaksiyaning kinetik bog'liqligi. (T = 373 K)
Polyarizasion o'lchashlar katod va anodlari fazoviy ajratilgan uch yacheykali P-5827m potensiostatida olib borildi. SO2 ning bosimi yuqori bo'lgan tajribalarda germetik plastik yacheykadan foydalanildi. Polyarizatsiya katodli sohadan anodli sohaga tomon o'tkazildi, har bir potensialda 30 s ushlab turildi.
Xolis eritmaning pH qiymati qo'shimchalarsiz 3,5 ni tashkil qiladi. Karbonat angidrid (105 Pa) va 400 mg/l vodorod sulfidning birgalikda va alohida-alohida kiritilishi vodorod ko'rsatkich qiymatiga deyarli ta'sir ko'rsatmaydi. Ingibirlovchi eritmalarda rN qiymati 5,0 va 5,8 ga teng.
Ingibirlanmagan eritmalarda namunalar 24 soatdan keyin qoraya boshlandi, ularda tanlab ta'sir ko'rsatuvchi strukturali korroziya paydo bo'lib, 10 va 30 sutkalik sinovlardan keyin yanada yaqqolroq namoyon bo'ldi. H2S qo'shimchalarini saqlagan
hamda CO2 va H2S birgalikda mavjud bo'lgan kislotali eritmalarda elektrodlar sirti
1228
t. M H H
bir sutkali sinovlardan keyin qora qatlam bilan qoplandi, lekin uzoq davom etgan tajribalar vaqtida sirt osti korroziya ham rivojlandi. Sintez qilingan ingibitorlarning kiritilishi bunday turdagi korroziyaning rivojlanishiga to'sqinlik qiladi [3,4].
Plast suvida va SO2 qo'shilgan suvda korroziya tezligining kattaliklari bir-biriga yaqin, H2S (400 mg/l) + SO2 (105 Pa) va H2S (400 mg/l) ning kiritilishi esa muhitning agressivligini sezilarli darajada oshiradi (2-jadval), bu esa oldinroq o'tkazilgan tekshirish natijalariga mos keladi.
2-jadval
Plast suvida (PS) CO2 va H2S ishtirokida va ishtirokisiz hamda shu gazlar birgiligida IKF-loligomer korroziya ingibitorining (200 mg/l) po'lat 20 markali metalldagi korroziya tezligi K, g/(m2-soat), himoyalash darajasi Z, %, korrozion
barqarorlik bali (KBB)
Muhit
PS +
T, Ko'rsatgi Plast suvi (PS) PS + PS + H2S (400
soat chlar H2S (400 CO2 (105 mg/l) +
mg/l) Pa) CO2 (105 Pa)
K0 0,314 0,519 0,307 0,536
24 K 0,027 0,067 0,032 0,072
Z 91,4 87,1 89,57 86,5
KBB 4 5 4 5
K0 0,119 0,234 0,116 0,237
240 K 0,008 0,018 0,005 0,035
Z 93,2 92,3 95,6 85,2
KBB 3 4 2 4
K0 0,053 5 0,096 5 0,054 7 0,127
720 K 0,004 8 0,008 9 0,005 9 0,007
Z 91,02 90,7 89,2 94,4
KBB 2 3 3 3
2-jadvaldan ko'rnadiki, H2S va CO2, H2S muhitlarda IKF-1 (200 mg/l) korroziya ingibitorining bir sutkali sinovlardagi himoyalovchi ta'siri yuqori emas, lekin vaqtning t = 720 soatgacha ko'payishi bilan bir qancha ortadi. Biroq, ingibirlangan eritmalarda korroziya tezligi vaqt oralig'ida kamayib, korrozion barqarorlikning 10 ballik sistemasi bo'yicha 2 ballga mos keladi, ya'ni H2S va SO2 ni saqlovchi ingibirlangan eritmalarda o'tkazilgan bir sutkali sinovlardan keyin 3 ballga mos keluvchi barqarorligi quyi bo'lgan guruh metalli 720 soatdan keyin barqarorligi yuqori bo'lgan guruhga o'tadi [6].
Ingibitor-Fe kompleksining hosil bo'lish imkonyaitlarini tasdiqlash uchun UB-va IQ-yutilish spektrlaridan foydalanildi, po'lat St20 ning 0,5 g/l IKF -1 ingibitorini saqlovchi 1 M H2SO4 eritmasiga botirishdan oldingi va 3 kun davomida botirilgandan keyingi ma'lumotlar 3.22-rasmda berilgan. Rasmlarda yutilish qiymatlarining va ular intensivligining og'ishi ko'rsatilgan. Po'latning eritmaga botirilishidan keyin IKF-1 ingibitori uchun absorbsiyaning ortishi kuzatiladi. Bu Fe2+ ionlari va ingibitorlarning funksional-faol guruhlari orasida kompleksning hosil bo'lganligidan dalolat beradi. Bu kompleksning hosil bo'lishi absorbsiya va uning intensivligi qiymatida kuzatiladigan og'ishning sababi bo'lishi mumkin, u esa o'z navbatda ingibitorning antikorrozion faolligiga sabab bo'ladi. Ta'kidlash joizki, botirilgunga qadar va botirilgandan keyingi ingibitorlarning spektrlarida sezilarli farq kuzatilmadi, bu ingibitor va po'lat orasida o'zaro kuchsiz ta'sir mavjudligidan dalolat beradi (fizik adsorbsiyani tasdiqlaydi). [4,5]
350 400 450 500 550 600 650 700 750
Wavelength,?, (nm)
Scientific Journal Impact Factor
Po'lat St20 ning 0,5 g/l IKF-1 ingibitorini saqlagan 1 M H2SO4 eritmasiga botirilishidan oldingi va 72 soat botirishdan keyingi UB-spektrlari
Adsorbilangan zarrachalar suvda erigan temir ionlari bilan [Fe-Ing] kompleksini hosil qiladi. UB- va IQ-spektrlarga ko'ra, ingibitordagi funksional guruhlar po'lat sirtida mavjud bo'lgan temir ionlari bilan ta'sirlashgan holda, antikorrozion qatlamni hosil qiladi. Ingibirlash samaradorligining haroratga bog'liqligidan kelib chiqqan holda hamda aktivlanish energiyasi va adsorbsiya issiqligi qiymatlariga ko'ra, korroziyaning ingibirlanishi po'lat St 20 sirtidagi fizik adsorbsiya bilan tushuntiriladi. Ingibirlash mexanizmi eksperimental ma'lumotlardan olingan termodinamik va kinetik parametrlar bilan qo'shimcha ravishda tasdiqlandi.
ADABIYOTLAR RO'YXATI (REFERENCES)
1. Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Изучение антикоррозионных свойств новых олигомерных ингибиторов коррозии // Композиционные материалы. 2014. -№3.
2. Нуриллоев З.И., Ганижонов Ж.Г., Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Исследование ингибирование коррозии стали Ст20 новым ингибитором ИКФ-1// UNIVERSUM: Технические науки (научние журнал). Выпуск: 6(75) июн 2020. Москва 2020 С 33-37.
3. M.L. Walker, Method and Composition for Acidizing Subterranean Formations, in: US Patent 4,552,672, Halliburton Company, Duncan, Okla, 1985.
4. Нуриллоев З.И., Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Изучение кинетических закономерностей выделения водорода при коррозии стали 20 в 1М растворах H2SO4 // Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. -2019. -№ 1(58). -С. 49-53.
5. Нуриллоев З.И., Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Исследование ингибирование коррозии стали 20 в 1М растворах H2SO4, исследованных методом атомно-абсорбционной спектрометрии // Universum: Технические науки: электрон. научн. журн. 2019. № 2(59). -С. 56-64.
6. Нуриллоев З.И. Получение эффективных ингибиторов коррозии с изпользованием вторичных продуктов производств // дис... д-ра техн. наук -Ташкент. -2019. -127 с.
XULOSA
С. 20-24.
