Способ получения ингибитора коррозии стали Советский патент 1987 года по МПК C07C143/34 C23F11/16 

10

1П250АЗ

Изобретение относится к способу получения ингибитора коррозии йтали (ИК-ИХП-1), который может быть использован Д.ПЯ защиты стального оборудования в двухфазных системах злек- тролит - углеводород.

Целью изобретения является повышение защитного действия инг ибитора.

Цель достигается нейтрализацией кислого гудрона - отхода производства сульфонатных бариевых присадок из нефтяных масел селективной очистки, шламом, полученным при очистке сульфонатных бариевых присадок, взятых в равном массовом соотношении, в растворе экстракта фурфурольной очистки дистиллятного масла при 70-90 С.

Сульфонатную присадку СБ-3 получают на базе селективно очищенного дизельного масла М-11 из нефти.

Масло M-I1 имеет вязкость кинема- .

тическую при 100 С 11 мм /С, среднюю

I

мол. массу 402, плотность при 20 С 910 кг/м , температуру вспышки, определяемую в открытом тигле 200 С, и содержит компоненты, мае.%: Парафино-циклопарафиновые углеводороды 54,0 Ароматические углеводороды:

легкие21,1

средние9,3

тяжелые9,4

Смолистые вещества 5,1 Физико-химические свойства присадки СБ-3;

Вязкость кинематическая при ,

2

25

30

35

13-16

Зольность сульфатная, % 6-8 Массовая доля, :

барий 3,7

сера7, 0,9

Щелочное чиспо, мг КОН на I г присадки10-20

Массовая доля, %:

механические примеси 0,12 водаi О,I

сульфонат бария 12

45

тяжелыей 3

Смолистые негаестна 2,8

Кислый гудрон содержит, мас.%: 6,fi2j плкилароматичгские суль- фокислоты 60.Ь2; исходное масло 31,5; продукты окисления 1,86,

Кисло гное число 199,7 мг КОН/г.

Шлам от очистки присадки ( содержит, мас.%: гидроокись бария 47,98; ут лекислый барий 4,61;. сульфат бария 4,09; раствор сульфоната бария п масле 37,99; вода 5,33.

Фурфурольный экстракт является от- 15 ходом фурфурольной очистки масла М-6 и имеет следующие характеристики: о 0,9920-1,000; содержание фурфурола 0,27-0,35 мас.%; „ 11-13 содержание кокса 1,0-1,2 мас.%; тем- ;;(, пература вспышки, огтределяемаЯ в открытом тигле 200-206 С.

Пример 1. 200 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают при 70 С до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при добавляют 200 г кислого гудрона. Цосле добавления всего количества кислого гудрона смесь пе- ремешип;1ют еще 1 ч при этой же температуре. Получают нейтрапьный, вязкий, неоднородный продукт, содержащий мелкие частицы во взвешенном состоянии. Продукт имеет щелочную реакцию.

П р и м е р 2. 200 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают гтри до получения однородной смеси . К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г 40 кислого гудрона. После добавлений всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 1 ч при этой же температуре. Получают нейтральный и более однородный (по сравнению с продуктом, полученным по примеру 1)

вязкий продукт с щелочной реакцией.

При м е р 3. 200 г шлама и 600 г

фурфуроль)шго экстракта перемешивают

с,.

вt

ческую при 100 С 6 мм /с, среднюю мол, массу 360, плотность при 20 С 890 кг/м , и содержит, мас.%: Парафино-циклопарафиновые углеводороды 68,1 ароматические углеводороды

легкие9,2

средние10,8

50

Масло М-6 имеет вязкость кинемати- п I - Д° получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 90 С добавляют 200 г кие- После добавления всего

55

лого гудрона, количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 1 ч при этой же ратуре. Получают нейтральный, вязкий продукт с щелочной реакцией, не отличающийся от продукта, полученного по примеру 2.

2

0

5

0

5

5

тяжелыей 3

Смолистые негаестна 2,8

Кислый гудрон содержит, мас.%: 6,fi2j плкилароматичгские суль- фокислоты 60.Ь2; исходное масло 31,5; продукты окисления 1,86,

Кисло гное число 199,7 мг КОН/г.

Шлам от очистки присадки ( содержит, мас.%: гидроокись бария 47,98; ут лекислый барий 4,61;. сульфат бария 4,09; раствор сульфоната бария п масле 37,99; вода 5,33.

Фурфурольный экстракт является от- 5 ходом фурфурольной очистки масла М-6 и имеет следующие характеристики: о 0,9920-1,000; содержание фурфурола 0,27-0,35 мас.%; „ 11-13 содержание кокса 1,0-1,2 мас.%; тем- (, пература вспышки, огтределяемаЯ в открытом тигле 200-206 С.

Пример 1. 200 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают при 70 С до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при добавляют 200 г кислого гудрона. Цосле добавления всего количества кислого гудрона смесь пе- ремешип;1ют еще 1 ч при этой же температуре. Получают нейтрапьный, вязкий, неоднородный продукт, содержащий мелкие частицы во взвешенном состоянии. Продукт имеет щелочную реакцию.

П р и м е р 2. 200 г шлама и 600 г фурфурольного экстракта перемешивают гтри до получения однородной смеси . К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г 0 кислого гудрона. После добавлений всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 1 ч при этой же температуре. Получают нейтральный и более однородный (по сравнению с продуктом, полученным по примеру 1)

вязкий продукт с щелочной реакцией.

При м е р 3. 200 г шлама и 600 г

фурфуроль)шго экстракта перемешивают

с,.

п I - Д° получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 90 С добавляют 200 г кие- После добавления всего

I - Д° получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 90 С добавляют 200 г кие- После добавления всего

лого гудрона, количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 1 ч при этой же ратуре. Получают нейтральный, вязкий продукт с щелочной реакцией, не отличающийся от продукта, полученного по примеру 2.

II р и м е р А, 200 г шлама и 600 г фурфурплыюго экстракта перемешивают при 80 С, до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемети- вании и при 80°С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь пе- реметивают еще 1 ч при этой же температуре. Получают нейтральный, вяз- кий и более однородный продукт с щелочной реакцией.

П р и м е р 5. 200 г щлама и 600 г ФУРфУРОЛьного экстракта перемегаивают при 80°С до получения однородной сме си. К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой темпе- ратуре. Получают нейтральный, вязкий и стабильный при длительном хранении продукт с щелочной реакцией.

П р и м е р 6. 200 г шлама и 600 г ФУРФУРОЛЬНОГО экстракта перемешивают при 80 С до получения однородной массы. К полученной смеси при перемешивании и при 80 с добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь пе- ремешивают еще 3 ч при этой температуре. Получают нейтральный, вязкий и стабильный при длительном хранении продукт, не отличающийся от продукта полученного по примеру 5,

Пример. 100 г шлама и 600 г ФУРФУРОЛЬНОГО экстракта перемешивают при до получения однородной смеси, К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого г удрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают вязкий, неоднородный и нестабильный продукт при дли- тельном хранении. Продукт имеет кислую реакцию (рН 6,5).

П р и м е р 8. 150 г шлама и 600 г ФУРФУРОЛЬНОГО экстракта перемешивают при 80°С до получения однородной сме си. К полученной смеси при перемешивании и при 80°С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой темпе- ратуре. Получают нейтральный, вязкий и стабильный при длительном хранении продукт. Продукт имеет слабощелочную реакцию.

3-5

П р и м е р 9. 250 т- ш.чпма и lOO г фурфуролыют о экстракта персмешипают при 80 ( до получения одн 1роднс1Й сме ги. К получшпктй с-месн Т1ри перемешивании и при 80 { добап.чяют 200 г кислот о гудрона, IldCJie добавления всего количества киг лого гудрона смесь перемешивают оше 2 ч при этой температуре . Получают сильнощелочной, вязкий продукт, в котором при длительном хранении осаждается избыток гидрата окиси бария (массовая доля механических примесей 9,8%).

Пример 10. 300 г шлама и 600 г ФУРФУРОЛЬНОГО экстракта перемешивают при ВО С до получения одтюродной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 80° с; добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого г удрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают сильнощелочной вязкий продукт и при длительном хранении осаждается избыток гидрата окиси бария (массовая доля механических примесей 12,5%).

Пример 11. 200 г шлама и 600 г ФУРФУРОЛЬНОГО экстракта перемешивают при до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 60 С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. При этом реакция нейтрализации протекает медленно и не до конца. Получают неоднородный продукт

П р и м е р 12. 200 г шлама и 600 г ФУРФУРОЛЬНОГО экстракта перемешивают при 100°С до получения однородной смеси, К полученной смеси при перемешивании и при добавляют 200 г кислого гудрона. При этом реакция нейтрализации протекает очень бурно, происходит переброс продукта за счет сильного вспенивания. Смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают стабильный при длительном хранении продукт с щелочной реакцией П р и м е р 13. 200 г шлама и 600 г ФУРФУРОЛЬНОГО экстракта перемешивают при 80°С до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь пе ремегаивают еще 0,5 ч при этой температуре. При этом реакция нейтрализаНИН протекает не до копна и IIOCJTP прекращения перемешивания самопроиз- польно продолжается реат ирование компонентов. Получают неоднородный продукт.

Приме р 1А. 200 г шлама и 600 г Фурфурольного экстракта перемешивают при до получения однородной массы. К полученной смеси при перемешивании и при 80 Г, добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всег-о количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 4 ч при этой температуре. Получают нейтральный и более однородный продукт (не отличающийся от продукта, полученног о по примеру 5), имеющий щелочную реакцию.

Пример 15. 150 г шлама и 600 г Фурфурольного экстракта перемешивают при 80 с до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают вязкий и неоднородный продукт с кислой реакцией

Пример 16. 200 г щламаи 600 г Фурфурольного экстракта перемешивают при 80 С до получения однородной смеси. К полученной смеси при перемешивании и при 80°С добавляют 200 г кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают нейтральный, однородный, стабильный при хранении продукт, имеющий щелочную реакцию.

Характеристика полученного ингибитора ИК-ИХП-1 приведена в табл.1.

Приме р 17. 250 г щлама и 600 г Фурфурольного экстракта перемешивают при до получения однородной смеси, К полученной смеси при перемешивании и при 80 С добавляют 200 i кислого гудрона. После добавления всего количества кислого гудрона смесь перемешивают еще 2 ч при этой температуре. Получают неоднородный, нетекучий продукт с высоким содержанием механических примесей, имеющий сильнощелочную реакцию.

Из анализов полученных продуктов по отдельным примерам следует, что ,ю стабильности, вязкостно-температурным и функцио {альным свойствам наилучшим качеством обладает нейтрал36

ный продук 1 ИК-ИХП-1 , полученнь м по примеру 5,

Нейтральный продукт ИК-ИХП-1 испытывают в качестве ингибитора коррозии стали в среде двух несмешиваю- щихся жидкостей. Испытания проводят в системе 3%-ного водного раствора NaCl и октана в объемном соотношении 15:1 в течение 5 ч в специальной

установке, обеспечивающей ламинарный поток двухфазной жидкости со скоростью 1 м/с. При этом достигается равномерное перемешивание обеих фаз, Перед опытом стальные образцы марки

Ст-3 в виде пластин площадью 0,0015 м шлифуют и тщательно обезжиривают ацетоном. После испытания продукты коррозии удаляются в стандартной инги- бированной кислоте.

Результаты истытаний в сравнении , с известным ингибитором (ИКСГ-1) на основе нейтрализованного кислого гудрона щелочью приведены в табл.2. Из данных табл.2 видно, что при

добавлении продукта ИК-ИХП- в коррозионную среду сильно снижается скорость коррозии Ст-3 и с увеличением концентрации ингибитора увеличивается его ингибирующий эффект. При концентрации 1000 мг/л скорость коррозии (К) падает с 1,64 до 0,01 .

При этом степень защиты (Z) составляет 99,5%. Коэффициент торможения (у), характеризующий во сколько

раз уменьшается скорость коррозии при введении ингибитора, достигает при этом 164. При такой же концентрации степень защиты известного ингибитора коррозии ИКСГ-1 составляет

всего лишь 30,5%, а f 1,4.

ИК-ИХП-1 испытывают также в системе, состоящей из пластовой воды и нефти, отобранной из нефтяных скважин .

Продолжительность опытов в данном случае увеличивается до 10 сут,

Результаты испытаний приведены п табл.3.

Из данных табл.3 видно, что защитные свойства предлагаемого ингибито- ра и при длительных испытаниях намного превосходят ИКСГ-1. у ИК-ИХП-1 Z 97,0%, то у ИКСГ-1 Z составляет всего 24,5%,

Из полученных данных видно, что ИК-ИХП-1 более чем п 25 раз эффективнее, чем известный ингибитор коррозии .

Формула изобретения

Способ получения ингибитора коррозии стали нейтрализацией кислого гудрона - отхода производства сульфо- натных бариевых присадок из нефтяных масел селективной очистки основанием, отличающийся тем, что,

Таблица 1 Характеристика ингибитора Показатели

Вязкость кинематическая, мм /с, при

40°С1449,1

,28

Щелочное число, мг КОН/г 15,3 Зольность сульфатная, мас.% 14,1

Массовая доля, мас,%:

активное вещество17,83

маслоразбавитель72,7

вода2,33

механические примеси5,7

рН13,8

Температура застывания, +15

Таблица2 нгибитор Концентра- К, Z, у.

ЦИЯ ИНГИ- %

битора, мг/л

ингибитора -1,64

ХП-1 500О, 92,0 16,4

10000,01 99,5 164

ингибитора -3,98

Г-1 1000 2,76 30,6 1,4 вестный)

.....«....-. - -. - ---- - -

с целью повышения защитного действия ингибитора, нейтрализацию проводят шламом, полученным при очистке суль- фонатных бариевых присадок при равном массовом соотношении гудрона и шлама, в растворе экстракта фурфу- рольной очистки дистиллятного масла при 70-90 С.

Без ингибитора

ИК-ИХП-1

ИКСГ-1 (известный)

1325043

Таблиц аЗ

10

90,0 9,8 97,0 33,Д 24,5 1,3

Изобретение касается ингибитора коррозии стали (ИК-ИХП-1) на основе нейтрализованного кислого гудрона - отхода производства сульфонатных бариевых присадок из нефтяных масел селективной очистки, которьш может быть использован для защиты стального оборудования в двухфазных системах электролит - углеводород. Повышение защитного действия ингибитора достигается нейтрализацией кислот гудрона шламом (полученным при очистке сульфонатных бариевых присадок), взятых в равном массовом соотношении, в растворе экстракта фурфурольной очистки дистиллятного масла при 70- 90°С. Полученный новый ингибитор ИК-ИХП-1 более чем в 25 раз эффективнее известного ингибитора коррозии ИКСГ-1. Так при концентрации ингибитора 1000 мг/л скорость коррозии (г/м ), степень защиты (%) и коэффи- С циент торможения у ИК-ИХП-1 составляют 0,01; 99,5 и 164, против 2,76; 30,6 и 1,4 у известного ингибитора ИКСГ-1. 3 табл. Ф (Л со ГС СП о 4 СО