CC BY
10ка 300 мг/дм3, объем пробы 50 см3, объем добавляемого гумата натрия 35 см3, его концентрация 3 мг/дм3. рН изменялась в пределах от 0 до 1 1 добавлением к сточной воде серной кислоты или гидроксида натрия. Анализ проводился как в предыдущих сериях эксперимента. Результаты представлены в табл, 5, Установлено, что при изменении рН от 0 до 11 содержание цинка в фильтрате изменялось от 0,150 до 0,020 мг/дм3 и степень извлечения соответственно составляла от 99,0 до 99,9 %. Очевидно, что при всех значениях рН цинк сорбировался гуматом натрия практически полностью. Необходимо отметить, что при рН 9 раствор мутнел, так как сульфат цинка, содержащийся в кислой сточной воде переходил в гидроксид цинка. Однако добавление гумата натрия приводило к образованию осадка и раствор становился прозрачным. Независимость степени извлечения ионов цинка от рН свидетельствует о том, что как гуминован кислота, так и ее натриевая соль в одинаковой степени способны извлекать цинк из сточной воды.
Особо важной задачей является регенерация цинка из сорбента - гумата, В связи с этим осадок, полученный при сорбции 50 см3 сточной воды с концентрацией цинка 300 мг/дм3 раствором гумата (содержание цинка в пробе 15 мг), отделяли от фильтрата и обрабатывали 150 см3 20 %-ной серной кислоты. Полученную массу перемешивали в течение 15 минут при 20 °С, В результате основная масса осадка переходила в раствор. Не растворившуюся часть отфильтровывали. В фильтрате определяли содержание цинка комплексоно-метрическим способом, его концентрация составила 14,85 мг/дм3. Таким образом, из сорбента выделено 99,0 % цинка в виде сульфата.
ЛИТЕРАТУРА
1. Кухаренко Т.А. Окисленные в пластах бурые и каменные угли. М,: Недра. 1972. 216 с,
2. Кухаренко Т,А, Химические преобразования органического вещества. Химия твердого топлива. 1981. №1. С, 121 -128.
3. Контроль производства химических волокон/Под ред. АБ.Пакшвера и А А.Конкина. М: Химия. 1967. 608 с.
Кафедра технологии целлюлозно-бумажного производства и химических волокон
УДК 547.551.42
H.H. ЮСУБОВ, 3,Л. МАМЕДОВА, Р. А. ГАСЫМОВ, Э. Ч. АЛИЕВА
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ СМЕСИ ПРОДУКТОВ ТИИЛИРОВАНИЯ И АМИНОМЕ-ТИЛИРОВАНИЯ АЛКЕНИЛФЕНОЛОВ В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРОВ КИСЛОТНОЙ
КОРРОЗИИ
(Бакинский государственный университет)
Показана эффективность технической смеси продуктов тиилирования и амино-метилировапия алкен ил фенолов в качестве ингибиторов кислотной коррозии.
Известно [1, 2], что основу большинства промышленных ингибиторов коррозии составляют производные алифатических, ароматических и гетероциклических аминов.
Учитывая сложности при получении чистых продуктов, проявляющих ингибирующие свойства и с целью поиска простого в аппаратурном оформлении способа получения ингибиторов коррозии, нами были проведены испытания технических смесей - реакционных масс, используемых при получении чистых аминометильных производных сульфидфенолов (АСФ) [3].
Анализ технических смесей показал, что в них, помимо целевых АСФ, присутствуют димеры параизопропенилфенолов (ГТИФ) и другие высо-кокипящие продукты, непрореагировавшие суль-фидфенолы (СФ), метиленбис-амины и формалин.
Технологический процесс получения ингибиторов коррозии (условное название ЮБ-1) проводится на типовом стандартном оборудовании и состоит из двух стадий: тиилирования технической смеси продуктов аминометилирования ПИФ и СФ. Материальный баланс технической смеси приведен в табл. 1.
Таблица 1. Материальный баланс технической смеси.
Table 1.
Material balance of the technical blend.
Взято г % Получено г %
Смесь 22,8 74,80 п-(р-пропилтиоизо-пропил)фенол 14,5 47,57
Бутантиол 7,6 24.94 Бутантиол Ь8 5,91
Инициатор 0,08 0,26 п-изопропенил фенол 2,1 6,89
Фенол 9,2 30,18
Остаток 21 «,^2
Потери 0,68 2,23
Итого: 30,48 100 Итого: 30,48 100
Все исходные компоненты выпускаются промышленностью, вредные отходы производства и выброс в атмосферу отсутствуют, что является важным фактором при решении проблемы охраны окружающей среды.
Разработанный ингибитор ЮБ-1, помимо высокой эффективности, отвечает и другим требованиям, предъявляемым к ингибиторам коррозии для нефтедобычи, а именно; не высаливается из породы, не коагулирует ионы Ре \ имеет низкую температуру застывания, обладает свойствами бактерицида, не влияет на процессы нефтепереработки, обеспечен сырьевой базой для производства, не теряет свои защитные свойства при хранении в течение года.
Антикоррозионные свойства реагента ЮБ-1 исследованы гравиметрическим методом на стали Ст-20 в двухфазной модельной системе «углево-до род-электролит», имитирующей условия работы оборудования обводненных нефтяных и газокон-денсатных скважин, продукции которых содержат сероводород.
В качестве углеводорода использовали осветительный керосин (ГОСТ 4573-68). Электролитом служил 5%-ный водный раствор ЫаС1, подкисленный СН3СООН (5 мг/л) и насыщенный ЬЬЭ (2 г/л). Объемное соотношение углеводородной и водной фаз равно 1:15.
Исследования проводились в трех выбранных условиях. Эффективность ингибитора коррозии устанавливали гравиметрическими измерениями по потере массы образца из стали 20, по торможению наводороживания - по числу гибов проволочного образца из стали У8А. Кинетика исследуемых процессов определялась снятием поляризационных кривых в потенциодинамическом режиме. Исследования проводили на стальных электродах из стали 20, вспомогательным электродом служила платиновая проволока, в качестве электрода сравнения - хлорсеребряный.
Результаты проведенных исследований представлены в табл. 2.
Из результатов, приведенных в табл.2, скорости коррозии в условиях II и III различаются мало (1,09 и 0,74 г/м2час). Большая скорость коррозии имеет место в условии I. При переходе от условий III к II и от II к I наблюдаются равные величины нарастания скорости коррозии (ДК) ДК=1,3 и 1ч33 соответственно. При переходе от условий III к I нарастание скорости коррозии повышается (ДК=1,8).
Полученные данные указывают на образование в условии I сульфидной поверхностной пленки с модификацией, отличной от сульфидных пленок, сформированных в условиях II и [II, обладающей менее прочной структурой с отсутствием барьерного слоя [4], Формирование такого сульфида обусловливается, видимо, более легкой доставкой сульфид-иона HS" - к поверхности металла с изме-нением соотношения Fe 7S " в условиях равномерного перемешивания и контакта металла со средой.
Как следует из табличных данных во всех трех рассмотренных условиях число гибов проволочных образцов снижается от 26 (определенное на воздухе) до 4-6.
Таким образом, введение ингибитора ЮБ-1 в среду показало его высокую эффективность во всех трех рассмотренных условиях, причем скорость коррозии практически снижается до равных значений. Это указывает на высокую адсорбционную способность ингибитора ЮБ-1 на металле, независимо от характера образованных сульфидных пленок. Защитный эффект обусловливается адсорбцией ингибитора с ориентацией активных атомов молекулы к поверхности металла, В условиях образования поверхностной сульфидной пленки с непрочной структурой, приведшей к росту скорости коррозии, ингибитор обеспечивает прочные адсорбционные взаимодействия и высокую эффективность.
Как следует из данных табл. 2, с добавлением ингибитора в среды I, II и III заметно повышаются числа гибов, что указывает на восстановление пластических свойств стали, связанное с торможением проникновения водорода из среды в металл.
Изучение влияния ингибитора на кинетику коррозионного процесса, протекающего в исследованных условиях по электрохимическому механизму, определялось снятием поляризационных кривых в потенциодинамическом режиме с разверткой 20 в/мин в области потенциалов от 1,30 до +0,30 В. Влияние ингибитора на замедление анодной реакции (ионизации железа) и катодной реакции (восстановление водорода) определялось величинами перенапряжения этих реакций по постоянным Тафеля [5].
Таблица 2 ,
Зависимость скорости коррозии и наводороживания стали в присутствии ингибитора от
внешних факторов (Концентрация ингибитора 500 мг»/л) •
ТаЫе 2.
Rate o£ corrosion of steel hydrogénation in the presence of the inhibitor as a function of the environment {inhibitor concentration is 500 mg/1).
Условия эксперимента Скорость кор ЗОЗИИ, г/(м2 ч) Эффективность, % Число гибов Эффективность, %
ПП б/инг с/инг б/инг с/инг
i РК>,1 МПа, х=3 ч при перемешивании t=25°C 1,34 0,11 91,8 6 31 92
IT Р=1,0 МПа,т=10 ч в потоке t-25°C 1,03 0,08 92,2 4 24 69
ш Р=4 МПа, т=10ч в стадион. t~-25°C 0,74 0,1 86,5 4 28 83
Результаты исследований свидетельствуют, что в окислительно-восстановительном процессе, протекающем на границе металл-раствор, добавление в среду ингибитора ЮБ-1 привело к смещению потенциала в сторону положительного значения на 0,11 В (от -0,61 до -0,51), что, видимо, обусловлено протеканием немалоэффективной катодной реакции, затрудняющей протекание активной анодной реакции растворения металла [2], Это характерно для нейтральных и слабокислых сред в контакте с железом. Ингибитор приводит к торможению общего коррозионного процесса за счет замедления катодной реакции (Вк=0,12 В), протекающей с диффузным торможением в области потенциалов 0,6-0,9 В в результате адсорбции ингибитора на катодных участках металла. Уменьшение коррозии с добавлением ингибитора вызвано, в основном, развитием катодной реакции, поэтому ингибитор ЮБ-1 можно отнести к катодному типу.
Опытно-промышленные испытания разработанного ингибитора кислотной коррозии ЮБ-1 в сравнении с уже существующими ингибиторами отечественных и зарубежных марок показали положительные результаты - защитный эффект составил 92-95%.
ЛИТЕРАТУРА
К Розенфельд И.П, Ингибиторы коррозии. М: Химия, 1977, C.2I6. 2, Григорьев В.ПМ Энилнк В.В. Химические структуры и защитное действие ингибиторов. Изд-во ростовского гос, ун-та. 1998. С.29-44, 3 н Юсубов H.H. Аминометилирование ß-алкилтиоалкилфенолов. Изв. РАН. Сер. хим. наук. 1996. Т. 9. СЛ437-1438.
4, Антропов ЛИ. Теоретическая электрохимия. М.: Высшая школа. 1969. С.76-78.
5. Иоаннидие O.K., Завьялова Э.П. НТС. Сер, «Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности». М.: ВНИИОЭНГ. 1970. Вып.5. С.6-9.
УДК 547.775:542,61
а. е. лесное, л.в. пустовик, п.т: павлов, вж карманов, тт. тиунова
ЭКСТРАКЦИЯ ИОНОВ МЕТАЛЛОВ 1-ГЕКСИЛ- И 1-ФЕНИЛ-3-МЕТИЛ-4-0КСИИМИН0"2"ПИРА30ЛИН-5-0НАМИ
(Институт технической химии УрО РАИ, г. Пермь; Пермский университет)
Изучено строение* кислотно-основные и экстракционные свойства 1-гексил- и I-фенщ1-3-метил~4~оксиил1Ш1о-2-пиразолин~5~онов. Показано наличие корреляционной зависимости между значениями параметров жесткости Клопмана ряда катионов металлов и величинами рН50. Препаративно выделены комплексы меди(П) с соединениями и обсуждено их строение.
Среди экстракционных реагентов широкое оксимную функциональную группу [1]. Изучение распространение получили реагенты, содержащие экстракции металлов оксиоксимами послужило
