CC BY
16
УДК 620.197.3
https://doi.org/10.24412/2310-8266-2024-1-20-26
Возможности использования зеленых ингибиторов
■ W W
коррозии в нефтяной и газовой промышленности
Давлетшина Л.Ф., Алексанян К.Г., Давлетов З.Р., Котехова В.Д., Галкина А.Н., Папушкина А.А.
Российский государственный университет нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина, 119991, Москва, Россия
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2788-6756, E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9846-4572, E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0009-0000-2034-4490, E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3035-7249, E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3015-6124,
E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0009-0006-5672-0316,
E-mail: [email protected]
Резюме: Коррозия является одной из самых больших проблем в нефтегазодобывающей промышленности, однако применение зеленых ингибиторов коррозии позволяет решать эту проблему экологично. В качестве ингибиторов коррозии применяют экстракты растений, специи и отходы пищевого производства. В работе предложено использование кожуры апельсина как наиболее распространенной культуры среди цитрусовых. Экстракт апельсиновой кожуры богат полифенолами, а именно флавоноидами, которые, адсорбируясь на поверхности металла, препятствуют коррозии. Выделение основного вещества проводили методом экстракции и мацерации под действием метанола. Структуру соединений в экстрактах определяли методом ИК-спектроскопии, ингибирующую способность экстрактов изучали гравиметрическим способом. Проведенные исследования показали, что экстракты апельсиновой кожуры могут быть использованы в качестве ингибитора коррозии для рабочих концентраций растворов соляной кислоты, применяемых в нефтяной и газовой промышленности. Однако для достижения оптимальных результатов необходимо учитывать выбор способа получения экстракта, используемого растворителя, агрегатного состояния ингибитора коррозии.
Ключевые слова: коррозия, зеленые ингибиторы коррозии, соляная кислота, кислотные обработки, экстракты растений, зеленая химия.
Для цитирования: Давлетшина Л.Ф., Алексанян К.Г., Давлетов З.Р., Котехова В.Д., Галкина А.Н., Папушкина А.А. Возможности использования зеленых ингибиторов коррозии в нефтяной и газовой промышленности // НефтеГазоХимия. 2024. № 1. С. 20-26. DOI:10.24412/2310-8266-2024-1-20-26
POSSIBILITIES OF USING GREEN CORROSION INHIBITORS IN THE OIL AND GAS INDUSTRY Davletshina Lucia F., Aleksanyan Karina G.,Davletov Zaur R., Kotekhova Victoriya D., Galkina Aleksandra N., Papushkina Anastasiya A.
Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University), 119991, Moscow, Russia
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2788-6756, E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9846-4572, E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0009-0000-2034-4490, E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3035-7249, E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3015-6124,
E-mail: [email protected]
ORCID: https://orcid.org/0009-0006-5672-0316,
E-mail: [email protected]
Abstract: Corrosion is one of the biggest problems in the oil and gas production industry, but the use of green corrosion inhibitors can solve this problem in an environmentally friendly way. Plant extracts, spices and food waste are used as corrosion inhibitors. The paper proposes the use of orange peel as the most common culture among citrus fruits. Orange peel extract is rich in polyphenols, namely flavonoids, whichare adsorbed on the metal surface and prevent corrosion. The main substance was isolated by extraction and maceration under the influence of methanol. The structure of compounds in the extracts was determined by IR spectroscopy, the inhibitory ability of the extracts was studied by gravimetric method. The studies have shown that orange peel extracts can be used as a corrosion inhibitor for working concentrations of hydrochloric acid solutions used in the oil and gas industry. However, to achieve optimal results, it is necessary to take into account the choice of the method of obtaining the extract, the solvent used, and the aggregate state of the corrosion inhibitor. Keywords: corrosion, green corrosion inhibitors, hydrochloric acid, acid treatment, plant extracts, green chemistry.
For citation: Davletshina L.F., Aleksanyan K.G., Davletov Z.R., Kotekhova V.D., Galkina A.N., Papushkina A.A. POSSIBILITIES OF USING GREEN CORROSION INHIBITORS IN THE OIL AND GAS INDUSTRY. Oil & Gas Chemistry. 2024, no. 1, pp. 20-26.
DOI:10.24412/2310-8266-2024-1-20-26
Введение
Коррозия является одной из самых больших проблем в нефтегазодобывающей промышленности. Существует большое количество различных физико-химических и технологических факторов, оказывающих влияние на процесс и интенсивность протекания коррозии. К ним относятся, в частности, концентрация агрессивного реагента, рН среды, состав и свойства конструкционного материала, наличие в системе кислорода и других агрессивных веществ, температура окружающей среды, давление, время контакта и скорость движения потока среды.
Кислотные методы интенсификации нефтегазодобычи наиболее часто применяются в отрасли. Традиционно применяется соляная кислота в концентрации от 3 до 24% масс., которая является очень агрессивной по отношению к нефтегазовому оборудованию [1]. В силу эффективности, технологичности и экономической рентабельности одним из самых распространенных методов защиты стали является ингибирование коррозионноактивных сред. Самыми эффективными считаются соединения, в состав которых входят кислород, сера, азот [2].
В связи с негативным влиянием промышленных ингибиторов коррозии все больше внимания уделяется разработке и применению экологически чистых - зеленых ингибиторов коррозии (ЗИК). За последние 20 лет наблюдался рост интереса к ингибиторам коррозии с использованием экстрактов из различных частей растения, как показано на рис. 1 [3].
Сырье растительного происхождения богато фитохи-мическими компонентами, которые имеют много общего с молекулярной и электронной структурой органических ингибиторов коррозии, используемых в промышленности в настоящее время, что обуславливает их способность защищать металл и предотвращать коррозионные разрушения [4].
Считается, что экстракты растений соответствуют следующим принципам зеленой химии: сокращение отходов, менее опасные химические синтезы, разработка более безопасных химических веществ, использование менее опасных растворителей и вспомогательных веществ, использование возобновляемого сырья, био-разлагаемость, обеспечение аналитического контроля
Рис. 1
Количество публикаций за последние два десятилетия, в которых сообщается об использовании растительных экстрактов в качестве зеленых ингибиторов коррозии
150-
в реальном времени, предотвращение возможности возникновения аварий [5].
За последние годы среди публикаций отражен большой исследовательский интерес к разработке и изучению эффективности ЗИК. В частности, это могут быть экстракты различных травянистых растений [6-9], плодов деревьев [10], листьев деревьев, например ним [11] или оливы [12, 13], различные специи [14, 15]. Также есть отдельные статьи, связанные с утилизацией отходов растительного происхождения, например кожуры дыни [16]. Для них характерна простота подготовки образцов, в большинстве случаев их моют, нарезают, сушат и дробят. Далее подготовленные образцы экстрагируют в аппарате Сокслета с помощью различных растворителей, в основном это этанол, метанол и ацетон, но встречается и вода [17].
Варьируется время проведения экстракции, соотношение компонентов и температура, которая не превышает температуру кипения растворителей. При использовании этанола температура экстракции изменяется от 65 до 75°C, для метанола - не более 45°C; если в качестве растворителя используется вода, то экстракцию проводят при температурах 70-100°C. Вода является более экологичным экстрагентом, однако эффективность водных экстрактов довольно низкая [18].
После проведения экстракции в аппарате Сокслета смесь растворителя и экстракта извлекают и помещают в роторный испаритель для получения твердого экстракта. Далее указывается, что полученные экстракты могут использоваться в разном виде. Авторы работы [19] полученный твердый экстракт использовали в чистом виде. В работе [20] экстракт фильтровали, сушили на воздухе и повторно растворяли в дистиллированной воде. В работах [21, 22] после экстракции образец фильтровали, объем ли-офилизировали и хранили в эксикаторе до момента проведения анализа. В целом можно сделать вывод, что полученные экстракты можно использовать как в твердом, так и в жидком агрегатном состоянии в растворителе.
В большинстве случаев экстракты анализируют в со-лянокислотной среде, которая широко используется при проведении кислотных обработок призабойной зоны пласта [23]. Эта технология распространена в нефтяной и газовой промышленности для интенсификации добычи. В основном рабочая концентрация соляной кислоты в таких технологиях составляет 10-15% масс., которая уменьшается при повышении температуры пласта. Однако это несопоставимо с условиями, при которых проводят исследования с ЗИК в работах, - 0,5-1,0 М HCl.
Простота и надежность измерений методом потери массы делает гравиметрический метод одним из самых популярных. В ходе проведения исследований оценивают потерю массы металла под действием агрессивной среды, по итогу оценивают скорость коррозии и защитную эффективность ЗИК [24, 25]. В нефтяной и газовой промышленности ингибиторы коррозии считаются пригодными, если величина защитного эффекта достигает 85,0%, а скорость коррозии составляет не более 0,2 г/(м2-ч) при 20°С и 24 ч воздействия коррозионной среды. В исследованиях также применяются электрохимические методы, в результате которых определяются разности плотностей тока коррозии, анализируется электрохимическая спектроскопия импеданса и потенциодинамическая поляризация. Кроме этого, проводится анализ поверхности металла для оценки адсорбционных процессов в отсутствие и в присутствии ингибиторов коррозии с использованием сканирующей электронной микроскопии [26-28].
На основании представленных материалов можно сделать вывод, что данная тема является актуальной и широко исследуемой, природные ингибиторы представляют собой различные экстракты, для получения которых можно использовать растения, специи и отходы пищевого производства.
В ходе проведенного анализа было отмечено, что одной из самых распространенных фруктовых культур, исследуемых как ЗИК для соляной кислоты, являются цитрусовые, поэтому отходы от их переработки могут быть направлены на получение фитохимических веществ [29]. В качестве экологически безопасных ингибиторов коррозии возможно использование экстрактов кожуры мандарина, грейпфрута, помело, лайма, лимона и апельсина [30-33].
Апельсины являются самыми распространенными цитрусовыми культурами во всех тропических и субтропических областях мира. Они произрастают и на территории РФ. В мире их произодят более 73 млн т ежегодно. Основное производство связано с приготовлением соков. Отходы составляют около 50%, а их уничтожение в большинстве случаев происходит путем сжигания.
Из работ [21, 22, 34] следует, что экстракт апельсиновой кожуры богат полифенолами, а именно флавоноидами, которые взаимодействуют с поверхностью металла и препятствуют коррозии в средах 0,5-1,0 М (« 2,0-4,0% масс.) соляной кислоты.
Флавоноиды представляют собой группу природных соединений с различной фенольной структурой, которые содержатся в растениях. Флавоноиды (рис. 2) основаны на пятнадцатиуглеродном скелете, состоящем из двух бензольных колец, связанных через гетероциклическое пира-новое кольцо (трехуглеродный фрагмент) [35].
Данные соединения можно разделить на различные классы, такие как флавоны, флавонолы, флаваноны, катехины, лейкоантоцианидины, халконы, антоцианы, флавононолы и ауроны. Различные классы флавоноидов отличаются уровнем окисления и характером замещения пиранового кольца (или трехуглеродного фрагмента), в то время как отдельные соединения внутри класса различаются характером замещения бензольных колец [36]. В цитрусах содержатся флавонолы, флаваноны, флавоны и изофлавоны [29].
Основными флавоноидами в кожуре апельсина являются гесперидин, нарингин, гесперетин и диосмин (рис. 3) [37]. Их содержание зависит от многих факторов, включая генетические особенности, условия произрастания, степень зрелости и способ хранения [38,
Механизм ингибирования на сегодня до конца не изучен, и связано это прежде всего с большим разно-
Основная структура флавоноидов
образием молекул в экстракте [34]. Однако, в общем, инги-бирующее действие объясняется взаимодействием между p-электронами фенильных колец и р-электронами гетеро-атомов с вакантными d-орбиталями металла, с помощью которых они образуют нерастворимую, стабильную и однородную тонкую защитную пленку на поверхности металла.
Цель данной работы заключается в изучении влияния экстрактов кожуры апельсина на коррозию стали в растворах соляной кислоты, применяемых для кислотных обработок нефтедобывающих скважин.
Методики исследований
Получение ингибитора коррозии. Для подготовки образца апельсин (Марокко) промывали водопроводной водой, затем - трижды дистиллированной водой перед очисткой. Далее тщательно отделяли кожуру, сушили на воздухе и измельчали с помощью кофемолки.
Как и в большинстве работ [20-23, 29, 33, 34, 40, 41], ингибитор коррозии получали при повышенной температуре с помощью аппарата Сокслета. Измельченную кожуру весом 5 г в фильтровальной бумаге помещали в экстрактор Сокслета, 150 мл растворителя заливали в круглодонную колбу. Экстракцию проводили в течение 6 ч, по истечении указанного времени полученный жидкий экстракт хранили в эксикаторе.
Как указано в работе [29], наибольший выход полифенолов обычно достигается при использовании этанола и метанола, хотя другие растворители также широко применяются для экстракции полифенолов из растений - в виде этилацетата или ацетона. В данной работе в качестве основного растворителя-экстрагента был выбран метанол как наиболее доступный и распространенный.
Еще один метод, менее известный, с помощью которого в данной работе получали ингибитор коррозии, - мацерация, он основан на замачивании биомассы [39, 42, 43]. При этом способе растительный материал замачивают в закрытой емкости, наполненной растворителем, и выдерживают при комнатной температуре в течение нескольких дней. В данной работе 5 г измельченной кожуры апельсина помещали в емкость, заливали 150 г растворителя, плотно закрывали крышкой и оставляли в темном месте на сутки.
Определение структуры соединений в экстрактах методом ИК-спектроскопии. Анализ проводился на ИК-спектрометре фирмы Agilent Technologies Carry 600 Series FTIR Spectrometr в интервале волновых чисел 4000-650 см-1 по методике нарушенного полного внутреннего отражения
Основные флавоноиды, содержащиеся в кожуре апельсина
Рис. 2
(НПВО) на приставке с элементом из ZnSe, число сканирований - 32.
Так, в ИК-спектре выявили следующие характерные полосы поглощения: 3500-2800 см-1 (СН3 и ОН), 19001300 см-1 (ароматическая связь (С-С) и карбонильная группа (С=О)), 1300-900 см-1 (С-О связь и деформационные колебания связи С-Н).
Коррозионные исследования. Ингибирующая способность экстрактов определялась гравиметрическим способом в статических условиях. Для этого стальные пластины марки Ст3 очищали крупной шлифовальной шкуркой, затем шкуркой с мелким зерном, проводя ею в одном направлении вдоль длины пластины. С помощью штангенциркуля измеряли длину, ширину и толщину пластин. Пластины протирали ацетоном, сушили на воздухе и взвешивали с точностью до четвертого знака после запятой. Подготовленные пластины хранили в эксикаторе.
После этого каждую пластину подвешивали в стакане на 100 мл так, чтобы они не соприкасались со стенками. Пластины погружали в испытуемый раствор на глубину ниже уровня жидкости на 5-10 мм и выдерживали в растворе в течение 24 ч.
По окончании испытания пластины извлекали из раствора, тщательно промывали в проточной воде, влагу с поверхности пластины удаляли фильтровальной бумагой, пластины сушили до постоянного веса и взвешивали с точностью до четвертого знака.
По полученным результатам определяли скорость коррозии стали по формуле:
К =
т0 - т
s•т
(1)
где т0 - масса образца до испытания, г; т1 - масса образца после испытания, г; э - площадь поверхности металла (пластины), м2; т - время, ч.
Исследования проводились в среде 0,5 М и 3,0 М соляной кислоты при концентрации экстракта от 100 до 3000 ррт в сухом и жидком виде при температурах 25 и 40°С.
Защитный эффект ингибитора (7 рассчитывали по формуле:
2 = ^к - К К '
где VК - скорость коррозии стали без добавления ингибитора, г/(м2-ч); VКИ -скорость коррозии стали в присутствии ингибитора, г/(м2-ч).
Результаты исследований
Полученные в работе экстракты разделялись на две равные части. Одну часть метанольных экстрактов помещали во вращающийся роторный испаритель с целью удаления раство-рителя-экстрагента и получения твердого экстракта апельсиновой кожуры в чистом виде. В нашем случае процесс испарения растворителя останавливался в момент, когда экстракт не имел подвижности. Далее был рассчитан выход продукта, который составил 2,7 г для экстракта, полученного после проведения опыта в аппарате Сокслета, а после проведения мацерации - 2,2 г. Как указывалось ранее, в опубликованных статьях не
(2)
регламентируются условия проведения процесса испарения и разный выход может быть связан с разным временем нахождения экстракта в испарителе, то есть различной глубиной удаления растворителя.
Вторая часть экстрактов использовалась в жидком виде, то есть без отгонки растворителя. В этом случае после проведения экстракции определялся сухой остаток растворенного вещества - проводилось выпаривание растворителя в термошкафу до постоянной массы вещества. После проведения экстракции в аппарате Сокслета сухой остаток активной основы составил 0,20% масс., после проведения мацерации - 0,44% масс. Различное процентное содержание может объясняться различным временем проведения самого процесса получения экстракта, так как экстракция в аппарате Сокслета проводилась в течение 6 ч, а получение экстракта методом мацерации длилось сутки.
Можно отметить, что не только растворитель, но и способ получения экстракта влияет на конечный выход продукта и содержание растворенных веществ, таким образом, возникает вопрос по расчету основного вещества, который встает перед исследователями.
После подтверждения схожей активной основы методом ИК-спектроскопии полученные ингибиторы коррозии добавляли в соляную кислоту. Смеси кислоты и метанольных экстрактов кожуры апельсина имели разную окраску в зависимости от их концентрации. Чем выше концентрация кислоты и ингибитора, тем насыщеннее был раствор.
Кроме того, твердый экстракт не полностью растворялся в кислоте из-за ограниченной растворимости флавонои-дов в воде [23], поэтому перед проведением коррозионных испытаний кислотный состав фильтровали, а нерастворив-шаяся часть экстракта оставалась на фильтре.
На рис. 4 и в табл. 1 представлены результаты исследований скорости коррозии и защитного эффекта жидкого ингибитора, соответственно, полученного путем экстракции и мацерации в 0,5 и 3,0 М соляной кислоты.
Исходя из результатов, представленных на рис. 4, видно, что скорость коррозии металла меняется в зависимости от способа получения ингибитора коррозии, концентрации соляной кислоты и концентрации ингибирующего вещества в растворе. Ингибитор, полученный путем экстракции в аппарате Сокслета, показывает более низкие значения скорости коррозии по сравнению с ингибитором, получен-
Скорость коррозии стали в соляной кислоте при различной концентрации жидкого ингибитора (т = 24 ч, Т = 25^)
Рис. 4
ным путем мацерации в растворителе. Вероятно, такое различие может быть связано с влиянием температуры на извлечение основных веществ, содержащихся в составе апельсиновой кожуры.
Увеличение концентрации метаноль-ного экстракта апельсиновой кожуры в жидком виде приводит к снижению значений скорости коррозии стали во всех исследуемых концентрациях соляной кислоты. Скорость коррозии стали в 0,5 М HCl при дозировке 3000 ppm жидкого ингибитора, полученного в аппарате Сокслета, достигает значения 0,18 г/(м2-ч). Исследование ингибирующего действия жидкого экстракта кожуры апельсина в среде 3,0 М соляной кислоты также показывает плавное снижение коррозионной агрессивности раствора, однако увеличение дозировки экстракта в жидком виде до 3000 ppm не способствует снижению скорости коррозии стали.
При этом надо принимать во внимание, что с увеличением концентрации ингибитора содержание метанола тоже растет: органический растворитель улучшает растворимость активных компонентов ингибитора в объеме раствора кислоты и ухудшает их адсорбцию на стали. По сути, наблюдается результирующий эффект от увеличения концентрации активных соединений и повышения доли рас-творителя-десорбента.
Значения защитного эффекта исследуемых образцов ЗИК (см. табл. 1) не достигают 95% ни в одной концентрации ингибиторов, требуемых при применении данного типа реагентов в нефтяной промышленности.
Для решения вопроса, в каком состоянии более эффективно использовать ингибитор, на следующем этапе было проведено исследование скорости коррозии стали в соляной кислоте при добавлении твердого ингибитора и жидкого, с растворителем. Результаты скорости коррозии стали в присутствии ингибиторов, полученных путем экстракции и мацерации, в 0,5 М соляной кислоты представлены на рис. 5.
Исходя из полученных результатов, можно отметить частичное несовпадение значений скорости коррозии стали при разном агрегатном состоянии ингибиторов, что может говорить о неполном растворении твердого экстракта и меньшем переходе активной основы ингибитора в раствор кислоты, а также о влиянии самого метанола, в котором проводили экстракцию.
По представленным результатам можно отметить, что эффективность ингибитора зависит не только от способа его получения, но и от его агрегатного состояния. Наиболее низкие значения скорости коррозии металла при добавлении ингибитора в жидком виде получились после ингибитора-экстракта в аппарате Сокслета, в то время как твердый ингибитор более эффективен при получении его путем мацерации. Наилучшие результаты были достигнуты при применении твердого экстракта, но он не растворяется полностью в коррозионной среде из-за плохой растворимости флавоноидов в воде, поэтому требуется фильтрация. Таким образом, для дальнейших исследований необходимо рекомендовать ингибитор в жидкой форме.
Таблица 1
Защитный эффект жидкого ингибитора в соляной кислоте различной концентрации (т = 24 ч, Т = 25^)
Концентрация ингибитора Защитный эффект ингибитора, %
экстракция в аппарате Сокслета мацерация
коррозии, ppm ■ 0,5 М HCl 3,0 М HCl 0,5 М HCl 3,0 М HCl
100 70,80 43,10 19,44 33,94
300 75,83 60,67 21,45 42,51
500 77,84 66,05 28,50 47,49
1000 65,76 68,58 52,67 60,10
2000 77,84 79,08 65,38 73,64
3000 81,87 76,99 51,78 55,88
Скорости коррозии стали в 0,5 М соляной кислоте в присутствии ингибиторов в сухом и жидком виде, полученных разными способами (т = 24 ч, Т = 25Х, концентрация ингибиторов = 100 и 1000 ppm)
Заключение
Согласно анализу литературы, несмотря на проведение множества исследований, применение растительных экстрактов, в том числе цитрусовых, в качестве ингибиторов кислотной коррозии остается малоизученной областью с большим потенциалом для дальнейшего развития. Особенно важным является разработка экологически чистых методов получения зеленых ингибиторов коррозии.
Проведенные в данной работе исследования показали, что экстракты апельсиновой кожуры могут быть использованы в качестве ингибитора коррозии для более концентрированных растворов соляной кислоты, применяемых в нефтяной и газовой промышленности. Однако для достижения оптимальных результатов необходимо учитывать выбор способа получения экстракта, используемого растворителя-экстрагента, агрегатного состояния ингибитора коррозии.
В дальнейшем планируется изучить эффект ингибирова-ния экстрактов, полученных с использованием других растворителей, методом экстракции и мацерации в жидком виде. Также возможно исследование методов усиления защитных свойств ингибитора коррозии с помощью модификаций или добавок, которые могут быть применены в таких составах, исследование ингибирующих свойств ЗИК при различных температурах.
Рис. 5
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Силин М.А., Магадова Л.А., Цыганков В.А. и др. Кислотные обработки пластов и методики испытания кислотных составов: учеб. пособие. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2011. 120 с.
2. Силин М.А., Магадова Л.А., Давлетшина Л.Ф., Потешкина К.А. Промысловая химия. Ингибиторы коррозии. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2021. 108 с.
3. A. Zakeri, E. Bahmani, A. S. R. Aghdam Plant extracts as sustainable and green corrosion inhibitors for protection of ferrous metals in corrosive media: A mini review. Corrosion Communications, 2023. vol. 10, p. 82-83. https://doi. org/10.1016/j.corcom.2022.03.002
4. Rani B. E., Basu B. B. J. Green inhibitors for corrosion protection of metals and alloys: an overview. International Journal of corrosion, 2012, vol. 2012, 15 p. https://doi.org/10.1155/2012/380217
5. Wei H.et al. Green inhibitors for steel corrosion in acidic environment: state of art. Materials Today Sustainability, 2020, vol. 10, p. 100044. https://doi. org/10.1016/j.mtsust.2020.100044
6. Fadhil A. A. et al. Portulaca grandiflora as new green corrosion inhibitor for mild steel protection in hydrochloric acid: quantitative, electrochemical, surface and spectroscopic investigations. Surfaces and Interfaces, 2020, vol. 20, p. 100595. https://doi.org/10.1016/j.surfin.2020.100595
7. Aigbogun J.A., Adebayo M.A. Green inhibitor from Thaumatococcusdaniellii Benn for corrosion mitigation of mild steel in 1M HCl. Current Research
in Green and Sustainable Chemistry, 2021, vol. 4, p.100201. https://doi. org/10.1016/j.crgsc.2021.100201
8. Fouda A.S. et al. Corrosion resistance of mild steel in hydrochloric acid solutions by clinopodiumacinos as a green inhibitor. Biointerface Res. Appl. Chem., 2021, vol. 11, Issue 2, p. 9786-9803. https://doi.org/10.33263/ BRIAC112.97869803
9. Ma X. et al. Sunflower head pectin with different molecular weights as promising green corrosion inhibitors of carbon steel in hydrochloric acid solution. Acs Omega, 2019, vol. 4, Issue 25, p. 21148-21160. https://doi. org/10.1021/acsomega.9b02570
10.Jmiai A., El Ibrahimi B., Tara A., Chadili M., El Issami S., Jbara O., Khallaayoun A., Bazzi L. Application of ZizyphusLotuse - pulp of Jujube extract as green and promising corrosion inhibitor for copper in acidic medium. Journal of Moltcular Liquids, 2018, vol. 268, p. 102-113. https://doi.org/10.1016/j. molliq.2018.06.091
11.Abro I.A. et al. Investigation and evaluation of neem leaves extract as a green inhibitor for corrosion behavior of mild steel: An experimental study. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 2021, vol. 235, Issue 4, p. 734-743. https:// doi.org/10.1177/0954406220937723
12.Bouknana D. et al. Aqueous extracts of olive roots, stems, and leaves as eco-friendly corrosion inhibitor for steel in 1 MHCl medium. International Journal of Industrial Chemistry, 2015, vol. 6, p. 233-245. https://doi.org/10.1007/s40090-015-0042-z
13.Harb M.B. et al. Olive leaf extract as a green corrosion inhibitor of reinforced concrete contaminated with seawater. Arabian Journal of Chemistry, 2020, vol. 13, Issue 3, p. 4846-4856. https://doi.org/10.1016/j.arabjc.2020.01.016
14.Kamel M.M. et al. Paprika extract: a green inhibitor for mitigating carbon steel disintegration in 1 M HCl pickling solution. Green Chemistry Letters and Reviews, 2021, vol. 14, Issue 4, p. 600-611. https://doi.org/10.1080/17518253. 2021.1985173
15.Caci1 A. et al. Behavior of black pepper extract as a green corrosion inhibitor in acidic media.International Journal of Advanced Engineering and Management Research, 2018, vol. 3, Issue 2, p. 185-194.
16.Saeed M.T. et al. Corrosion inhibition of mild steel in 1 M HCl by sweet melon peel extract. Journal of King Saud University - Science, 2019, vol. 31, Issue 4, p.1344-1351. https://doi.org/10.1016/jjksus.2019.01.013
17.Elabbasy H.M., Fouda A.S. Olive leaf as green corrosion inhibitor for C-steel in Sulfamic acid solution. Green Chemistry Letters and Reviews, 2019, vol. 12, Issue 3, p. 332-342. https://doi.org/10.1080/17518253.2019.1646812
18.Fouda A.S., Hegazi M.M., El-Azaly A. Henna extract as green corrosion inhibitor for carbon steel in hydrochloric acid solution. Int. J. Electrochem. Sci., 2019, vol. 14, p. 4668-4682. https://doi.org/10.20964/2019.05.47
19.Hammood A.S. Iraqi orange peel extract inhibits corrosion of metallic alloys in hydrochloric acid solution. J EngScie Technol, 2020, vol. 15, p. 3433.
20.Abdelghffar E. A. et al. Orange fruit (Citrus sinensis) peel extract attenuates chemotherapy-induced toxicity in male rats.Food & Function, 2021, vol. 12, Issue 19, p. 9443-9455. https://doi.org/10.1039/D1FO01905H
21.Da Rocha J. C., Gomes J. A. C. P., D'Elia E. Corrosion inhibition of carbon steel in hydrochloric acid solution by fruit peel aqueous extracts. Corrosion Science, 2010, vol. 52, Issue 7, p. 2341-2348. https://doi.org/10.1016/]. corsci.2010.03.033
22.Rocha J. C., Gomes J. A. C. P., D'Elia E. Aqueous extracts of mango and orange peel as green inhibitors for carbon steel in hydrochloric acid solution. Materials Research, 2014, vol. 17, p. 1581-1587. https://doi.org/10.1590/1516-1439.285014
23.Alhamad L. et al. Organic acids for stimulation purposes: a review. SPE Production & Operations, 2020, vol. 35, Issue 04, p. 952-978. https://doi. org/10.2118/199291-PA
24.Fan H. B., Fu C. Y., Wang H. L., Guo X. P., Zheng J. S. Inhibition of corrosion of mildsteel by sodium, n-diethyl dithiocarbamate in hydrochloric acid solution. Br.Corrosion J., 2002, Issue 37, p. 122-125.
25.Soror T. Y., El Dahan H. A., Ammer N. G. E. Corrosion inhibition of carbon steel in hothydrochloric acid solutions. J. Mater. Sci. Technol, 1999, Issue 15, p. 559-562/
26.Zhao Q. et al. Chitosan derivatives as green corrosion inhibitors for P110 steel in a carbon dioxide environment. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2020, vol. 194, p. 111150. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.111150
27.Aigbogun J. A., Adebayo M. A. Green inhibitor from Thaumatococcusdaniellii Benn for corrosion mitigation of mild steel in 1M HCl. Current Research
in Green and Sustainable Chemistry, 2021, vol. 4, p. 100201. https://doi. org/10.1016/j.crgsc.2021.100201
28.Wang D. et al. Novel surfactants as green corrosion inhibitors for mild steel in 15% HCl: Experimental and theoretical studies. Chemical Engineering Journal,
2020, vol. 402, p. 126219. https://doi.org/10.1016/j.cej.2020.126219
29.Sharma K., Mahato N., Lee Y. R. Extraction, characterization and biological
activity of citrus flavonoids. Reviews in Chemical Engineering, 2019, vol. 35, Issue 2, p. 265-284. https://doi.org/10.1515/revce-2017-0027
30.Wang S. et al. Inhibition effect of tangerine peel extract on J55 steel in CO2-saturated 3.5 wt. % NaCl solution. Int. J. Electrochem. Sci., 2017, vol. 12, Issue 12,p. 11195-11211. https://doi.org/10.20964/2017.12.02
31.Shang Z., Zhu J. Overview on plant extracts as green corrosion inhibitors in the oil and gas fields. Journal of Materials Research and Technology, 2021, vol. 15, p. 5078-5094. https://doi.org/10.1016/jjmrt.2021.10.095
32.Núñez-Morales J. et al. Evaluation of Adding Natural Gum to Pectin Extracted from Ecuadorian Citrus Peels as an Eco-Friendly Corrosion Inhibitor for Carbon Steel. Molecules, 2022, vol. 27, Issue 7, p. 2111. https://doi.org/10.3390/ molecules27072111
33.Agarwal K. Fenugreek leaves and lemon peel as green corrosion inhibitor for mild steel in 1M HCl medium. Journal of Materials Science & Surface Engineering, 2014, vol. 1, Issue 2, p. 44-48.
34.M'hiri N. Etal. Corrosion inhibition of carbon steel in acidic medium by orange peel extract and its main antioxidant compounds. Corrosion Science, 2016, vol. 102, p. 55-62. https://doi.org/10.1016Zj.corsci.2015.09.017
35.Kumar S., Pandey A. K. Chemistry and biological activities of flavonoids: an overview. The scientific world journal, 2013, vol. 2013, p. 162750. https://doi. org/10.1155/2013/162750
36.de Oliveira Júnior R. G. et al. Flavonoids: Promising natural products for treatment of skin cancer (melanoma). Natural Products and Cancer Drug Discovery, 2017, p. 161-210. http://dx.doi.org/10.5772/67573
37.Salehi H., Karimi M., Raofie F. Micronization and coating of bioflavonoids extracted from Citrus sinensis L. peels to preparation of sustained release pellets using supercritical technique. Journal of the Iranian Chemical Society,
2021, vol. 18, Issue 12, p. 3235-3248. https://doi.org/10.1007/s13738-021-02262-4
38.Ross J. A., Kasum C. M. Dietary flavonoids: bioavailability, metabolic effects, and safety. Annual review of Nutrition, 2002, vol. 22, p. 19-34. https://doi. org/10.1146/annurev.nutr.22.111401.144957
39.Thakur A., Kumar A. Sustainable inhibitors for corrosion mitigation in aggressive corrosive media: a comprehensive study. Journal of Bio-and Tribo-Corrosion, 2021, vol. 7, Issue 2, p. 1-48.
40.Pereira R. M. S. et al. Quantification of flavonoids in Brazilian orange peels and industrial orange juice processing wastes. Agricultural Sciences, 2017, vol. 8, Issue 07, p. 631. https://doi.org/10.4236/as.2017.87048
41.Anagnostopoulou M. A. et al. Analysis of antioxidant compounds in sweet orange peel by HPLC-diode array detection-electrospray ionization mass spectrometry. Biomedical chromatography, 2005, vol. 19, Issue 2, p. 138-148. https://doi.org/10.1002/bmc.430
42.Gaaz T. S. et al. Evaluation of green corrosion inhibition by extracts of citrus aurantium leaves against carbon steel in 1 M HCl medium complemented with quantum chemical assessment. Int. J. Thin Film Sci. Technol, 2020, vol. 9, Issue 3, p. 171-179. https://doi.org/10.18576/ijtfst/090307
43.Miralrio A., Espinoza Vázquez A. Plant extracts as green corrosion inhibitors for different metal surfaces and corrosive media: a review. Processes, 2020, vol. 8, Issue 8, p. 942. https://doi.org/10.3390/pr8080942
REFERENCES
1. Silin M.A., Magadova L.A., Tsygankov V.A. Kislotnyye obrabotkiplastovi metodiki ispytaniya kislotnykh sostavov [Acid treatment of formations and testing methods for acid compositions]. Moscow, RGU nefti i gaza im. I.M. Gubkina Publ., 2011. 120 p.
2. Silin M.A., Magadova L.A., Davletshina L.F., Poteshkina K.A. Promyslovaya khimiya. Ingibitory korrozi [Industrial chemistry. Corrosion inhibitors]. Moscow,
RGU nefti i gaza im. I.M. Gubkina Publ., 2021. 108 p.
3. Zakeri A., Bahmani E., Aghdam A. S. R. Plant extracts as sustainable and green corrosion inhibitors for protection of ferrous metals in corrosive media: A mini review. Corrosion Communications, 2023, vol. 10, pp. 82-83.
4. Rani B. E., Basu B. B. J. Green inhibitors for corrosion protection of metals and alloys: an overview. International Journal of corrosion, 2012, vol. 2012, 15 p.
5. Wei H. Green inhibitors for steel corrosion in acidic environment: state of art. Materials Today Sustainability, 2020, vol. 10, p. 100044.
6. Fadhil A. A. Portulaca grandiflora as new green corrosion inhibitor for mild steel protection in hydrochloric acid: quantitative, electrochemical, surface and spectroscopic investigations. Surfaces and Interfaces, 2020, vol. 20, p. 100595.
7. Aigbogun J.A., Adebayo M.A. Green inhibitor from Thaumatococcusdaniellii Benn for corrosion mitigation of mild steel in 1M HCl. Current Research in Green and Sustainable Chemistry, 2021, vol. 4, p. 100201.
8. Fouda A.S. Corrosion resistance of mild steel in hydrochloric acid solutions by clinopodiumacinos as a green inhibitor. Biointerface Res. Appl. Chem., 2021, vol. 11, no. 2, pp. 9786-9803.
9. Ma X. Sunflower head pectin with different molecular weights as promising green corrosion inhibitors of carbon steel in hydrochloric acid solution. Acs Omega, 2019, vol. 4, no. 25, pp. 21148-21160.
10. Jmiai A., El Ibrahimi B., Tara A., Chadili M., El Issami S., Jbara O., Khallaayoun A., Bazzi L. Application of Zizyphus Lotuse - pulp of Jujube extract as green and promising corrosion inhibitor for copper in acidic medium. Journal of Moltcular Liquids, 2018, vol. 268, pp. 102-113.
11. Abro I.A. Investigation and evaluation of neem leaves extract as a green inhibitor for corrosion behavior of mild steel: An experimental study. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C. Journal of Mechanical Engineering Science, 2021, vol. 235, no. 4, pp. 734-743.
12. Bouknana D. Aqueous extracts of olive roots, stems, and leaves as eco-friendly corrosion inhibitor for steel in 1 MHCl medium. International Journal of Industrial Chemistry, 2015, vol. 6, pp. 233-245.
13. Harb M.B. Olive leaf extract as a green corrosion inhibitor of reinforced concrete contaminated with seawater. Arabian Journal of Chemistry, 2020, vol. 13, no. 3, pp. 4846-4856.
14. Kamel M.M. Paprika extract: a green inhibitor for mitigating carbon steel disintegration in 1 M HCl pickling solution. Green Chemistry Letters and Reviews, 2021, vol. 14, no. 4, pp. 600-611.
15. Caci A. Behavior of black pepper extract as a green corrosion inhibitor in acidic media. International Journal of Advanced Engineering and Management Research, 2018, vol. 3, no. 2, pp. 185-194.
16. Saeed M.T. Corrosion inhibition of mild steel in 1 M HCl by sweet melon peel extract. Journal of King Saud University - Science, 2019, vol. 31, no. 4, pp. 1344-1351.
17. Elabbasy H.M., Fouda A.S. Olive leaf as green corrosion inhibitor for C-steel in Sulfamic acid solution. Green Chemistry Letters and Reviews, 2019, vol. 12, no. 3, pp. 332-342.
18. Fouda A.S., Hegazi M.M., El-Azaly A. Henna extract as green corrosion inhibitor for carbon steel in hydrochloric acid solution. Int. J. Electrochem. Sci., 2019, vol. 14, pp. 4668-4682.
19. Hammood A.S. Iraqi orange peel extract inhibits corrosion of metallic alloys in hydrochloric acid solution. J EngScie Technol, 2020, vol. 15, p. 3433.
20. Abdelghffar E. A. et al. Orange fruit (Citrus sinensis) peel extract attenuates chemotherapy-induced toxicity in male rats. Food & Function, 2021, vol. 12, no. 19, pp. 9443-9455.
21. Da Rocha J. C., Gomes J. A. C. P., D'Elia E. Corrosion inhibition of carbon steel in hydrochloric acid solution by fruit peel aqueous extracts. Corrosion Science, 2010, vol. 52, no. 7, pp. 2341-2348.
22. Rocha J. C., Gomes J. A. C. P., D'Elia E. Aqueous extracts of mango and orange peel as green inhibitors for carbon steel in hydrochloric acid solution. Materials Research, 2014, vol. 17, pp. 1581-1587.
23. Alhamad L. Organic acids for stimulation purposes: a review. SPE Production & Operations, 2020, vol. 35, no. 04, pp. 952-978.
24. Fan H. B., Fu C. Y., Wang H. L., Guo X. P., Zheng J. S. Inhibition of corrosion of mild steel by sodium, n-diethyl dithiocarbamate in hydrochloric acid solution.
Br.Corrosion J., 2002, no. 37, pp. 122-125.
25. Soror T. Y., El Dahan H. A., Ammer N. G. E. Corrosion inhibition of carbon steel in hothydrochloric acid solutions. J. Mater. Sci. Technol, 1999, no. 15, pp. 559-562.
26. Zhao Q. Chitosan derivatives as green corrosion inhibitors for P110 steel in a carbon dioxide environment. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2020, vol. 194, pp. 111150.
27. Aigbogun J. A., Adebayo M. A. Green inhibitor from Thaumatococcusdaniellii Benn for corrosion mitigation of mild steel in 1M HCl. Current Research in Green and Sustainable Chemistry, 2021, vol. 4, p. 100201.
28. Wang D. Novel surfactants as green corrosion inhibitors for mild steel in 15% HCl: Experimental and theoretical studies. Chemical Engineering Journal, 2020, vol. 402, p. 126219.
29. Sharma K., Mahato N., Lee Y. R. Extraction, characterization and biological activity of citrus flavonoids. Reviews in Chemical Engineering, 2019, vol. 35, no. 2, pp. 265-284.
30. Wang S. Inhibition effect of tangerine peel extract on J55 steel in CO2-saturated 3.5 wt. % NaCl solution. Int. J. Electrochem. Sci., 2017, vol. 12, no. 12, pp. 11195-11211.
31. Shang Z., Zhu J. Overview on plant extracts as green corrosion inhibitors in the oil and gas fields. Journal of Materials Research and Technology, 2021, vol. 15, pp. 5078-5094.
32. Núñez-Morales J. Evaluation of adding natural gum to pectin extracted from ecuadorian citrus peels as an eco-friendly corrosion inhibitor for carbon steel. Molecules, 2022, vol. 27, no. 7, p. 2111.
33. Agarwal K. Fenugreek leaves and lemon peel as green corrosion inhibitor for mild steel in 1M HCl medium. Journal of Materials Science & Surface Engineering, 2014, vol. 1, no. 2, pp. 44-48.
34. M'hiri N. Corrosion inhibition of carbon steel in acidic medium by orange peel extract and its main antioxidant compounds. Corrosion Science, 2016, vol. 102, pp. 55-62.
35. Kumar S., Pandey A. K. Chemistry and biological activities of flavonoids: an overview. The scientific world journal, 2013, vol. 2013, p. 162750.
36. De Oliveira Júnior R. G. Flavonoids: Promising natural products for treatment of skin cancer (melanoma). Natural Products and Cancer Drug Discovery, 2017, pp. 161-210.
37. Salehi H., Karimi M., Raofie F. Micronization and coating of bioflavonoids extracted from Citrus sinensis L. peels to preparation of sustained release pellets using supercritical technique. Journal of the Iranian Chemical Society, 2021, vol. 18, no. 12, pp. 3235-3248.
38. Ross J. A., Kasum C. M. Dietary flavonoids: bioavailability, metabolic effects, and safety. Annual review of Nutrition, 2002, vol. 22, pp. 19-34.
39. Thakur A., Kumar A. Sustainable inhibitors for corrosion mitigation in aggressive corrosive media: a comprehensive study. Journal of Bio-and Tribo-Corrosion, 2021, vol. 7, no. 2, pp. 1-48.
40. Pereira R. M. S. Quantification of flavonoids in Brazilian orange peels and industrial orange juice processing wastes. Agricultural Sciences, 2017, vol. 8, no. 07, p. 631.
41. Anagnostopoulou M. A. Analysis of antioxidant compounds in sweet orange peel by HPLC-diode array detection-electrospray ionization mass spectrometry. Biomedical chromatography, 2005, vol. 19, no. 2, pp. 138-148.
42. Gaaz T. S. Evaluation of green corrosion inhibition by extracts of citrus aurantium leaves against carbon steel in 1 M HCl medium complemented with quantum chemical assessment. Int. J. Thin Film Sci. Technol, 2020, vol. 9, no. 3, pp. 171-179.
43. Miralrio A., Espinoza Vázquez A. Plant extracts as green corrosion inhibitors for different metal surfaces and corrosive media: a review. Processes, 2020, vol. 8, no. 8, p. 942.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ / INFORMATION ABOUT THE AUTHOR
Давлетшина Люция Фаритовна, д.т.н., проф. кафедры технологии химических веществ для нефтяной и газовой промышленности, РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина
Алексанян Карина Григорьевна, к.х.н., доцент кафедры органической химии и химии нефти, РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина. Давлетов Заур Растямович, к.т.н., доцент кафедры технологии химических веществ для нефтяной и газовой промышленности, РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина.
Котехова Виктория Дмитриевна, ассистент кафедры технологии химических веществ для нефтяной и газовой промышленности, РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина.
Галкина Александра Николаевна, аспирант кафедры технологии химических веществ для нефтяной и газовой промышленности, РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина.
Папушкина Анастасия Алексеевна, студент бакалавриата кафедры технологии химических веществ для нефтяной и газовой промышленности, РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина.
Lucia F. Davletshina, Dr. Sci. (Tech.), Prof. of the Department of Technology of Chemicals for the Oil and Gas Industry, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University).
Karina G. Aleksanyan, Cand. Sci. (Chem.), Assoc. Prof. of the Department of Organic and Petroleum Chemistry, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University).
Zaur R. Davletov, Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. of the Department of Technology of Chemicals for the Oil and Gas Industry, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University).
Victoriya D. Kotekhova, Assistant of the Department of Technology of Chemicals for the Oil and Gas Industry, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University).
Aleksandra N. Galkina, Postgraduate Student of the Department of Technology of Chemicals for the Oil and Gas Industry, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University).
Anastasiya A. Papushkina, Undergraduate Student of the Department of Technology of Chemicals for the Oil and Gas Industry, Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University).
