DE1105685B - Mittel zum Schutz von Metalloberflaechen gegen Spannungskorrosion - Google Patents

Description

• Mittel zum Schutz von Metalloberflächen gegen Spannungskorrosion Es ist bekannt, daß man Metalle, die mit korrodierend wirkenden Stoffen, wie Kohlendioxyd oder Schwefelwasserstoff, in Berührung kommen, gegen Korrosion durch Zugabe von Imidazolinen weitgehend schützen kann.
• Es wurde nun gefunden, daß substituierte Imidazole ausgezeichnete Inhibitoren gegen die Spannungskorrosion sind.
• Geeignete Imidazole sind insbesondere die am Stickstoff oder an Kohlenstoffatomen oder an beiden substituierten Derivate. Als Substituenten kommen z. B. Alkyl-, Alkenyl-, Oxalkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Amino- oder Säureamidgruppen in Betracht.
• Durch die Wahl der Art oder der Größe des Substituenten, z. B. des Alkylrestes, hat man es dabei in der Hand, die Löslichkeit der Verbindungen zu beeinflussen. Beispielsweise führt man Alkylgruppen mit mehr als 5 Kohlenstoffatoinen ein, wenn man öllösliche Imidazole erhalten will, und Alkylgruppen mit weniger als 5 Kohlenstoffatomen, wenn wasserlösliche Imidazole erwünscht sind.
• Besonders geeignete Verbindungen, die nach bekannten Verfahren hergestellt werden können, sind z. B. Äthylimidazol, Heptadecylimidazol und Benzimidazole, wie 1-Äthylbenzimidazol, N-Vinylbenzimidazol, Oxäthylbenzimidazol.
• Die Verwendung der Inhibitoren erfolgt beispielsweise in der Weise, daß man die substituierten Imidazole auf die zu schützenden Metalloberflächen aufstreicht. Bei thermischen Umsetzungen von Ölen, bei denen schwache Säuren, wie Schwefelwasserstoff, frei werden oder eine als Katalysator dienende Säure anwesend ist, führt man die Imidazole an den gefährdeten Stellen ein. Diese liegen meist hinter dem Reaktionsgefäß, insbesondere an den Stellen, an denen die Reaktionsprodukte und bzw. oder Wasser kondensiert werden. Soweit bei der thermischen Behandlung keine Veränderung der Inhibitoren eintritt, kann man sie den Ausgangsstoffen direkt zusetzen. Im allgemeinen genügt eine Zugabe von 0,0001 bis 2 °/o-, bezogen auf den Ausgangsstoff. Die Zugabe erfolgt bei öl- oder wasserlöslichen Verbindungen zweckmäßig im gelösten Zustand, während man die in Öl und Wasser schwerlöslichen Spannungskorrosionsinhibitoren vorteilhaft in Emulsionen oder Suspensionen, gewünschtenfalls unter Verwendung von Emulgatoren, verwendet.
• Die substituierten Imidazole bewähren sich besonders bei der thermischen Druckbehandlung von Kohlenwasserstoffölen, z. B. beim Kracken, Alkylieren, Isomerisieren, Dehydrieren, Reformieren und Hydrieren, wobei die gefürchtete Spannungskorrosion häufig auftritt.
• Es ist zwar bekanntgeworden, daß sich die im Gegensatz zur gewöhnlichen Korrosion äußerlich nicht sichtbare Spannungskorrosion, zu der es durch den Einfluß von gewissen Stoffen zur Bildung von kleinen Rissen in einem kristallinen Gefäß des einer Spannungsbelastung ständig ausgesetzten Apparatematerials kommt und die dann Ursache von plötzlich in Erscheinung tretenden verheerenden Zerstörungen der gesamten Apparatur sind, zurückdrängen läßt, wenn man die Apparatewerkstoffe mit Inhibitoren, wie Acridin, Verbindungen der Acridingruppe, Dibenzylsulfoxyd, Pyridin oder Aldehyde, in Berührung bringt. Den bekannten Spannungskorrosionsinhibitoren sind die erfindungsgemäß zu verwendenden Inhibitoren in ihrer Wirksamkeit wesentlich überlegen, wie folgende Vergleichsversuche für die sogenannte Hebelprobe zeigen. Bei den Versuchen wurde jeweils ein Stahlstreifen von 200-15.2mm Größe aus Spezialstahl mit einer Brinellhärte von 400 verwendet. Die Streifen wurden senkrecht eingespannt, mit Hilfe eines Hebels elastisch verformt und an der Streckgrenze des Stahlblechs unter gleichbleibender Gewichtsbelastung von 100 kg/mm2 gehalten. Die verformten und unter Spannung gesetzten Streifen wurden dann bis zu zwei Drittel ihrer Länge vom eingespannten Ende aus in eine Spannungskorrosion verursachende Lösung, der die zu prüfenden Inhibitoren zugegeben waren, eingebracht und die Zeit gemessen, in der die Streifen zu Bruch gingen. Als Spannungskorrosion verursachende Lösung wurde eine n/100-Salzsäure verwendet, in die stündlich 1/s 1 Schwefelwasserstoff eingeleitet wurde. Die der Lösung in einer Menge von 0,1 Gewichtsprozent zugesetzten Inhibitoren sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt. In der Tabelle sind auch die Ergebnisse aufgeführt, die man bei der gleichen Testmethode erhält, wenn man die die gewöhnlichen Korrosionsschäden verhindernden bekannten Imidazoline der Spannungskorrosion verursachenden Lösung als Inhibitoren in einer Menge von 0,1 Gewichtsprozent zugibt.

  Zeit bis zum Bruch

  Schutzmittel des Stahlstreifens Bemerkungen

  in Stunden

  Ohne ............................................... 5

  Acridin ............................................. 33

  Pyridin ............................................. 21 bekannte Spannungskorrosions-

  Dibenzylsulfoxyd .................................... 72 inhibitoren

  Formaldehyd ........................................ 15

  Durch einen Kohlenwasserstoffrest substituierte Imidazo-

  line ............................................... 28 bekannter Inhibitor gegen

  Korrosion

  N-Vinylbenzimidazol . .... .. .. .. .. . . . . . . . . . . . . .. . .. . . 90 erfindungsgemäß zu verwendender

  Spannungskorrosionsinhibitor

  Beispiel Bei der Durchführung der katalytischen Druckhydrierung von schwefelreichen Ölen bei 400 at Wasserstoffdruck und einer Temperatur von 480° C wird zwischen Kühler und Abscheider für die Reaktionsprodukte eine Emulsion von Wasser mit 0,021/o N-Vinylbenzimidazol kontinuierlich eingesprüht, so daß die Rohrwandungen von der Emulsion bespült sind. Hierbei treten an den sonst durch Spannungsrißkorrosion gefährdeten Stellen keine Schäden auf.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Mittel zum Schutz von Metalloberflächen gegen Spannungskorrosion, gekennzeichnet durch einen Gehalt an substituierten Imidazolen.
2. 2. Verwendung von N-substituierten Imidazolen als substituierte Imidazole nach Anspruch 1. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung p 1541 VI / 48 d B (bekanntgemacht am 27.7. 1950) ; USA.-Patentschriften Nr. 2 468163, 2 599 385.