ПРОИЗВОДНЫЕ БЕНЗОТРИАЗОЛА И ТОЛИЛТРИАЗОЛА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ КОРРОЗИИ Российский патент 2021 года по МПК C23F11/14 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Предложены соединения и композиции, которые можно использовать, например, в способах предотвращения коррозии металлов. Указанные способы включают приведение в контакт эффективного количества антикоррозионной композиции с водной системой, приведенной в контакт с металлом. Указанные антикоррозионные композиции содержат замещенные и/или гидрированные бензотриазолы и толилтриазолы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Коррозия металлических поверхностей в водной среде долгое время остается проблемой для таких отраслей промышленности, как нефтегазовая, пищевая промышленность и производство напитков, производство моющих и дезинфицирующих средств, целлюлозно-бумажная промышленность, выработка электроэнергии, промышленное производство и коммунальные услуги. Например, общеизвестно, что при добыче нефти и газа в различных емкостях присутствуют некоторые коррозионные компоненты, такие как рассолы, органические кислоты, диоксид углерода, сероводород и микроорганизмы. Такие жесткие условия могут вызывать сильную коррозию, о которой свидетельствует точечная коррозия поверхности, охрупчивание и общая потеря металла. Металлические поверхности могут состоять из высоколегированной стали, включая хромовую сталь, сталь на основе ферросплава, аустенитную нержавеющую сталь, дисперсионно-твердеющую нержавеющую сталь, высоконикелевую сталь, медистую и углеродистую сталь.

[0003] В целом, ингибиторы коррозии защищают металл посредством образования пассивирующего слоя на поверхности металла. Указанный пассивирующий слой смачивает поверхность металла, что, в свою очередь, препятствует контакту металла с жидкостями с коррозионными свойствами. Как правило, композиции ингибиторов коррозии содержат различные молекулы алифатических органических поверхностно-активных веществ, включая амины, четвертичные амины, имидазолины, фосфатные сложные эфиры, амиды, карбоновые кислоты или их комбинации. Однако в жестких условиях (например, с высоким содержанием соли и при кислотном рН) образование пассивирующего слоя на поверхности металла снижено, и увеличена склонность поверхности металла к коррозии.

[0004] Снижение коррозии и обрастания имеет преимущество во всех водных системах или системах на водной основе. В известном уровне техники большинство добавок, традиционно используемых для снижения коррозии и обрастания, содержат фосфор, например, ортофосфаты, полифосфаты или органические фосфаты, общеизвестные как фосфонаты. Несмотря на наличие определенного успеха, связанного с применением фосфорсодержащих композиций ингибиторов коррозии и обрастания, недавно было обнаружено, что фосфор не является экологически безопасным. Поэтому природоохранные органы либо требуют сокращать его применение, либо вообще запрещают его использовать.

[0005] Таким образом, существует потребность в разработке способов и химических соединений для ингибирования коррозии поверхности металлов, подверженных действию жестких условий. Кроме того, существует потребность в разработке способов и химических соединений для ингибирования коррозии поверхности металлов, не требующих использования фосфора или цинка.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] Предложены соединения, которые можно использовать в способах предотвращения коррозии металлов. Указанный способ включает приведение в контакт эффективного количества антикоррозионной композиции с водной системой, приведенной в контакт с металлом. Антикоррозионная композиция может содержать алкилбензотриазол, алкилтолилтриазол, алкоксибензотриазол, алкокситолилтриазол, нитробензотриазол, нитротолилтриазол, галогенбензотриазол, галогентолилтриазол, гидрированный бензотриазол, гидрированный толилтриазол, их кислоту или соль, или их комбинацию. Водная система может содержать рассол и иметь кислотный рН.

[0007] Другие объекты и признаки изобретения станут отчасти понятны и отчасти отмечены далее в изложенном описании.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0008] Вследствие необходимости предотвращения коррозии металлов в жестких условиях, необходимы новые антикоррозионные композиции, которые могут образовывать пассивирующий слой на поверхности металла. Антикоррозионные композиции замещенных и/или гидрированных бензотриазолов и толилтриазолов, описанных в данном документе, могут обеспечивать ингибирование коррозии на металлических поверхностях, приведенных в контакт с водными средами, которые содержат высокую концентрацию соли (т.е. с рассолами) и имеют кислотный рН.

[0009] Предложенные соединения и композиции можно использовать в способе предотвращения коррозии металлов. Указанный способ включает приведение в контакт эффективного количества антикоррозионной композиции с водной системой, приведенной в контакт с металлом. Антикоррозионная композиция содержит алкилбензотриазол, алкилтолилтриазол, алкоксибензотриазол, алкокситолилтриазол, нитробензотриазол, нитротолилтриазол, галогенбензотриазол, галогентолилтриазол, гидрированный бензотриазол, гидрированный толилтриазол, их кислоту или соль, или их комбинацию. Водная система может содержать рассол и иметь кислотный рН.

[0010] Предложенная антикоррозионная композиция не содержит фосфор.

[0011] Алкилбензотриазол может содержать от 1 до 6 алкильных заместителей, присоединенных к атому азота азола или к атому углерода ароматического кольца, и указанные алкильные заместители могут представлять собой C₁ - C₁₂ алкильные группы.

[0012] Предпочтительно, алкилбензотриазол может включать бутилбензотриазол, пентилбензотриазол, гексилбензотриазол, гептилбензотриазол, октилбензотриазол или их комбинацию.

[0013] Алкилтолилтриазол может содержать от 1 до 5 алкильных заместителей, присоединенных к атому азота азола или к атому углерода ароматического кольца, и указанные алкильные заместители могут представлять собой C₁ - C₁₂ алкильные группы.

[0014] Предпочтительно, алкилтолилтриазол может включать бутилтолилтриазол, пентилтолилтриазол, гексилтолилтриазол, гептилтолилтриазол, октилтолилтриазол или их комбинацию.

[0015] Различные алкилбензотриазолы, включая бутилбензотриазол, гексилбензотриазол и гептилбензотриазол, доступны в продаже у компании Wincom Inc., Блу-Аш, штат Огайо.

[0016] Алкоксибензотриазол может содержать от 1 до 6 алкильных заместителей, присоединенных к атомами азота азола или к атому углерода ароматического кольца, и указанные алкильные заместители могут представлять собой C₁ - C₁₂ алкильные группы.

[0017] Предпочтительно, алкоксибензотриазол может включать бутоксибензотриазол, пентоксибензотриазол, гексоксибензотриазол, гептоксибензотриазол, октоксибензотриазол или их комбинацию.

[0018] Нитробензотриазол может содержать нитрогруппу, присоединенную к одному или более атомам углерода ароматического кольца, и может иметь заместитель алкил, алкокси или галоген, присоединенный к атому азота азола или к атому углерода ароматического кольца.

[0019] Предпочтительно, нитробензотриазол может включать 3-нитробензотриазол, 4-нитробензотриазол, 5-нитробензотриазол, 6-нитробензотриазол или их комбинацию.

[0020] Различные нитробензотриазолы можно получать, например, посредством приведение во взаимодействие бензотриазола с азотной кислотой в различных условиях, включая присутствие серной кислоты.

[0021] Галогенбензотриазол может содержать группу галогена, присоединенную к одному или более атомам углерода ароматического кольца, и может иметь заместитель алкил или алкокси, присоединенный к атому азота азола, или заместитель алкил, алкокси или нитро, присоединенный к атому углерода ароматического кольца.

[0022] Предпочтительно, галогенбензотриазол может включать 3-галогенбензотриазол, 4-галогенбензотриазол, 5-галогенбензотриазол, 6-галогенбензотриазол или их комбинацию.

[0023] Более предпочтительно, галогенбензотриазол может включать фторбензотриазол, хлорбензотриазол, бромбензотриазол, йодбензотриазол или их комбинацию.

[0024] Различные галогентриазолы можно получать посредством приведения во взаимодействие бензотриазола или толилтриазола с гипогалоидной кислотой и осаждения галогенированного продукта с помощью минеральной кислоты.

[0025] Гидрированный бензотриазол может содержать один или более дополнительных атомов водорода, присоединенных по одной или более двойным связям бензотриазола.

[0026] Гидрированный толилтриазол может содержать один или более дополнительных атомов водорода, присоединенных по одной или более двойным связям толилтриазола.

[0027] Различные гидрированные триазолы, включая гидрированный толилтриазол, доступны под торговой маркой Wintrol® у компании Wincom Inc., Блу-Аш, штат Огайо.

[0028] Водная система может иметь проводимость от около 1000 до около 100000 микромо/см, от около 1000 до около 80000 микромо/см, от около 1000 до около 60000 микромо/см, от около 1000 до около 50000 микромо/см, от около 1000 до около 30000 микромо/см, от около 2000 до около 100000 микромо/см, от около 2000 до около 80000 микромо/см, от около 2000 до около 60000 микромо/см, от около 2000 до около 50000 микромо/см, от около 2000 до около 30000 микромо/см, от около 5000 до около 100000 микромо/см, от около 5000 до около 80000 микромо/см, от около 5000 до около 60000 микромо/см, от около 5000 до около 50000 микромо/см или от около 5000 до около 30000 микромо/см.

[0029] Водная система может иметь рН менее 5, менее 4,5, менее 4, менее 3,5, менее 3, менее 2,5 или менее 2.

[0030] Предпочтительно, водная система может иметь рН менее 3.

[0031] Более предпочтительно, водная система может иметь рН менее 2.

[0032] Водная система может быть дополнительно приведена в контакт с солью азотистого основания, содержащей неорганический фторсодержащий анион.

[0033] Фторсодержащий неорганический анион может содержать борат-анион.

[0034] Предпочтительно, фторсодержащий неорганический анион может включать тетрафторборат, гексафторфосфат или их комбинацию.

[0035] Азотистое основание может представлять собой мочевину, биурет, алкилмочевину, алканоламин, алкиламин, диалкиламин, триалкиламин, алкилдиамин, алкилтриамин, алкилтетрамин, полиамин, акриламид, полиакриламид, винилпирролидон, поливинилпирролидон или их комбинацию.

[0036] Предпочтительно, азотистое основание может содержать мочевину.

[0037] Соль азотистого основания, содержащая неорганический фторсодержащий анион, описана в патентах США № 8389453 и 8796195, и доступна в продаже у компании Nalco-Champion как продукт № EC6697A.

[0038] Предложенные композиции могут содержать неорганический фторсодержащий анион, включающий тетрафторборат, и азотистое основание, включающее мочевину, и молярное отношение мочевины к тетрафторборной кислоте, используемой для получения соли, составляет от 1:3 до 5:1, от 1:3 до 4:1, от 1:3 до 3:1, от 1:2 до 5:1, от 1:2 до 4:1 или от 1:2 до 3:1. Азотистое основание (например, мочевина) может взаимодействовать с неорганической фторсодержащей кислотой (например, фтороборной кислотой) с образованием соли азотистого основания, содержащей неорганический фторсодержащий анион (например, тетрафторбората мочевины). Однако относительные количества и/или концентрации компонента неорганической фторсодержащей кислоты и компонента основания в предложенных композициях могут варьироваться в широких пределах, в зависимости от требуемой функции композиции и/или от требуемой чистящей активности. Таким образом, используемые массовые соотношения и/или концентрации можно выбирать для получения композиции и/или системы, имеющей требуемые чистящие характеристики и свойства безопасности и гигиены труда.

[0039] Металл может содержать углеродистую сталь.

[0040] Металл может содержаться в элементе оборудования.

[0041] Элемент оборудования может включать паровой котел, парогенератор, испаритель, теплообменник, охлаждающий контур, холодильник, пучок труб, резервуар, отстойник, защитную оболочку, насос, распределительную тарелку, геотермальную систему, эксплуатационную скважину, нагнетательную скважину, пароотделитель, двойную геотермальную установку, трубопровод, нефтяную скважину или глубокую нагнетательную скважину.

[0042] Предпочтительно, элемент оборудования, в отношении которого используют способы, описанные в данном документе, представляет собой испаритель, систему производства сахара, систему производства этанола, парогенератор, систему теплового воздействия на пласт или установку умягчения воды.

[0043] Более предпочтительно, элемент оборудования представляет собой деталь системы теплового воздействия на пласт, включая систему гравитационного дренажа с применением пара или систему циклической паростимуляции.

[0044] Водная система может иметь температуру от около 80°C до около 500 °C, от около 80°C до около 450 °C, от около 80°C до около 400 °C, от около 80°C до около 350 °C, от около 80°C до около 300 °C, от около 80°C до около 250 °C, от около 80°C до около 200 °C, от около 80°C до около 150 °C, от около 100°C до около 500 °C, от около 100°C до около 450 °C, от около 100°C до около 400 °C, от около 100°C до около 350 °C, от около 100°C до около 300 °C, от около 100°C до около 250°C, от около 100°C до около 200 °C, от около 100°C до около 150 °C, от около 120°C до около 500 °C, от около 120°C до около 450 °C, от около 120°C до около 400 °C, от около 120°C до около 350 °C, от около 120°C до около 300 °C, от около 120°C до около 250°C, от около 120°C до около 200 °C, от около 120°C до около 150 °C.

[0045] Водная система может иметь температуру от около 120 °С до около 300 °С и рН менее 2.

[0046] Антикоррозионная композиция может дополнительно необязательно содержать компонент дополнительного ингибитора коррозии, ингибитора отложения асфальтенов, ингибитора парафиноотложения, ингибитора накипеобразования, осветлителя воды, диспергатора, ингибитора образования гидратов газа, биоцида, модификатора рН, поверхностно-активного вещества или их комбинацию.

[0047] Компонент ингибитора коррозии может содержать дополнительный ингибитор коррозии. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 20% мас., от 0,1 до 10% мас. или от 0,1 до 5% мас. дополнительных ингибиторов коррозии относительно общей массы антикоррозионной композиции. Антикоррозионная композиция может содержать от 0,1 до 10 процентов по массе дополнительных ингибиторов коррозии относительно общей массы композиции. Антикоррозионная композиция может содержать 1,0% мас., 1,5% мас., 2,0% мас., 2,5% мас., 3,0% мас., 3,5% мас., 4,0% мас., 4,5% мас., 5,0% мас., 5,5% мас., 6,0% мас., 6,5% мас., 7,0% мас., 7,5% мас., 8,0% мас., 8,5% мас., 9,0% мас., 9,5% мас., 10,0% мас., 10,5% мас., 11,0% мас., 11,5% мас., 12,0% мас., 12,5% мас., 13,0% мас., 13,5% мас., 14,0% мас., 14,5% мас. или 15,0% мас. по массе дополнительных ингибиторов коррозии относительно общей массы антикоррозионной композиции. Каждая система может иметь свои собственные требования, и массовый процент одного или более дополнительных ингибиторов коррозии в композиции может варьироваться в зависимости от системы, в которой его используют.

[0048] Дополнительный ингибитор коррозии может содержать имидазолиновое соединение, четвертичное аммониевое соединение, пиридиниевое соединение или их комбинацию.

[0049] Компонент дополнительного ингибитора коррозии может содержать имидазолин. Имидазолин может представлять собой, например, имидазолин, полученный из диамина, такого как этилендиамин (EDA), диэтилентриамин (DETA), триэтилентетрамин (TETA) и т.д., и длинноцепочечной жирной кислоты, такой как жирная кислота таллового масла (TOFA). Имидазолин может представлять собой имидазолин Формулы (I) или производное имидазолина. Иллюстративные производные имидазолина включают соединение имидазолиния Формулы (II) или бис-кватернизованное соединение Формулы (III).

[0050] Компонент дополнительного ингибитора коррозии может содержать имидазолин Формулы (I):

где R¹⁰ представляет собой C₁-C₂₀ алкильную или C₁-C₂₀ алкоксиалкильную группу; R¹¹ представляет собой водород, C₁-C₆ алкил, C₁-C₆ гидроксиалкил или C₁-C₆ арилалкил; и R¹² и R¹³ независимо представляют собой водород или C₁-C₆ алкильную группу. Предпочтительно, имидазолин содержит R¹⁰, который представляет собой алкильную смесь, типичную для жирной кислоты таллового масла (TOFA), и каждый R¹¹, R¹² и R¹³ представляет собой водород.

[0051] Компонент дополнительного ингибитора коррозии может содержать соединение имидазолиния Формулы (II):

где R¹⁰ представляет собой C₁-C₂₀ алкильную или C₁-C₂₀ алкоксиалкильную группу; R¹¹ и R¹⁴ независимо представляют собой водород, C₁-C₆ алкил, C₁-C₆ гидроксиалкил или C₁-C₆ арилалкил; R¹² и R¹³ независимо представляют собой водород или C₁-C₆ алкильную группу; и X^- представляет собой галогенид (такой как хлорид, бромид или йодид), карбонат, сульфонат, фосфат или анион органической карбоновой кислоты (такой как ацетат). Предпочтительно, соединение имидазолиния включает 1-бензил-1-(2-гидроксиэтил)-2-талловое масло-2-имидазолиния хлорид.

[0052] Дополнительный ингибитор коррозии может содержать бис-кватернизованное соединение, имеющее формулу (III):

(III)

где R₁ и R₂, каждый независимо, представляют собой незамещенный разветвленный или кольцевой алкил или алкенил, содержащий от 1 до около 29 атомов углерода; частично или полностью окисленный, сульфированный и/или фосфорилированный разветвленный или кольцевой алкил или алкенил, содержащий от 1 до около 29 атомов углерода; или их комбинацию; R₃ и R₄, каждый независимо, представляют собой незамещенный разветвленный или кольцевой алкилен или алкенилен, содержащий от 1 до около 29 атомов углерода; частично или полностью окисленный, сульфированный и/или фосфорилированный разветвленный или кольцевой алкилен или алкенилен, содержащий от 1 до около 29 атомов углерода; или их комбинацию; L₁ и L₂, каждый независимо, отсутствуют, представляют собой H, COOH, SO₃H, PO₃H₂, -COOR₅, -CONH₂, -CONHR₅ или --CON(R₅)₂; каждый R₅ независимо представляет собой разветвленную или неразветвленную алкильную, арильную, алкиларильную, алкилгетероарильную, циклоалкильную или гетероарильную группу, содержащую от 1 до около 10 атомов углерода; n равен 0 или 1, и если n равен 0, то L₂ отсутствует или представляет собой H; x равен от 1 до около 10; и y равен от 1 до около 5. Предпочтительно, R₁ и R₂, каждый независимо, представляют собой C₆-C₂₂ алкил, C₈-C₂₀ алкил, C₁₂-C₁₈ алкил, C₁₆-C₁₈ алкил или их комбинацию; R₃ и R₄ представляют собой C₁-C₁₀ алкилен, C₂-C₈ алкилен, C₂-C₆ алкилен или C₂-C₃ алкилен; n равен 0 или 1; x равен 2; y равен 1; R₃ и R₄ представляют собой -C₂H₂; L₁ представляет собой -COOH, -SO₃H или PO₃H₂; и L₂ отсутствует, представляет собой H, -COOH, -SO₃H или -PO₃H₂. Например, R₁ и R₂ могут быть получены из смеси жирных кислот таллового масла, и преимущественно представляют собой смесь C₁₇-H₃₃ и C₁₇-H₃₁ или могут представлять собой C₁₆-C₁₈ алкил; R₃ и R₄ могут представлять собой C₂-C₃ алкилен, такой как C₂H₂; n равен 1, и L₂ представляет собой -COOH, или n равен 0, и L₂ отсутствует или представляет собой H; x равен 2; y равен 1; R₃ и R₄ представляют собой -C₂H₂; и L₁ представляет собой -COOH.

[0053] Следует понимать, что количество атомов углерода, указанное для каждой группы формулы (III), относится к атомам углерода главной цепи и не включает атомы углерода, которые могут быть внесены заместителями.

[0054] Дополнительный ингибитор коррозии может содержать бис-кватернизованное имидазолиновое соединение, имеющее формулу (III), где R₁ и R₂, каждый независимо, представляют собой C₆-C₂₂ алкил, C₈-C₂₀ алкил, C₁₂-C₁₈ алкил или C₁₆-C₁₈ алкил, или их комбинацию; R₄ представляет собой C₁-C₁₀ алкилен, C₂-C₈ алкилен, C₂-C₆ алкилен или C₂-C₃ алкилен; x равен 2; y равен 1; n равен 0; L₁ представляет собой COOH, -SO₃H или -PO₃H₂; и L₂ отсутствует или представляет собой H. Предпочтительно, бис-кватернизованное соединение имеет формулу (III), где R₁ и R₂, каждый независимо, представляют собой C₁₆-C₁₈ алкил; R₄ представляет собой -C₂H₂; x равен 2; y равен 1; n равен 0; L₁ представляет собой -COOH, -SO₃H или -PO₃H₂, и L₂ отсутствует или представляет собой H.

[0055] Дополнительный ингибитор коррозии может представлять собой четвертичное аммониевое соединение Формулы (IV):

(IV)

где R₁, R₂ и R₃ независимо представляют собой C₁-C₂₀ алкил, R₄ представляет собой метил или бензил, и X^- представляет собой галогенид или метосульфат.

[0056] Пригодные алкил-, гидроксиалкил-, алкиларил-, арилалкил- или ариламинные четвертичные соли включают алкиларил-, арилалкил- и ариламинные четвертичные соли формулы [N⁺R^5aR^6aR^7aR^8a][X^-], где R^5a, R^6a, R^7a и R^8a содержат от одного до 18 атомов углерода, и X представляет собой Cl, Br или I. Для указанных четвертичных солей R^5a, R^6a, R^7a и R^8a, каждый независимо, могут представлять собой алкил (например, C₁-C₁₈ алкил), гидроксиалкил (например, C₁-C₁₈ гидроксиалкил) и арилалкил (например, бензил). Моно- или полициклические ароматические аминные соли с алкил- или алкиларилгалогенидом включают соли формулы [N⁺R^5aR^6aR^7aR^8a][X^-], где R^5a, R^6a, R^7a и R^8a содержат от одного до 18 атомов углерода и по меньшей мере одну арильную группу, и X представляет собой Cl, Br или I.

[0057] Пригодные четвертичные аммониевые соли включают, но не ограничиваются этим, тетраметиламмониевую соль, тетраэтиламмониевую соль, тетрапропиламмониевую соль, тетрабутиламмониевую соль, тетрагексиламмониевую соль, тетраоктиламмониевую соль, бензилтриметиламмониевую соль, бензилтриэтиламмониевую соль, фенилтриметиламмониевую соль, фенилтриэтиламмониевую соль, цетилбензилдиметиламмониевую соль, гексадецилтриметиламмониевую соль, четвертичную соль диметилалкилбензиламмония, четвертичную соль монометилдиалкилбензиламмония или четвертичную соль триалкилбензиламмония, где алкильная группа содержит от около 6 до около 24 атомов углерода, от около 10 до около 18 атомов углерода или от около 12 до около 16 атомов углерода. Четвертичная аммониевая соль может представлять собой четвертичную бензилтриалкиламмониевую соль, четвертичную бензилтриэтаноламинаммониевую соль или четвертичную бензилдиметиламиноэтаноламинаммониевую соль.

дополнительно

дополнительно где R⁹ представляет собой алкильную группу, арильную группу или арилалкильную группу, причем указанные алкильные группы содержат от 1 до около 18 атомов углерода, и X^- представляет собой галогенид, такой как хлорид, дополнительные бензильные четвертичные соединения пиридиния. Иллюстративные соединения включают хлорид метилпиридиния, хлорид этилпиридиния, хлоридпропилпиридиния, хлорид бутилпиридиния, хлорид октилпиридиния, хлорид децилпиридиния, хлорид лаурилпиридиния, хлорид цетилпиридиния, хлорид бензилпиридиния и хлорид алкилбензилпиридиния, предпочтительно в которых алкил представляет собой C₁-C₆ углеводородную группу. Предпочтительно, пиридиниевое соединение включает хлорид бензилпиридиния.

[0058] Компоненты дополнительных ингибиторов коррозии могут включать дополнительные ингибиторы коррозии, такие как фосфатные сложные эфиры, мономерные или олигомерные жирные кислоты или алкоксилированные амины.

[0059] Компонент дополнительного ингибитора коррозии может содержать фосфатный сложный эфир. Пригодные моно-, ди- и триалкил-, а также алкиларилфосфатные сложные эфиры и фосфатные сложные эфиры моно-, ди- и триэтаноламина обычно содержат от 1 до около 18 атомов углерода. Предпочтительные моно-, ди- и триалкилфосфатные сложные эфиры, алкиларил- или арилалкилфосфатные сложные эфиры представляют собой сложные эфиры, полученные взаимодействием C₃-C₁₈ алифатического спирта с пентоксидом фосфора. Промежуточное фосфатное соединение обменивается сложноэфирными группами с триэтилфосфатом с образованием более широкого распределения алкилфосфатных сложных эфиров.

[0060] Альтернативно, фосфатный сложный эфир может быть получен смешиванием со сложным алкилдиэфиром, смесью низкомолекулярных алкил-спиртов или диолов. Низкомолекулярные алкил-спирты или диолы предпочтительно включают C₆-C₁₀ спирты или диолы. Кроме того, предпочтительны фосфатные сложные эфиры полиолов и их соли, содержащие одну или более 2 гидроксиэтильных групп, а также сложные фосфатные эфиры гидроксиламина, полученные взаимодействием полифосфорной кислоты или пентоксида фосфора с гидроксиламинами, такими, как диэтаноламин или триэтаноламин.

[0061] Компонент дополнительного ингибитора коррозии может содержать мономерную или олигомерную жирную кислоту. Предпочтительные мономерные или олигомерные жирные кислоты представляют собой C₁₄-C₂₂ насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, а также димерные, тримерные и олигомерные продукты, полученные полимеризацией одной или более таких жирных кислот.

[0062] Компонент дополнительного ингибитора коррозии может содержать алкоксилированный амин. Алкоксилированный амин может представлять собой этоксилированный алкиламин. Алкоксилированный амин может представлять собой этоксилированный талловый амин.

[0063] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать ингибитор отложения асфальтенов. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 10% мас., от около 0,1 до 5% мас. или от около 0,5 до 4% мас. ингибитора отложения асфальтенов относительно общей массы композиции. Пригодные ингибиторы отложения асфальтенов включают, но не ограничиваются этим, алифатические сульфоновые кислоты; алкиларилсульфоновые кислоты; арилсульфонаты; лигносульфонаты; алкилфенол/альдегидные смолы и подобные сульфонированные смолы; сложные эфиры полиолефинов; полиолефинимиды; сложные полиэфиры полиолефинов с алкильными, алкиленфенильными или алкиленпиридильными функциональными группами; полиолефинамиды; полиолефинамиды с алкильными, алкиленфенильными или алкиленпиридильными функциональными группами; полиолефинимиды с алкильными, алкиленфенильными или алкиленпиридильными функциональными группами; сополимеры алкенил/винилпирролидона, привитые полимеры полиолефинов с малеиновым ангидридом или винилимидазолом; гиперразветвленные сложные полиэфирамиды; полиалкоксилированные асфальтены, амфотерные жирные кислоты, соли алкилсукцинатов, сорбитанмоноолеат и полиизобутилен-янтарный ангидрид.

[0064] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать дополнительный ингибитор парафиноотложения. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 10% мас., от около 0,1 до 5% мас. или от около 0,5 до 4% мас. дополнительного ингибитора парафиноотложения относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные дополнительные ингибиторы парафиноотложения включают, но не ограничиваются этим, модификаторы кристаллизации парафинов и комбинации диспергатора/модификатора кристаллизации. Пригодные модификаторы кристаллизации парафинов включают, но не ограничиваются этим, алкилакрилатные сополимеры, алкилакрилат-винилпиридиновые сополимер, этиленвинилацетатные сополимеры, сополимеры малеинового ангидрида и сложных эфиров, разветвленные полиэтилены, нафталин, антрацен, микрокристаллический воск и/или асфальтены. Пригодные диспергаторы парафина включают, но не ограничиваются этим, додецилбензолсульфонат, оксиалкилированные алкилфенолы и оксиалкилированные алкилфенольные смолы.

[0065] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать ингибитор накипеобразования. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 20% мас., от около 0,5 до 10% мас. или от около 1 до 10% мас. ингибитора накипеобразования относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные ингибиторы накипеобразования включают, но не ограничиваются этим, фосфаты, фосфатные сложные эфиры, фосфорные кислоты, фосфонаты, фосфоновые кислоты, полиакриламиды, соли сополимера акриламидометилпропансульфоната/акриловой кислоты (AMPS/AA), фосфинированный малеиновый сополимер (PHOS/MA), а также соли терполимера полималеиновой кислоты/акриловой кислоты/акриламидометилпропансульфоната (PMA/AA/AMPS).

[0066] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать осветлитель воды. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 10% мас., от около 0,5 до 5% мас. или от около 0,5 до 4% мас. осветлителя воды относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные осветлители воды включают, но не ограничиваются этим, неорганические соли металлов, такие как квасцы, хлорид алюминия и гидроксихлорид алюминия, или органические полимеры, такие как полимеры на основе акриловой кислоты, полимеры на основе акриламида, полимеризованные амины, алканоламины, тиокарбаматы и катионные полимеры, такие как хлорид диаллилдиметиламмония (DADMAC).

[0067] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать диспергатор. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 10% мас., от около 0,5 до 5% мас. или от около 0,5 до 4% мас. диспергатора относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные диспергаторы включают, но не ограничиваются этим, алифатические фосфоновые кислоты, содержащие от 2 до 50 атомов углерода, такие как гидроксиэтилдифосфоновая кислота, и аминоалкилфосфоновые кислоты, например, полиаминометиленфосфонаты, содержащие от 2 до 10 атомов N, например, каждый из которых связан с по меньшей мере одной группой метиленфосфоновой кислоты; примеры последних представляют собой этилендиамин-тетра(метиленфосфонат), диэтилентриамин-пента(метиленфосфонат) и триамин- и тетрамин-полиметиленфосфонаты, содержащие 2-4 метиленовых групп между каждым атомом N, причем по меньшей мере 2 из числа метиленовых групп в каждом фосфонате являются различными. Другие пригодные диспергаторы включают лигнин или производные лигнина, такие как лигносульфонат, а также нафталинсульфоновую кислоту и производные.

[0068] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать поглотитель сероводорода. Антикоррозионная композиция может содержать от около 1 до 50% мас., от около 1 до 40% мас. или от около 1 до 30% мас. поглотителя сероводорода относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные дополнительные поглотители сероводорода включают, но не ограничиваются этим, окислители (например, неорганические пероксиды, такие как пероксид натрия или диоксид хлора); альдегиды (например, содержащие 1-10 атомов углерода, такие как формальдегид, глиоксаль, глутаральдегид, акролеин или метакролеин); триазины (например, моноэтаноламин-триазин, монометиламин-триазин и триазины из нескольких аминов, или их смеси); продукты конденсации вторичных или третичных аминов и альдегидов, а также продукты конденсации алкил-спиртов и альдегидов.

[0069] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать ингибитор образования гидратов газа. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 25% мас., от около 0,1 до 20% мас. или от около 0,3 до 20% мас. ингибитора образования гидратов газа относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные ингибиторы образования гидратов газа включают, но не ограничиваются этим, термодинамические ингибиторы образования гидратов (THI), кинетические ингибиторы образования гидратов (KHI) и антиагломераты (AA). Пригодные термодинамические ингибиторы образования гидратов включают, но не ограничиваются этим, хлорид натрия, хлорид калия, хлорид кальция, хлорид магния, бромид натрия, формиатные рассолы (например, формиат калия), полиолы (такие как глюкоза, сахароза, фруктоза, мальтоза, лактоза, глюконат, моноэтиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, монопропиленгликоль, дипропиленгликоль, трипропиленгликоль, тетрапропиленгликоль, монобутиленгликоль, дибутиленгликоль, трибутиленгликоль, глицерин, диглицерин, триглицерин и сахарные спирты (например, сорбит, маннит)), метанол, пропанол, этанола, простые эфиры гликолей (такие как монометиловый эфир диэтиленгликоля, монобутиловый эфир этиленгликоля) и алкил- или циклические сложные эфиры спиртов (такие как этиллактат, бутиллактат, метилэтилбензоат).

[0070] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать кинетический ингибитор образования гидратов. Антикоррозионная композиция может содержать от около 5 до 30% мас., от около 5 до 25% мас. или от около 10 до 25% мас. кинетического ингибитора образования гидратов относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные кинетические ингибиторы образования гидратов и антиагломераты включают, но не ограничиваются этим, полимеры и сополимеры, полисахариды (такие как гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), крахмал, производные крахмала и ксантан), лактамы (такие как поливинилкапролактам, поливиниллактам), пирролидоны (такие как поливинилпирролидон различной молекулярной массы), поверхностно-активные вещества (такие как соли жирных кислот, этоксилированные спирты, пропоксилированные спирты, сложные эфиры сорбита, этоксилированные сложные эфиры сорбита, сложные эфиры полиглицерина и жирных кислот, алкилглюкозиды, алкилполиглюкозиды, алкилсульфаты, алкилсульфонаты, сложные алкилэфирсульфонаты, ароматические алкилсульфонаты, алкилбетаин, алкиламидобетаины), диспергаторы на основе углеводородов (такие как лигносульфонаты, иминодисукцинаты, полиаспартаты), аминокислоты и белки.

[0071] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать биоцид. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 10% мас., от около 0,5 до 5% мас. или от около 0,5 до 4% мас. биоцида относительно общей массы композиции. Пригодные биоциды включают, но не ограничиваются этим, окислительные и неокислительные биоциды. Пригодные неокислительные биоциды включают, например, альдегиды (например, формальдегид, глутаральдегид и акролеин), соединения аминного типа (например, четвертичные аминные соединения и кокодиамин), галогенированные соединения (например, 2-бром-2-нитропропан-3-диол (бронопол) и 2,2-дибром-3-нитрилопропионамид (DBNPA)), соединения серы (например, изотиазолон, карбаматы и метронидазол) и четвертичные фосфониевые соли (например, тетракис(гидроксиметил)фосфония сульфат (THPS)). Пригодные окислительные биоциды включают, например, гипохлорит натрия, трихлоризоциануровую кислоту, дихлоризоциануровую кислоту, гипохлорит кальция, гипохлорит лития, хлорированные гидантоины, стабилизированный гипобромит натрия, активированный бромид натрия, бромированные гидантоины, диоксид хлора, озон и пероксиды.

[0072] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать модификатор рН. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 20% мас., от около 0,5 до 10% мас. или от около 0,5 до 5% мас. модификатора рН относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные модификатор рН включают, но не ограничиваются этим, гидроксиды щелочных металлов, карбонаты щелочных металлов, бикарбонаты щелочных металлов, гидроксиды щелочноземельных металлов, карбонаты щелочноземельных металлов, бикарбонаты щелочноземельных металлов и их смеси или комбинации. Иллюстративные модификатор рН включают гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция, оксид кальция, карбонат натрия, карбонат калия, бикарбонат натрия, бикарбонат калия, оксид магния и гидроксид магния.

[0073] Указанный компонент антикоррозионной композиции может содержать поверхностно-активное вещество. Антикоррозионная композиция может содержать от около 0,1 до 10% мас., от около 0,5 до 5% мас. или от около 0,5 до 4% мас. поверхностно-активного вещества относительно общей массы антикоррозионной композиции. Пригодные поверхностно-активные вещества включают, но не ограничиваются этим, анионные поверхностно-активные вещества и неионогенные поверхностно-активные вещества. Анионные поверхностно-активные вещества включают алкиларилсульфонаты, олефинсульфонаты, парафинсульфонаты, сульфаты спиртов, простые эфирсульфаты спиртов, алкилкарбоксилаты и простые алкилэфиркарбоксилаты, а также алкил- и этоксилированные алкилфосфатные сложные эфиры и моно- и диалкилсульфосукцинаты и сульфосукцинаматы. Неионогенные поверхностно-активные вещества включают алкоксилаты спиртов, алкоксилаты алкилфенолов, блок-сополимеры этилен-, пропилен- и бутиленоксидов, алкилдиметиламиноксиды, алкил-бис(2-гидроксиэтил)аминоксиды, алкиламидопропил-диметиламиноксиды, алкиламидопропил-бис(2-гидроксиэтил)аминоксиды, алкилполиглюкозиды, полиалкоксилированные глицериды, сложные эфиры сорбита и полиалкоксилированные сложные эфиры сорбита, а также сложные эфиры и диэфиры алкоилполиэтиленгликоля. Также включены бетаины и сультаны, амфотерные поверхностно-активные вещества, такие как алкиламфоацетаты и амфодиацетаты, алкиламфопропионаты и амфодипропионаты, и алкилиминодипропионат.

[0074] Композиции ингибитора парафиноотложения могут дополнительно содержать дополнительные функциональные агенты или добавки, которые обеспечивают преимущественное свойство. Например, дополнительные агенты или добавки могут представлять собой хелатообразующие агенты, солюбилизаторы, смазывающие вещества, буферы, чистящие агенты, ополаскиватели, консерванты, связующие вещества, загустители или иные модификаторы вязкости, технологические добавки, носители, агенты для кондиционирования воды, ингибиторы пенообразования или пенообразователи, контрольные агенты или системы, агенты для улучшения внешнего вида (т.е. красители, одоранты, отдушки) или другие добавки, пригодные для смешивания с композицией ингибитора коррозии, а также их смеси. Дополнительные агенты или добавки варьируются в соответствии с конкретной получаемой композицией ингибитора коррозией и ее предполагаемым применением, как понятно специалистам в данной области техники.

[0075] Альтернативно, антикоррозионная композиция может не содержать любой из дополнительных агентов или добавок.

[0076] Антикоррозионные композиции могут дополнительно содержать дополнительные функциональные агенты или добавки, которые обеспечивают преимущественное свойство. Количество дополнительного агента или добавки, при ее наличии, варьируется в зависимости от конкретной получаемой композиции и ее предполагаемого применения, как понятно специалистам в данной области техники.

[0077] Предложенные композиции можно получать посредством объединения компонентов, описанных выше.

[0078] Предложенные композиции можно использовать для уменьшения, ингибирования или предотвращения коррозии поверхности металла, используемого при добыче, транспортировке, переработке или хранении углеводородного флюида, содержащего элементарную серу или полисульфид. Предложенный способ включает приведение в контакт любой из композиций, описанных в данном документе, с поверхностью металла для снижения, ингибирования или предотвращения коррозии поверхности металла.

[0079] Предложенные композиции можно использовать в любой отрасли промышленности, где необходимо подавлять коррозию на металлической поверхности, приводимой в контакт с соленой водой или рассолом.

[0080] Предложенные композиции можно использовать в водных системах, в системах конденсата, нефти и газа, или в их комбинациях. Предложенные композиции можно вносить в добываемый газ или жидкость или использовать при добыче, транспортировке, хранении, переработке или сепарации сырой нефти или природного газа. Предложенные композиции можно вносить в газовый поток, используемый или получаемый в процессе сжигания угля, например, на электростанции, работающей на угольном топливе.

[0081] Кроме того, предложенные композиции можно вносить в газ или жидкость, получаемую или используемую в процессе очистки сточных вод, на фермах, скотобойнях, полигонах для захоронения отходов, городских водоочистных сооружениях, в процессе коксования угля или в процессе получения биотоплива.

[0082] Предложенные композиции пригодны для ингибирования коррозии в контейнере, в технологическом оборудовании или в элементе оборудования, используемом на предприятиях общественного питания или переработки пищевых продуктов. Предложенные композиции имеют особое значение для применения с материалами и оборудованием для упаковки пищевых продуктов, и, в частности, для холодной или горячей асептической упаковки. Примеры технологического оборудования, в котором можно использовать предложенные композиции, включают молокопроводы в молочных цехах, системы непрерывного пивоварения, линии переработки пищевых продуктов (например, системы производства пищевых продуктов с насосной перекачкой, линии производства напитков с насосной перекачкой, посудомоечные машины, низкотемпературные посудомоечные машины, посуду, машины для мойки бутылок, холодильники для бутылок, нагреватели, третьи раковины для полоскания), технологическое оборудование (например, баки, бочки, трубы, насосы, шланги или молокоперерабатывающее оборудование). Предложенные композиции также можно использовать в транспортных средствах.

[0083] Кроме того, предложенные композиции можно использовать для ингибирования коррозии в баке, трубопроводе, насосе или другом оборудовании, используемом для производства и хранения безалкогольных напитков, а также при розливе напитков в бутылке, или в контейнерах для напитков.

[0084] Предложенные композиции также можно использовать на другом или в другом промышленном оборудовании и в других промышленных технологических потоках, таких как нагреватели, градирни, паровые котлы, ретортная вода, вода для ополаскивания, промывочная вода для асептической упаковки и т.п.

[0085] Кроме того, предложенные композиции можно использовать для обработки поверхностей в рекреакционном водопользовании, например, в бассейнах, СПА, рекреационных искусственных каналах, водяных горках, фонтанах и т.п.

[0086] Предложенные композиции можно использовать для ингибирования коррозии металлической поверхности, приведенной в контакт с чистящим средством для поверхностей, используемым при санитарно-технической обработке или в быту, оборудования для переработки пищевых продуктов, в технологических установках или в прачечных. Например, в соответствии со способами, описанными в данном документе, можно ингибировать коррозию моечных машин, таких как туннельные моечные машины для стирки текстиля.

[0087] Предложенные композиции можно использовать или применять в комбинации с ополаскивателем для окончательной низкотемпературной антисептической обработки посуды или утвари, чистящим средством для унитазов или отбеливателем для стирки белья.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

[0088] Если не указано иное, алкильная группа в данном контексте, отдельно или как часть другой группы, представляет собой необязательно замещенный линейный насыщенный одновалентный углеводородный заместитель, содержащий от одного до тридцати атомов углерода, и предпочтительно от одного до тридцати атомов углерода в главной цепи, или от одного до двадцати атомов углерода в главной цепи, или необязательно замещенный разветвленный насыщенный одновалентный углеводородный заместитель, содержащий от трех до тридцати атомов углерода, и предпочтительно от трех до двадцати атомов углерода в главной цепи. Примеры незамещенных алкильных групп включают метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, изо-бутил, втор-бутил, трет-бутил, н-пентил, изо-пентил, втор-пентил, трет-пентил и т.п.

[0089] Термин «замещенный», как в «замещенном алкиле» и т.п., означает, что в рассматриваемой группе (т.е. в алкильной, алкенильной или иной группе, следующей за этим термином), по меньшей мере один атом водорода, связанный с атомом углерода, заменен одной или более группами заместителей, такими как гидрокси (-OH), алкилтио, фосфино, амидо (-CON(R_A)(R_B), где R_A и R_B независимо представляют собой водород, алкил или арил), амино (-N(R_A)(R_B), где R_A и R_B независимо представляют собой водород, алкил, арил, циклоалкил или гетероцикло), галоген (фтор, хлор, бром или йод), силил, нитро (-NO₂), простой эфир (-OR_A, где R_A представляет собой алкил или арил), сложный эфир (-OC(O)R_A, где R_A представляет собой алкил или арил), кето (-C(O)R_A, где R_A представляет собой алкил или арил), гетероцикло и т.п. Если термин «замещенный» предшествует списку возможных замещенных групп, то предусмотрено, что данный термин относится к каждому члену этой группы. То есть выражение «необязательно замещенный алкил или арил» следует понимать как «необязательно замещенный алкил или необязательно замещенный арил».

[0090] Термин «арил» в данном контексте, отдельно или как часть другой группы, означает необязательно замещенный одновалентный ароматический углеводородный радикал, предпочтительно одновалентную моноциклическую или бициклическую группу, содержащую от 6 до 12 атомов углерода в кольцевой части, такую как фенил, бифенил, нафтил, замещенный фенил, замещенный бифенил или замещенный нафтил. Фенил и замещенный фенил являются более предпочтительными арильными группами. Термин «арил» также включает гетероарил.

[0091] Термин «гало» или «галоген» в данном контексте относится к радикалу фтора, хлора, брома или йода.

[0092] Термин «гидрированный» в данном контексте относится к присоединению одного или более атомов водорода по одной или более двойным связям.

[0093] Термин «фосфор» включает не только фосфор, но и фосфорсодержащие добавки, производные фосфора и т.д. В других аспектах предложенные композиции не содержат фосфор ни в каком виде.

[0094] После подробного описания изобретения становится понятно, что возможны модификации и варианты без отступления от объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.

ПРИМЕРЫ

[0095] Следующие неограничивающие примеры приведены для дополнительной иллюстрации данного изобретения.

Пример 1: Испытания потери массы

[0096] Аликвоту (400 мл) 15% мас. раствора фторсодержащего неорганического аниона (имеющегося в продаже у компании Nalco Champion как продукт № EC6697A) помещали в эмалированный реактор Парра объемом 600 мл. В реактор Парра добавляли различные количества ингибитора коррозии, бутилбензотриазола, хлорированного толилтриазола или смеси бутилбензотриазола, гидрированного толилтриазола и бензотриазола, см. таблицу 1. Для имитации подземных условий добавляли 120 мг/л кальция в виде ионов кальция (и хлоридных противоионов) и 2000 мг/л хлорида в виде хлорид-ионов (с противоионами натрия). В жидкости подвешивали две предварительно взвешенные пластинки из мягкой стали размером 75×13×1,5 мм. Реактор закрывали и осторожно продували азотом пространство над жидкостью в течение пяти минут. Реактор нагревали до 130 °С в течение 47 часов, затем охлаждали до комнатной температуры. После охлаждения реактора до комнатной температуры извлекали пластинки из мягкой стали, промывали деионизированной водой и взвешивали. Потерю массы рассчитывали вычитанием конечной массы из исходной массы.

[0097] Скорость коррозии определяли по следующему уравнению:

Скорость коррозии=(K•W)/(A•T•D)

где K представляет собой константу (3,45 X 10⁶ мил•ч•см^-1•год^-1); W представляет собой потерю массы в граммах; A представляет собой площадь в см²; и T представляет собой время воздействия в часах; и D представляет собой плотность в г/см³.

[0098] Результаты испытаний потери массы представлены в Таблице 1.

Таблица 1. Ингибирование коррозии с применением бутилбензотриазола

Концентрация ингибитора
(м.д.) Скорость коррозии, мил/год
(милов в год) 0 37 10 24 50 13 100 7,8 200 5,4

Пример 2: Испытания коррозии

[0099] Испытания коррозии проводили с помощью потенциостата (Gamry Instruments, Уорминстер, штат Пенсильвания), оснащенного электродом из углеродистой стали (C1010) размером 1,27 см (0,5 дюйма) в длину и внешним диаметром 1,27 см (0,5 дюйма) (5 см²). Электрод собирали на ротаторе PINE и погружали в воду. Ротатор вращали со скоростью 600 об./мин. для имитации скорости потока 3-5 футов в секунду. Потенциостат, подключенный к ротатору, может изменять потенциал металла в соответствии с регулируемыми настройками, и обеспечивает измерение тока как функции от приложенного потенциала. Испытание проводили в течение 48 часов.

[00100] Во время испытаний электрод поляризовали при ±10 мВ. Поляризация указана относительно потенциала, измеренного при отсутствии тока через образец, который называют потенциалом разомкнутой цепи (Open Circuit Potential, OCP).

[00101] При изменении потенциала электрода из углеродистой стали возникал ток между рабочим электродом (из углеродистой стали) и противоэлектродами. Сопротивление поляризации углеродистой стали определяли измерением угла наклона на кривой зависимости тока от потенциала. Затем измеренное сопротивление использовали для определения скорости коррозии материала по уравнению Штерна-Гири.

[00102] Таким же испытаниям коррозии можно подвергать различные агенты, включая галогенированный толилтриазол, галогенированный бензотриазол, бутилбензотриазол, гидрированный триазол и их смеси. В некоторых случаях в искусственную воду, состав которой представлен в таблице 2, добавляли смесь диспергаторов, содержащую полималеиновую кислоту и сополимер акриловой кислоты и акриламид-трет-бутилсульфоновой кислоты (ATBS), в количестве 11 м.д. или 22 м.д. Воду, соответствующую 13 стандарту, получали объединением 208,5 г CaCl₂.2H₂O, 174,8 г MgSO₄.7H₂O, 174,9 г NaHCO₃ и 400 м.д. хлорид-иона из NaCl в 250 галлонах воды.

Таблица 2. Состав воды

Параметр воды Концентрация в мг/л pH 8,33 Проводимость 750 мкСм/см Кальций * 150 Магний * 75 M - щелочность 120 хлорид 130 сульфат 75 * в пересчете на карбонат кальция

[00103] Испытания коррозии проводили при 50 °С в воде, соответствующей 13 стандарту. Кроме того, для того, чтобы вода стала более коррозионной, чем вода 13 стандарта, добавляли дополнительно 400 м.д. Cl в виде NaCl.

Таблица 3. Испытание коррозии с применением галогенированного толилтриазола и 3DT138

Ингибитор Доза милов в год галогенированный толилтриазол ~11 м.д. 1,31 галогенированный толилтриазол ~22 м.д. 1,46 галогенированный толилтриазол+диспергаторы ~11 м.д. (каждого) 1,07

[00104] При описании элементов по данному изобретению или его предпочтительного варианта(-ов) реализации, формы единственного числа означают один или более таких элементов. Термины «содержащий», «включающий» и «имеющий» являются включительными и означают, что могут присутствовать дополнительные элементы, отличные от перечисленных элементов.

[00105] С учетом вышесказанного можно видеть, что достигнуто решение нескольких задач данного изобретения и получены другие преимущественные результаты.

Поскольку в отношении вышеописанных композиций и способов можно делать различные изменения без отступления от объема данного изобретения, то следует понимать, что все, что сказано в изложенном выше описании, следует интерпретировать в иллюстративном, а не ограничивающем смысле.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Способ включает приведение в контакт антикоррозионной композиции с водной системой, приведенной в контакт со стальной поверхностью, где указанная антикоррозионная композиция содержит соединение, выбранное из алкилбензотриазола, алкилтолилтриазола, алкоксибензотриазола, алкокситолилтриазола, нитробензотриазола, нитротолилтриазола, галогенбензотриазола, галогентолилтриазола, гидрированного бензотриазола, гидрированного толилтриазола, их кислоты или соли или их комбинации, где водная система содержит рассол и имеет рН менее 2 и температуру от 120°C до 300°C. Технический результат: разработан способ и антикоррозионные композиции для защиты стальных поверхностей, подверженных воздействию жестких условий, при этом антикоррозионные композиции не требуют использования фосфора или цинка. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 3 табл., 2 пр.

1. Способ предотвращения коррозии стальной поверхности, включающий приведение в контакт антикоррозионной композиции с водной системой, приведенной в контакт со стальной поверхностью, где указанная антикоррозионная композиция содержит соединение, выбранное из алкилбензотриазола, алкилтолилтриазола, алкоксибензотриазола, алкокситолилтриазола, нитробензотриазола, нитротолилтриазола, галогенбензотриазола, галогентолилтриазола, гидрированного бензотриазола, гидрированного толилтриазола, их кислоты или соли или их комбинации, где водная система содержит рассол и имеет рН менее 2 и температуру от 120°C до 300°C.

2. Применение антикоррозионной композиции для предотвращения коррозии стальной поверхности в водной системе, содержащей рассол и имеющей рН менее 2 и температуру от 120°C до 300°C и приведенной в контакт со стальной поверхностью, где указанная антикоррозионная композиция содержит соединение, выбранное из алкилбензотриазола, алкилтолилтриазола, алкоксибензотриазола, алкокситолилтриазола, нитробензотриазола, нитротолилтриазола, галогенбензотриазола, галогентолилтриазола, гидрированного бензотриазола, гидрированного толилтриазола, их кислоты или соли или их комбинации.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алкилбензотриазол представляет собой бутилбензотриазол, пентилбензотриазол, гексилбензотриазол, гептилбензотриазол, октилбензотриазол или их комбинацию.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алкилтолилтриазол представляет собой бутилолилтриазол, пентилолилтриазол, гексилолилтриазол, гептилолилтриазол, октилолилтриазол или их комбинацию.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алкоксибензотриазол представляет собой бутоксибензотриазол, пентоксибензотриазол, гексоксибензотриазол, гептоксибензотриазол, октоксибензотриазол или их комбинацию.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитробензотриазол представляет собой 3-нитробензотриазол, 4-нитробензотриазол, 5-нитробензотриазол, 6-нитробензотриазол или их комбинацию.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что галогенбензотриазол представляет собой 3-галогенбензотриазол, 4-галогенбензотриазол, 5-галогенбензотриазол, 6-галогенбензотриазол или их комбинацию.

8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что галогенбензотриазол представляет собой фторбензотриазол, хлорбензотриазол, бромбензотриазол, йодбензотриазол или их комбинацию.

9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрированный бензотриазол содержит один или более дополнительных атомов водорода, присоединенных по одной или более двойным связям бензотриазола.

10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гидрированный толилтриазол содержит один или более дополнительных атомов водорода, присоединенных по одной или более двойным связям толилтриазола.

11. Способ по любому из пп. 1 и 3-10, отличающийся тем, что водная система имеет проводимость от около 2000 до около 100000 микромо/см.

12. Способ по любому из пп. 1 и 3-10, отличающийся тем, что водная система дополнительно приведена в контакт с солью азотистого основания, содержащей неорганический фтор-анион.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что неорганический фтор-анион представляет собой борат-анион.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что азотистое основание содержит мочевину.

15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что неорганический фтор-анион содержит тетрафторборат и азотистое основание содержит мочевину и молярное отношение мочевины к тетрафторборной кислоте, используемой для получения соли, составляет от 1:3 до 3:1.

16. Способ по любому из пп. 1 и 3-10, отличающийся тем, что стальная поверхность содержит углеродистую сталь.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что стальная поверхность включена в элемент оборудования и элемент оборудования представляет собой испаритель, систему производства сахара, систему производства этанола, парогенератор, систему теплового воздействия на пласт или установку умягчения воды.