CC BY
8CHEMICAL SCIENCES
ВИКОРИСТАННЯ ДЕЯКИХ ПОХ1ДНИХ 1.8-Д1ОКСОПОЛ1Г1ДРОАКРИДИН1В ЯК 1НГ1Б1ТОР1В КОРОЗИ
Калин T.I.
1вано-Франювський нацюнальний техтчний yHieepcumem нафти i газу, м. 1вано-Франювськ, Украша, доцент кафедри xiMiï
THE USE OF SOME DERIVATIVES OF 1.8-DIOXOPOLYHYDROACRIDINES AS CORROSION INHIBITORS
Kalyn T.I.
Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, Ukraine, Associate Professor of Department of Chemistry
АНОТАЦ1Я
В процес експлуатацп нафтогазове устаткування кородуе, що спричиняеться корозiйною актившс-тю середовища. Реагенти, як використовують як iнгiбiтори корозп в промислових масштабах, не завжди забезпечують достатнiй рiвень захисту. Тому необхвдним е створення нових композицш з антикорозш-ними властивостями, яш можна застосувати в рiзних умовах. В данш роботi вперше дослвджено шпбгго-рнi властивостi деяких похвдних 1.8-дiоксополiгiдроакридинiв у модельному середовищi.
ABSTRACT
Oil and gas equipment corrode when being operated that is caused by the corrosive activity of environment. Reagents that are used as corrosion inhibitors on the industrial scale do not always provide sufficient protection level. Therefore, it is necessary to create new compositions with anticorrosion properties that can be applied under various conditions. The inhibitor properties of some derivatives of 1.8-dioxopolyhydroacridines in model environment were investigated in this research for the first time.
Ключовi слова: похвдш 1.8-дюксополтдроакридишв, шпбггори корози, стутнь захисту ввд корозп, iмiтати грунтових вод.
Keywords: 1.8-dioxopolyhydroacridines derivatives, corrosion inhibitors, corrosion protection level, groundwater imitats.
Актуальшсть теми. В процес експлуатацп нафтогазове устаткування кородуе, що спричиняеться корозшною актившстю середовища. Внасль док цього пвдприемства зазнають величезних еко-номiчних втрат. Одним iз ефективних способiв захисту ввд корозii е використання iнгiбiторiв корози. 1нпбггори, якi проявляють висош ступенi захисного ефекту, е штрогено-, оксигено-, суль-фуровмiснi сполуки, яш використовують в нафто-видобуваннi i транспортуваннi. Використання ш-гiбiторiв сприяе також зменшенню в'язкостi про-дукпв, якi транспортують, в'язкостi нафти, тертя, тиску, що призводить до зменшення зношення трубопроводiв. Ефективнiсть iнгiбуючого впливу оргашчних сполук визначаеться iх адсорбцшною здатнiстю на поверхнi металу. В свою чергу, адсо-рбцiйна здатшсть пов'язана з наявнiстю в iх молекулах активних груп. Такими активними групами можуть бути нпрогено-, оксигеновмiснi та iншi групи. Серед штрогеновмюних сполук найширше використовують первинш, вториннi, третиннi аль фатичнi i циклiчнi амонiйнi сполуки для захисту металiв вiд корозп, в основному, в кислих середо-вищах [1-5].
Однак реагенти, яш використовують в проми-слових масштабах, не завжди забезпечують доста-тнiй рiвень захисту. Тому необхвдним е створення
нових композицш з антикорозшними властивостями, яш можна застосувати в широкому дiапазонi умов використання.
Мета i завдання досл1дження. Метою роботи е синтез нiтрогеновмiсних сполук з аншну, диме-дону та алiфатичних альдегiдiв - метаналю та етаналю та дослiдження iх шпбуючих властивос-тей. Для досягнення мети передбачалось виршити наступнi завдання:
1. Синтезувати 1.8-дюксодекагвдроакридин з анiлiну, димедону та етаналю i дослiдити його ефектившсть як iнгiбiтора у модельному середо-вищi.
2. Синтезувати 1.8-дюксооктагвдроакридинш перхлорат з анiлiну, димедону та метаналю i дос-лiдити його ефектившсть як шпбгтора у модельному середовищг
Об'ект i предмет дослщження: 3.3.6.6.9-пентаметил-N-фенiл-1.8-дiоксодекагiдроакридин (iнгiбiтор 1), 3.3.6.6-тетраметил-М-фенвд-1.8-дiоксооктагiдроакридинiй перхлорат (iнгiбiтор 2), стальш пластини, виготовленi зi сталП7ГС, мето-ди синтезу, швидшсть корози, стутнь захисту ввд корозii.
Обговорення результа^в.
Iнгiбiтор 1 одержали в результал конденсацп анiлiну та ацетальдимедону (отриманого взаемодi-
ею етаналю та димедону) в мольному стввщно- кислоти [6] за схемою: шенш 1:1 в бутанолi в присутностi перхлоратно!
ОНно
Синтезований 1.8-дiоксодекагiдроакридин -це кристалiчна речовина кремового кольору, не-розчинна у вод^ розчинна в спиртах. Для подаль-ших дослiджень використовувався етанольний розчин iнгiбiтору 1.
NH,
+
Iнгiбiтор 2 одержали в результап конденсацп димедону, метаналю та аншну в мольному ств-ввдношенш 2:1:1 в бутанолi з нитробензолом i пер-хлоратною кислотою [7] за схемою:
нсю4
Ph-NO,
Н,0
Синтезований перхлорат 1.8-
дiоксооктагiдроакридину - це кристалiчна речовина жовтого кольору, розчинна у вод^ в спиртах. Для подальших дослiджень використовувався етанольний розчин шпбгтору 2.
Дослщження проводились на iмiтатi грунтово! води наступного складу: КС1-0.149 г/л, NaHCOз -0.504 г/л, СаС12 - 0.12 г/л, 1^04^0-0.106 г/л.
Встановлено, що введення запропонованих iнгiбiторiв до iмiтату грунтово! води зменшуе рН середовища (табл..1).
Таблиця1
Водмев1 показники вимдних розчимв
Розчин Без шпбгтора З шпбггором 1 З шпбггором 2
рН 9.15 8.70 8.58
Дослвдження захисних властивостей шпбгго-ра корози проведенi граыметричним методом. В три цилiндричних посудини наливали по 500 мл iMrrary грунтово! води i помiщали пластини, виго-товленi 3i сталi17ГС, розмiрами 50х10х3мм. Ста-льнi пластини знежирювали, висушували i зважу-вали на аналгшчнш вазi з точнiстю 0.001 г.
Час експозицп складав 168 год. Шсля дослiдiв знежиренi i висyшенi пластини зважували на вазi з точнiстю 0.001 г. Швидшсть корозi! (K) визначали в г/ м2тод за формулою:
к = щ - т2
S XT
де m1 - маса пластини до випробовування, г; m2 - маса пластини тсля випробовування, г; S - площа пластини, м2; т - час випробовування, год.
Результатом вимiрювання е середне арифме-тичне трьох паралельних значень однiе! серi! дос-лвджень.
Ступiнь захисту металу ввд корозi! (2) визна-чали за формулою:
2 = К - Кн
К
де К - швидк1сть корозi! без шпбгтора;
Кн - швидк1сть корози з iнгiбiтором.
На рис.1 показано стан поверхш зразк1в зi сталi 17ГС пiсля проведення дослвджень.
А) без тггбтора Б) з тг1б1тором 1
Рисунок 1 - Поверхнi .зразюв пгсля проведения дослгджень
Результата проведених дослщжень наведеш в табл.2.
Таблиця 2
Захисна ефективмсть iHri6iTopiB корозй'
1нпбггор Концентращя iнгiбiтора Швидшсть корозй', г/ м2тод Ступiнь захисту металу ввд корозй, %
1 0.2 г/л 0.062 44.7
2 0.2 г/л 0.081 27.1
За результатами проведених дослщжень при використаннi iнгiбiтора1 концентращею 0.2 г/л захисний ефект становив 44.7%.
Висиовки. Iнгiбiтори 1 i 2 показали вищi за-хисш властивостi при нижчих концентрацiях, од-нак пропонувати !х як компоненти антикорозшних композиц1й для зазначених умов також е недоць льним. Очевидно, вони повинш проявити шпбую-чi властивостi у кислих розчинах. Тому в подаль-ших дослвдженнях пропонуеться використання iнших варiантiв iмiтатiв грунтових вод.
Лiтература
1. С.Б. Киченко. Об ингибиторах сероводородной коррозии, обладающих и не обладающих защитным действием в паровой фазе / С.Б. Киченко., А.Б. Киченко // Практика противокоррозионной защиты. - 2007. - № 1(43). - С. 12-17.
2. Л.Е.Цыганкова. Ингибирование коррозии и наводороживания углеродистой стали в Н28 и СО2 -содержащей среде / Л.Е.Цыганкова, Е.Г.Кузнецова, Ю.И.Кузнецов // Коррозия: материалы, защиты. - 2008. - №2. - С.26-30.
3. Р.В. Кашковский. Летучие амины - высокоэффективные ингибиторы сероводородной коррозии стали / Р.В. Кашковский // Разработка и экс-
плуатация нефтяных и газовых месторождений.-2011. - №2. - С.48-54.
4. Р.М. Вишневський. Циктчт та ациктчт амши, як потенцшш шпбггори корозй' металiв / Р.М. Вишневський, Б.Л.Литвин, А.С.Федорiв // Фiзика i хiмiя твердого тша. - 2010. - Т.10. - №2. -С. 332-345.
5. Исламутдинова А.А. Синтез ингибиторов коррозии на основе четвертичных аммониевых соединений и анализ защитных свойств / Исламутдинова А.А., Хайдарова Г.Р., Дмитриев Ю.К. [и др.] // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 1-1.; url: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=17539 (дата обращения: 28.05.2016).
6. М.В. Мельник. Дослвдження циктзаци пер-винних ароматичних амшв з ацетальдепдом i ди-медоном / М.В. Мельник, О.В.Туров, Т.1.Калин // Доповiдi Нацюнально! академи наук Украши. -2003. - №5. - С.142-145.
7. М.В. Мельник. Исследование циклизации первичных ароматических аминов с формальдегидом в присутствии хлорной кислоты // Мельник М.В., Корнилов М.Ю., Туров А.В. и [др.].- ЖОрх. -1982. - №18. - С.1460-1466.
