ИНГИБИТОР КИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ Ст3 Российский патент 2024 года по МПК C23F11/14 

Изобретение относится к использованию N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4,6-триметилфенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина как ингибитора коррозии малоуглеродистой стали в растворах соляной кислоты и применению его для защиты от коррозии газо- и нефтепромыслового оборудования, при травлении металлов и удалении окалины.

Исследованные соединения относятся к классу замещенных аминов, которые имеют в своем составе атомы N и S, а также ненасыщенные связи. Данные соединения проявляют защитные свойства по отношению к коррозии стали. Для повышения защитного действия в состав молекулы внесен дитиолановый и тиадиазоловый фрагмент, наличие которых приводит к росту защитного действия.

Известен ингибитор кислотной коррозии 2-(N-метил-α-фенил(н-пропил)амин)-3-метилпиридин (RU 2168500 С1). Недостатками данного ингибитора являются относительно высокий расход ингибитора 1-2% для достижения защитного эффекта 96%. Задачей изобретения является поиск новых гетероциклических соединений, которые снижают скорость коррозии малоуглеродистой стали при контакте с металлическим оборудованием.

Технический результат достигается тем, что содержание в 5 - 15% растворе соляной кислоты в присутствии 50 - 200 мг/л N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4,6-триметилфенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина приводит к снижению скорости коррозии стали Ст3 (ГОСТ 380-2005) с 13,2 - 3,3 мм/год в неингибированном растворе до 0,2-0,1 мм/год в зависимости от концентрации.

Пример 1. N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4,6-триметилфенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амин К измельченной смеси 2,4,6-триметилбензойной кислоты и тиосемикарбазида (1:2) добавляли порциями в течение 0.5 ч к POCl₃ (1:10), затем нагревали полученную смесь до 70°С и выдерживалась при данной температуре 4 часа. Затем реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры и добавляли воду с последующим подщелачиванием до рН 7 с помощью 50% раствора гидроксида натрия при перемешивании. Твердое вещество выделяли фильтрованием, промывали водой. Далее готовили раствор 2-амино-5-(2-4-6-триметилфенил)-1,3,4-тиадизала в ДМФА добавляли водный раствор NaOH, сероуглерод и дибромэтана в равных количествах последовательно с интервалом 30 мин при перемешивании, которое продолжали в течение 2-4 ч. Затем смесь выливали в холодную воду и полученное твердое вещество промывали водой и очищали колоночной хроматографией.

Спектр ЯМР ¹Н, (400 МГц, CDCl₃), δ,м.д.: 7.48 (с, 1Н), 7.08 (с, 1Н), 4.42 (с, 4Н), 2.54 (с, 3Н), 2.27 (с, 6Н). Спектр ЯМР ¹³С (101 МГц, CDCl₃), δ,м.д.: 182.4, 170.3, 166.4, 139.2, 134.6, 133.1, 131.7, 21.2, 19.6, 19.2.

Пример 2. Коррозионные испытания проводят в лабораторных условиях гравиметрическим (ГОСТ 9.506-87) методом в 5 - 15% растворе соляной кислоты в воде при стандартной температуре. Предварительно обработанные для коррозионных испытаний образцы стали Ст3 ГОСТ 380-71 помещают в рабочую среду на 24 часа при 25°С. По истечении времени экспозиции образцы подвергают соответствующей обработке, взвешивают с точностью до 0,0001 г.

Скорость коррозии (П), степень торможения (γ) и ингибирующий эффект (Z_гp) рассчитывали по формулам:

где m₀ - масса исходного образца, г; m - масса образца после коррозионных испытания и удаления продуктов коррозии, г; S - площадь поверхности образца, м²; τ - время испытания, ч; ρ - плотность Ст3, П₀ и П - скорости коррозии стали соответственно в чистом растворе и с добавкой ингибитора, мм/год.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты от коррозии газо- и нефтепромыслового оборудования, а также при травлении металлов и удалении окалины. Предложено использование N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4,6-триметилфенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина с формулой

в качестве ингибитора коррозии 50-200 мг/л малоуглеродистой стали Ст3 в растворе соляной кислоты в диапазоне концентраций 5-15% при температуре 25°С. Технический результат: снижение скорости коррозии стали Ст3 с 13,2-3,3 мм/год в неингибированном растворе до 0,2-0,1 мм/год в зависимости от концентрации ингибитора. 1 табл., 2 пр.

Применение N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4,6-триметилфенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина с формулой

в качестве ингибитора коррозии стали Ст3 в растворах соляной кислоты в диапазоне концентраций 5-15%.