CC BY
18
№ 3 (84)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
март, 2021 г.
ПРОИЗВОДСТВО АЗОТНЫХ, ФОСФОРНЫХ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ И ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ КОРРОЗИИ
В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБАХ
Нарзуллаев Акмал Холлинорович
д-р техн. наук,
Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии,
Республика Узбекистан, п/о Шуро-базар E-mail: akmal.narzullayev. 90@mail.ru
PRODUCTION OF NITROGEN, PHOSPHORUS CORROSION INHIBITORS BASED ON LOCAL RAW MATERIALS AND THE STUDY OF CORROSION PROCESSES IN METAL PIPES
Akmal Narzullayev
Dr. Tech. Sciences, (PhD) Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, p/o Shuro-bazaar
АННОТАЦИЯ
В статье изучены закономерности влияния концентрации ингибитора коррозии в Газоконденсат H2S на коррозию стали. «ИК-2» ингибирует коррозию Ст-20 с максимальной эффективностью ингибирования 96,5% при 50-95°С и при максимальным уровне концентрации (4,5%) ингибитора.
ABSTRACT
The article studies the regularities of the influence of the concentration of the corrosion inhibitor in the H2S gas condensate on the corrosion of steel. "IK-2" inhibits corrosion of St-20 with a maximum inhibition efficiency of 96.5% at 50-95°C and at a maximum concentration level (4.5%) of the inhibitor.
Ключевые слова: ингибиторы коррозии, коррозия металла, фосфатная кислота, мочевина, оксид цинка.
Keywords: corrosion inhibitors, metal corrosion, phosphate acid, urea, zinc oxide.
Введение Использование ингибиторов коррозии -универсальный, эффективный и экономичный метод защиты металлов от коррозии. Он может быть внедрен без нарушения существующей технологии, практически не требуя дополнительного оборудования. Ингибиторную защиту от коррозии и коррозии под напряжением можно внедрять в любой отрасли народного хозяйства. Ингибиторы используются фактически в любых агрессивных средах в пресной и морской воде, в оборотных водах и охлаждающих растворах, в растворах минеральных и органических кислот и оснований, в эмульсионных системах, в атмосферных условиях и т.д.
Единой классификации ингибиторов кислотной коррозии не существует. Традиционно ингибиторы можно классифицировать по механизму действия, химическому составу, типу и назначению агрессивной среды [1].
По механизму действия все ингибиторы, независимо от их химического состава, типа агрессивной среды, делятся на 2 группы: адсорбционные и пассивные. По способности ингибировать электродные процессы ингибиторы адсорбции делятся на катодные, анодные и смешанные.
Углеводороды и гетероциклы можно разделить на элементоорганические (цинк-, кремнийоргани-ческие) и металлоорганические ингибиторы, которые содержат азот, кислород, серу, фосфор, в зависимости от функциональной группы или гетероатома, составляющего молекулу.
Методика синтеза олигомерного ингибитора коррозии. Синтез олигомерного ингибитора коррозии ИК- 2. В трехгорлую колбу емкостью на 0,5 л, снабженной холодильником и мешалкой загружают 60 г моноэтаноламин, 25,5 г растительные масла и при перемешивании и при температуре 85-90 оС в течение 4 часов. Затем полученный продукт осаждают ад-дукт (Фасфат кислота, мочевина, рух оксид) 120-160 оС в течение 6 часов. Выход целевого продукта составляет 88-96%. Полученный продукт хорошо растворяется в воде. Плотность 1,133 г/см3.
Скорость общей коррозии определялась по образцам металла в виде пластин из стали марки Ст 20 размером 110*12x1 мм с чистотой поверхности V 1,7. Каждое значение величины скорости коррозии рассчитывалось по результатам испытаний не менее 10 контрольных стальных образцов. Скорость коррозии рассчитывалась по формуле [2; 3]:
Библиографическое описание: Нарзуллаев А.Х. Производство азотных, фосфорных ингибиторов коррозии на основе местного сырья и изучение процессов коррозии в металлических трубах // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 3(84). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11380 (дата обращения: 25.03.2021).
№ 3 (84)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
март, 2021 г.
где Р- скорость коррозии, г/(м2 ч);
А - потеря массы образца металла за время ис-
№ Внешность Темный, липкий, желтовато-коричневый.
1 pн 6,5-7,5
2 Плотность (25°С), г/см3 1,08
3 Массовая доля летучих веществ,%, не более 1,1
4 Растворимость Растворим в воде при 40^
рассчитывалось по формуле: Po - P
Z =
Po
100
где ъ - защитное действие, %;
Р0 - скорость общей коррозии без ингибитора, г/(м2ч);
Р- скорость общей коррозии с ингибитором, г/(м2ч).
Результаты и их обсуждение. Ингибитор коррозии ИК-2, ИК-4 синтезированный на основе вторичного сырья, смог снизить содержание сероводорода в газовых или жидких потоках смесью 1: 0,35 с диэтаноламином, кратоновым альдегидом и оксидом цинка, добавками мочевины (таблица 1).
Таблица 1
Физико-химические свойства олигомерного ингибитора ИК-2
№
Внешность
Темный, липкий, желтовато-коричневый,
pH
6,5-7,5
Плотность (25°С), г/см3
1,08
Массовая доля летучих веществ,%, не более
1,1
Растворимость
Растворим в воде при 40оС
Рисунок 1. Ингибитор олигомеров марки ИК-2 ИК-спектр
Структура нового многофункционального композиционного ингибитора на основе вторичного сырья (ИК-2) изучена химическим анализом, гравиметрическими методами, методами ИК-спектроскопии с использованием современных методов физико-химического анализа. На ИК-2 спектре видны типичные колебания гидроксильной группы в межмолекулярных водородных связях в области 3500 см-1 и 3422 см-1; Видна вибрационная полоса метильной группы с бензольным кольцом, закрепленным на вершине в области 3078 см-1; Кривые асимметричной высокочастотной вибрации
групп метилена -СН2- и СН3 наблюдаются в областях между 2922 и 2852 см-1; Ароматические кольца разбиты в области 1650-2000 см-1. Длинные линии изгиба в области 1444 см-1 относятся к метиленовым связям и связаны с деформационной вибрацией ароматического кольца С-Н при 1078 см-1, которая показывает сильную линию при 883 см-1 [3].
Используя результаты анализа и использование современных методов исследования, были протестированы результаты ингибиторов коррозии в агрессивных средах при 95 ° С в течение 240 ч. (рис. 2)
1
2
3
4
№ 3 (84)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
март, 2021 г.
а б
Рисунок 2. Влияние ИК-2 (а) и Газоконденсат Н23 (Ь) на металл Ст-20 при 95° С
На рисунке 2 видно, что ингибиторная природа ингибитора коррозии металла ИК-2 выше, чем у ингибитора Газоконденсат Ш8 (таблица 2).
Определение защитного действия ингибиторов в газоконденсатных растворах
Таблица 2.
№ Ингибитор t, 0С Син, % Mi, г M2, г Потеря массы Степень зашиты, Z %
1. Газоконденсат H2S 50 - 3,6043 3,4802 0,0242 -
2. ИК-2 50 0,001 3,5625 3,5514 0,0010 95,80
3. Газоконденсат H2S 95 - 3,5142 3,4886 0,0354 -
4. ИК-2 95 0,001 3,4623 3,4498 0,0024 93,22
5. Газоконденсат H2S NaCl -5% 50 - 3,4502 3,4042 0,0362 -
6. ИК-2 50 0,001 3,4603 3,5482 0,0022 94,04
7. Газоконденсат H2S NaCl -5% 95 - 3,5623 3,5126 0,0374 -
8. ИК-2 95 0,001 3,5610 3,5476 0,0036 90,04
Заключение. Результаты исследований показывают, что эффективность применяемого олигомерного ингибитора коррозии можно наблюдать при наличии в них ароматических колец, состава термостабильных и стабильных структур.
Можно видеть, что ингибитор ИК-2, синтезированный на основе местного сырья, показал свою
эффективность при испытаниях в агрессивной среде [4]. Степень защиты синтезированного ингибитора ИК-2 составила 94,29%, в результате ингибирования коррозии металлических пластинок в технических 5%-ых растворах №С1.
Список литературы:
1. A. KH Narzullaev, KH.S Beknazarov, AT Jalilov Influence of nitrogen, sulfur, phosphorus-containing corrosion inhibitors obtained on the basis of secondary raw materials on st 20 metal in aggressive environments. Scientific Bulletin of Namangan State University, 2021 PP 77-81.
2. Нарзуллаев А.Х., Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Изучение эффективности ингибитора коррозии ИКЦФ-1 в 1М HCl // Universum: Химия и биология: электрон. научн. журн. 2019. № 2(56).
3. Бекназаров Х.С., Джалилов А.Т. Защита стали от коррозии олигомерными ингибиторами и их композицими // Химия и химическая технология. -2015. -№1. -С. 50-52.
4. Таджиходжаева У.Б., Мирвалиев З.З., Джалилов А.Т. Исследование свойств смазочных материалов, полученных на основе вторичных продуктов// Научно-технический и практический журнал композитных материалов. -Тошкент, 2008.-№ 1.-Б. 20-23.
