СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИКОРРОЗИОННОГО СОСТАВА ДЛЯ ЗАЩИТЫ ХИМИЧЕСКОГО И НЕФТЕХИМИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2009 года по МПК C09D5/08 C09D163/02 

Изобретение относится к области химической и нефтехимической промышленности и может быть использовано для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов от коррозии.

Известно применение модифицированной эпоксидной смолы для изоляции (см. а.с. 1629479 СССР, Е21В, 33/138, БИ №7, 1991) и крепления скважин, полученная смешением алкилрезорциновой эпоксидной смолы с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов, спиртового раствора новолачной фенолформальдегидной смолы, полученной при молекулярном соотношении фенола и формальдегида 1:0,6, поливинилбутираля и фурфурола при соотношении компонентов, мас.%:

эпоксидная смола53-57спиртовый раствор новолачной фенолформальдегидной смолы20-22поливинилбутираль1,0-2,2фурфуролостальное

Недостатком вышеназванного состава является недостаточная устойчивость к агрессивным средам, в частности к щелочным и кислотным (NaOH, KOH, HCl, Н₂SO₄, Н₂S, HNO₃), а также применение дефицитного сырья (поливинилбутираля).

Описано применение алкилрезорциновой эпоксифенольной смолы с отвердителем для изоляции и крепления стволов скважин (а.с. 486129, СССР, Е21В 33/138, БИ №36, 1975).

Недостатком указанного технического решения является нестабильная устойчивость состава к воздействию пластовых флюидов при повышенных температурах, а также к агрессивным средам, в первую очередь щелочным и кислотным.

Известен способ получения модифицированной эпоксидной смолы для изоляции и крепления скважин (см. пат. 2128677 РФ, 1999), полученной смешением фенолформальдегидной смолы (эпоксидиановой смолы), формалина, диэтиленгликоля, поливинилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

фенолформальдегидная смола59-62эпоксидная смола24-26формалин11,6-12,0диэтиленгликоль2,0-2,5поливиниловый спирт0,4-0,5

Недостатком известного состава является невысокая устойчивость его к агрессивным средам, особенно к щелочным и кислотным, при использовании в качестве покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является антикоррозионный материал (патент RU 2171822, С2, 10.08.2001), содержащий, мас.%: эпоксидную смолу 20,6-22,9, толуол 30,8-41,3, нефтеполимер «Асмол» 15,9-17,4, диоктилфталат 1,7-2,5, бутилат натрия в виде 20%-ного раствора в бутаноле 2,8-3,4, технический углерод 11,2-14,7, полиаминный отвердитель 6,5-8,3.

Антикоррозионный материал по аналогу получают следующим образом.

Измельченный нефтеполимер «Асмол» растворяют в толуоле при тщательном перемешивании. Далее в раствор «Асмола» подают диоктилфталат, а затем бутилат натрия. После перемешивания смеси в нее добавляют эпоксидную смолу, перемешивают и вводят технический углерод, продолжая перемешивать смесь до однородного состояния.

Недостатками аналога являются:

1. Невысокая устойчивость его к агрессивным средам, особенно к щелочным и кислотным, при использовании в качестве покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования.

2. Сложность приготовления готового продукта перед употреблением в связи с необходимостью добавления полиаминного отвердителя, т.е. необходимо иметь антикоррозионный материал и отвердитель. Количество полиаминного отвердителя составляет 6,5-8,3 мас.%, что существенно удорожает стоимость антикоррозионного материала.

3. В связи с тем, что полиамины являются высокотоксичными сильно пахнущими веществами, возникает необходимость создания специальных условий для приготовления антикоррозионного покрытия.

Задача изобретения - разработка устойчивого к действию агрессивных сред антикоррозионного состава и упрощения приготовления антикоррозионного состава для защиты наружной и внутренней поверхностей химического и нефтехимического оборудования.

Технический результат при использовании изобретения выражается в получении антикоррозионного состава для покрытий, устойчивого к действию агрессивных сред, и упрощении приготовления антикоррозионного состава для защиты химического и нефтехимического оборудования.

Вышеназванный результат получения антикоррозионного состава для покрытий достигается особенностью ведения синтеза. В антикоррозионном составе №1 активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства эпихлоргидрина перемешивают при температуре 55-75°С в течение 0,5-1,0 ч, затем смешивают с эпоксидной смолой (ЭД-20 или ЭД-18), диоктилфталатом (ДОФ) и растворителем, мас.%: бутилацетат:ацетон:толуол=12÷14:25÷30:57÷62 перемешивают при температуре 45-80°С в течение 1,0-1,5 ч. В антикоррозионном составе №2 активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства винилхлорида, и растворитель перемешивают при температуре 60-70°С в течение 2 ч, затем добавляют диоктилфталат, эпоксидную смолу (ЭД-20 или ЭД-18), полиэтиленполиамины, выдерживают при температуре 65-75°С в течение 2 ч.

Компоненты антикоррозионного состава №1, 2, мас.%:

Антикоррозионный состав №1

вышеуказанные осмолы65-85диоктилфталат0,4-0,6эпоксидная смола (ЭД-20 или ЭД-18)2,0-3,5растворительостальное

Антикоррозионный состав №2

вышеуказанные осмолы60-80диоктилфталат0,35-0,5эпоксидная смола (ЭД-20 или ЭД-18)2,8-3,5полиэтиленполиамины0,6-1,2растворительостальное

Активная основа - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства эпихлоргидрина, имеют следующий состав, мас.%:

1,1- и 1,2-дихлорпропены0,2-0,61,2-дихлорпропан25,0-28,61,3-дихлорпропены(цис)4,5-8,51,3-дихлорпропены (транс)8,0-16,61,2-дихлорпропены0,2-0,651,3,3-трихлорпропены0,4-0,9пентахлорпропан1,0-2,5осмолы28,0-32,0

Активная основа - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства винилхлорида, имеют следующий состав, мас.%:

дихлорэтан8,0÷14,4трихлорэтан5,0÷8,2пентахлорэтилен2,4÷4,61,1,1,2-тетрахлорэтан1,5÷2,71,1,2,2-тетрахлорэтан2,6÷5,2пентахлорэтан20,2÷23,1гексахлорэтан2,6÷5,3гексахлорбутадиен0,05÷0,02высшие хлоруглеводороды неустановленного строения12÷14осмолы36,0÷58,0

Антикоррозионный состав содержит компоненты, регламентированные нормативными материалами. В качестве полиэтилполиаминов используют полиэтиленполиамины технические ТУ 2413-214-00203312-2002, в качестве диоктилфталата используют пластификатор ДОФ ГОСТ 8728-88

Антикоррозионный состав на защищаемую поверхность наносится любым способом: кистью, валиком, распылением или окунанием (погружением) без предварительной зачистки поверхности.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1. В реактор загружают 65 г осмол производства эпихлоргидрина нагревают при температуре 55-60°С в течение 1 ч, затем добавляют 0,4 г диоктилфталата, 2,0 г эпоксидной смолы (ЭД-18), 32,6 г растворителя, перемешивают при температуре 45-48°С в течение 1,5 ч.

В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 12:26:62.

Полученную композицию испытывали по ГОСТ 312-79 на лакокрасочные материалы. Результаты испытаний антикоррозионного состава №1 приведены в таблице 1.

Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 85 г осмол производства эпихлоргидрина нагревают до температуры 70°С в течение 1 ч, затем добавляют 0,6 г диоктилфталата, 3,0 эпоксидной смолы (ЭД-20) и 11,4 г растворителя, смесь перемешивают при температуре 75-80°С в течение 1 ч.

В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 14:29:57.

Результаты испытаний антикоррозионного состава №1 приведены в таблице 1.

Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 75 г осмол производства эпихлоргидрина, нагревают до температуры 65-70°С в течение 1 ч, затем добавляют 0,5 г диоктилфталата, 3,5 г эпоксидной смолы (ЭД-18) и 21,0 г растворителя, смесь перемешивают при температуре 80°С в течение 1,5 ч.

В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 13:25:62.

Результаты испытаний антикоррозионного состава №1 приведены в таблице 1.

Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 92,0 г осмол производства эпихлоргидрина, нагревают при температуре 85°С в течение 0,5 ч, затем добавляют 1,5 г эпоксидной смолы (ЭД-20) и 6,4 г растворителя, смесь перемешивают при температуре 42°С в течение 2,0 ч.

В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 13:30:57.

Результаты испытаний антикоррозионного состава №1 приведены в таблице 1.

Пример 5. В реактор загружают 60,0 г осмол производства винилхлорида, 36,25 г растворителя, перемешивают при температуре 60°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 0,2 г диоктилфталата, 2,2 г эпоксидной смолы (ЭД-20), 1,2 г полиэтиленполиаминов, смесь перемешивают при температуре 65°С в течение 1,5 ч.

В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 12:26:62.

Результаты испытаний антикоррозионного состава №2 приведены в таблице 2.

Пример 6. В условиях примера 5 в реактор загружают 76 г осмол производства винилхлорида, 19,40 г растворителя, нагревают при температуре 70°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 0,5 г диоктилфталата, 0,35 г, эпоксидной смолы (ЭД-20) и 0,6 г полиэтиленполиаминов, смесь перемешивают при температуре 75°С в течение 2,0 ч.

В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 14:29:57.

Результаты испытаний антикоррозионного состава №2 приведены в таблице 2.

Пример 7. В условиях примера 5 в реактор загружают 80 г осмол производства винилхлорида, 26,5 г растворителя, нагревают при температуре 65°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 0,35 г диоктилфталата, 2,8 г, эпоксидной смолы (ЭД-18), 0,65 г полиэтиленполиаминов, смесь перемешивают при температуре 65°С в течение 2,0 ч.

В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 13:25:62.

Результаты испытаний антикоррозионного состава №2 приведены в таблице 2.

Пример 8. В условиях примера 5 смесь 50 г осмол производства винилхлорида и 43 г растворителя, нагревают при температуре 90°С в течение 1,0 ч, затем добавляют 0,5 г диоктилфталата, 4,5 г, эпоксидной смолы (ЭД- 20), 2,0 г полиэтиленполиаминов, нагревают при температуре 40-45°С и перемешивают в течение 3 ч.

В качестве растворителя используют смесь бутилацетата, ацетона и толуола в следующем соотношении, мас.%: 13:30:57.

Результаты испытаний антикоррозионного состава №2 приведены в таблице 2.

Примеры 1-3, 5-7 при условии выдерживания параметров процесса, получения антикоррозионного состава №1 подтверждают соответствие ГОСТу 312-79 на лакокрасочные материалы (см. таблицы 1 и 2).

Примеры 4, 8 при условии отклонения от заявляемых параметров процесса получения антикоррозионного составов №1, 2 снижается качество состава, последний не соответствует ГОСТу 312-79 на лакокрасочные материалы (см. таблицы 1 и 2).

Таблица 1Результаты испытаний покрытий по ГОСТ 312-79 на лакокрасочные материалы№ п/пНаименование показателяНорма (ГОСТ312-79)Антикоррозионный состав №1пример 1пример 2пример 3пример 412345671Внешний вид пленки лакаПосле высыхания лак должен образовывать черную глянцевую, гладкую однородную пленку без посторонних включенийсоответствуетсоответствуетсоответствуетнесоответствует2Условная вязкость по вискозиметру типа В3-246 (или В3-4) с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)°С25-40343630453Массовая доля нелетучих веществ, %43-48454448544Время высыхания до степени 3, ч не более      при температуре (20,0±2)°С2,02,02,02,02,4 при температуре (60,0±2)°С0,50,50,50,50,85Кислотное число отогнанного растворителя, мг KOH мг 1 г растворителя, не более0,30,01отс.0,0050,36Массовая доля воды, % не более0,03отс.0,0010,0010,047Эластичность при изгибе, мм не более10,90,912,08Твердость пленки, условные единицы, не менее, по маятникову прибору:      типа М-30,10,10,10,10,1 типа ТМЛ (маятник А)не нормируется----9Стойкость пленки к статическому воздействию воды при температуре (20±2)°С, ч не менее242625242210Стойкость пленки к статическому воздействию 10% раствора соляной кислоты при температуре (20±2)°С, ч не менее45453

Таблица 2Результаты испытаний покрытий по ГОСТ 312-79 на лакокрасочные материалы№ п/пНаименование показателяНорма (ГОСТ 312-79)Антикоррозионный состав №2пример 5пример 6пример 7пример 812345671Внешний вид пленки лакаПосле высыхания лак должен образовывать черную глянцевую, гладкую однородную пленку без посторонних включенийсоответствуетсоответствуетсоответствуетсоответствует2Условная вязкость по вискозиметру типа ВЗ-246 (или ВЗ-4) с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)°С25-40283432223Массовая доля нелетучих веществ, %43-48525453364Время высыхания до степени 3, ч не более      при температуре (20,0±2)°С2,02,02,02,02,8 при температуре (60,0±2)°С0,50,50,50,50,95Кислотное число отогнанного растворителя, мг KOH мг 1 г растворителя, не более0,3отс.0,020,010,356Массовая доля воды, % не более0,03отс.отс.0,010,047Эластичность при изгибе, мм не более111118Твердость пленки, условные единицы, не менее, по маятникову прибору:      типа М-30,10,10,150,10,06 типа ТМЛ (маятник А)не нормируется----9Стойкость пленки к статическому воздействию воды при температуре (20±2)°С, ч не менее242425252110Стойкость пленки к статическому воздействию 10% раствора соляной кислоты при температуре (20±2)°С, ч не менее42422233

Изобретение относится к вариантам способа получения состава для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов от коррозии. По первому варианту способ заключается в том, что активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства эпихлоргидрина, нагревают при температуре 55-70°С в течение 0,5-1,0 ч. Затем добавляют эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-18, диоктилфталат и растворитель. Реакционную смесь перемешивают при температуре 45-80°С в течение 1,0-1,5 ч. Компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: 65-85 активной основы, 2,0-3,5 вышеуказанной эпоксидной смолы, 0,4-0,6 диоктилфталата, остальное - растворитель. Второй вариант способа заключается в том, что активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства винилхлорида, и растворитель перемешивают при температуре 60-70°С в течение 2 часов. Затем добавляют диоктилфталат, эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-18, полиэтиленполиамины, и реакционную смесь выдерживают при температуре 65-75°С в течение 2 часов. Компоненты берут в следующем соотношении, мас.%: 60-80 активной основы, 0,35-0,5 диоктилфталата, 2,8-3,5 вышеуказанной эпоксидной смолы, 0,6-1,2 полиэтиленполиаминов, остальное - растворитель. Изобретение позволяет повысить устойчивость к действию агрессивных сред и упростить приготовление состава. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ получения антикоррозионного состава для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов, заключающийся в том, что активную основу - осмолы, выделенные перегонкой с водяным паром из неутилизируемых отходов производства эпихлоргидрина, нагревают при температуре 55-70°С в течение 0,5-1,0 ч, затем добавляют эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-18, диоктилфталат и растворитель, реакционную смесь перемешивают при температуре 45-80°С в течение 1,0-1,5 ч при следующем соотношении компонентов, мас.%:

вышеуказанные осмолы65-85диоктилфталат0,4-0,6эпоксидная смола ЭД-20 или ЭД-182,0-3,5растворительостальное

вышеуказанные осмолы60-80диоктилфталат0,35-0,5эпоксидная смола ЭД-20 или ЭД-182,8-3,5полиэтиленполиамины0,6-1,2растворительостальное