RU2108408C1 - Method for production of metal corrosion inhibitor - Google Patents
Method for production of metal corrosion inhibitor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2108408C1 RU2108408C1 RU96104284A RU96104284A RU2108408C1 RU 2108408 C1 RU2108408 C1 RU 2108408C1 RU 96104284 A RU96104284 A RU 96104284A RU 96104284 A RU96104284 A RU 96104284A RU 2108408 C1 RU2108408 C1 RU 2108408C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- corrosion inhibitor
- reagents
- phosphoric acid
- inhibitors
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области защиты от коррозии и может быть использовано в различных отраслях промышленности для защиты металлических агрегатов и оборудования от коррозионного разрушения. Эффективным методом борьбы с коррозией является применение ингибиторов коррозии. Эти вещества вводятся в коррозионную среду в небольшом количестве и, как правило, модифицируют поверхность металла, препятствуя протеканию электрохимических реакций с его участием [1 и 2]. Использование в качестве ингибиторов неорганических реагентов (полифосфатов, фосфатов, хроматов, нитратов, нитритов, силикатов, боратов, ванадатов и других солей щелочных или щелочноземельных металлов) приводит к введению в систему зачастую высокотоксичных реагентов или реагентов, вызывающих развитие микроорганизмов и водорослей в коррозионной среде [3]. The invention relates to the field of corrosion protection and can be used in various industries to protect metal aggregates and equipment from corrosion damage. An effective method of combating corrosion is the use of corrosion inhibitors. These substances are introduced into the corrosive medium in a small amount and, as a rule, modify the surface of the metal, preventing the flow of electrochemical reactions with its participation [1 and 2]. The use of inorganic reagents (polyphosphates, phosphates, chromates, nitrates, nitrites, silicates, borates, vanadates and other salts of alkali or alkaline earth metals) as inhibitors leads to the introduction of often highly toxic reagents or reagents that cause the development of microorganisms and algae in a corrosive environment [ 3].
Более совершенным и гибким методом оказалось использование органических ингибиторов коррозии [2, 4, 5]. В качестве ингибиторов используют органические соединения (или их смеси), содержащие азотистые, кислородные, сернистые, фосфорные и другие функциональные группы. Выпуск и ассортимент органических ингибиторов расширяется из года в год. Недостатками использования органических ингибиторов является:
1. Получение некоторых ингибиторов является трудоемким и многостадийным, базируется на дорогом и труднодоступном сырье.The use of organic corrosion inhibitors turned out to be a more advanced and flexible method [2, 4, 5]. As inhibitors, organic compounds (or mixtures thereof) containing nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus and other functional groups are used. The production and range of organic inhibitors is expanding from year to year. The disadvantages of using organic inhibitors are:
1. Obtaining certain inhibitors is time-consuming and multi-stage, based on expensive and inaccessible raw materials.
2. Некоторые органические ингибиторы являются высокотоксичными, оказывают отрицательное влияние на окружающую среду. 2. Some organic inhibitors are highly toxic, have a negative impact on the environment.
3. Под действием воды и кислорода воздуха многие органические реагенты подвергаются различным химическим превращениям, за счет чего снижается их защитный эффект, и появляются новые, порой токсичные продукты. 3. Under the influence of water and air oxygen, many organic reagents undergo various chemical transformations, due to which their protective effect decreases, and new, sometimes toxic products appear.
4. Ряд соединений, применяемых в качестве ингибиторов, способствует развитию микроорганизмов и водорослей и, тем самым, вызывают появление биообрастаний на поверхности и провоцируют биокоррозию. 4. A number of compounds used as inhibitors contribute to the development of microorganisms and algae and, thereby, cause the appearance of biofouling on the surface and provoke biocorrosion.
5. Некоторые органические ингибиторы не могут использоваться в хлорированной воде, в воде с высоким содержанием ионов хлора и кальция, в кислых или щелочных средах. 5. Some organic inhibitors cannot be used in chlorinated water, in water with a high content of chlorine and calcium ions, in acidic or alkaline environments.
6. Низкомолекулярные полифункциональные органические соединения, защищая черные металлы, усиливают коррозию некоторых цветных металлов и сплавов, по-видимому, за счет образования комплексных соединений. 6. Low molecular weight polyfunctional organic compounds, protecting ferrous metals, enhance the corrosion of some non-ferrous metals and alloys, apparently due to the formation of complex compounds.
Эти и некоторые другие причины приводят к постоянному созданию новых ингибиторов коррозии. These and some other reasons lead to the constant creation of new corrosion inhibitors.
В литературе имеются сведения о создании ингибиторов коррозии на основе гексаметилендиамина. Так, в качестве пассиватора используется хромат гексаметилендиамина [6]. Однако такой реагент является очень высокотоксичным для высших растений и животных. Для ингибирования коррозии в водооборотных системах может быть использована смесь гексаметилендиамина и нитрита натрия [7] . Однако эта смесь также обладает указанными выше недостатками - токсичностью (гексаметилендиамин), инициирование биообрастаний (нитрит натрия) и др. In the literature there is information about the creation of corrosion inhibitors based on hexamethylenediamine. So, hexamethylenediamine chromate is used as a passivator [6]. However, such a reagent is very highly toxic to higher plants and animals. A mixture of hexamethylenediamine and sodium nitrite can be used to inhibit corrosion in water circulation systems [7]. However, this mixture also has the above disadvantages - toxicity (hexamethylenediamine), initiation of biofouling (sodium nitrite), etc.
Известен способ получения ингибитора коррозии на основе конденсации гексаметилендиамина с алкилфенолами (RC6H4OH) и формальдегидов [8] (прототип). Для осуществления данного способа реагенты смешиваются в эквимолярном соотношении, затем смесь нагревают 1 ч. при 100-105oC и продукт реакции RC6H3(OH)CH2)6NH выделяют перегонкой с водяным паром и используют в качестве ингибитора коррозии в системе электролит/нефть в присутствии сероводорода.A known method of producing a corrosion inhibitor based on the condensation of hexamethylenediamine with alkyl phenols (RC 6 H 4 OH) and formaldehydes [8] (prototype). To implement this method, the reagents are mixed in an equimolar ratio, then the mixture is heated for 1 hour at 100-105 o C and the reaction product RC 6 H 3 (OH) CH 2 ) 6 NH is isolated by steam distillation and used as a corrosion inhibitor in the system electrolyte / oil in the presence of hydrogen sulfide.
Несмотря на высокий выход продукта способ - прототип обладает рядом существенных недостатков:
1. Все используемые реагенты являются высокотоксичными веществами. Поэтому, в случае если они останутся не прореагировавшими, (например: при нарушении стехиометрии, плохом перемешивании, перегревах и т.д.) они образуют высокотоксичные отходы.Despite the high yield of the product, the prototype method has a number of significant disadvantages:
1. All reagents used are highly toxic substances. Therefore, if they remain unreacted, (for example, if stoichiometry is violated, mixing is bad, overheating, etc.) they form highly toxic waste.
2. Процесс получения ингибитора требует перегонки с водяным паром, который является высоко энергоемким и приводит к образованию большого количества сточных вод. 2. The process of obtaining an inhibitor requires steam distillation, which is highly energy intensive and leads to the formation of large amounts of wastewater.
3. Получение ингибиторов коррозии плохо растворяются в воде, поэтому имеют ограниченное применение. Например, они не могут использоваться в водооборотных системах. 3. Obtaining corrosion inhibitors are poorly soluble in water, therefore, have limited use. For example, they cannot be used in water circulation systems.
4. Исходные алкилфенолы относятся к достаточно дорогим и трудно доступным реагентам. 4. The starting alkyl phenols are relatively expensive and difficult to access reagents.
Цель предлагаемого технического решения - разработка способа получение ингибитора коррозии металлов, обладающего высоким защитным эффектом, с использованием более доступных реагентов. The purpose of the proposed technical solution is to develop a method for producing a metal corrosion inhibitor with a high protective effect using more accessible reagents.
Поставленная цель достигается путем осуществления взаимодействия гексаметилендиамина с фосфорной кислотой и мочевиной в присутствии глицерина. В результате реакции образуется стеклообразный полимерный продукт, растворимый в воде и обладающий ингибирующим действием. Используемые реагенты наиболее целесообразно применять в следующем соотношении (моль): гексаметилендиамин: фосфорная кислота: мочевина: глицерин = 1: 0,67 - 2:2 - 2,5:0,2 - 0,5. Структура полученного полимера однозначно не установлена. Судя по ИК-спектру (таблетки KBr), в полимере содержат карбамидные и гуанидиновые группировки, метиленовые и метиновые фрагменты. This goal is achieved by the interaction of hexamethylenediamine with phosphoric acid and urea in the presence of glycerol. As a result of the reaction, a glassy polymer product is formed which is soluble in water and has an inhibitory effect. The reagents used are most appropriate to use in the following ratio (mol): hexamethylenediamine: phosphoric acid: urea: glycerin = 1: 0.67 - 2: 2 - 2.5: 0.2 - 0.5. The structure of the obtained polymer is not clearly established. Judging by the IR spectrum (KBr tablets), the polymer contains urea and guanidine groups, methylene and methine fragments.
В отсутствии глицерина (или при его недостатке) получается полимер, нерастворимый в воде. Растворимость полимера падает также при уменьшении содержания мочевины и фосфорной кислоты. Избыток глицерина приводит к увеличению времени реакции и получению продукта, обладающего меньшим ингибирующим эффектом. Большой избыток мочевины и фосфорной кислоты приводит к перерасходу реагентов и дает снижение ингибирующего эффекта у продукта. In the absence of glycerol (or its lack), a polymer is obtained that is insoluble in water. The solubility of the polymer also decreases with a decrease in the content of urea and phosphoric acid. Excess glycerol leads to an increase in reaction time and to obtain a product with a lower inhibitory effect. A large excess of urea and phosphoric acid leads to an excessive consumption of reagents and gives a decrease in the inhibitory effect of the product.
Разработанный способ обладает следующими преимуществами:
1. Единственным высоко токсичным реагентом в данном способе является гексаметилендиамин, который используется в таком соотношении с другими реагентами (в частности, с мочевиной), что обеспечивает его полное превращение. Таким образом способ не предусматривает образование токсичных отходов.The developed method has the following advantages:
1. The only highly toxic reagent in this method is hexamethylenediamine, which is used in such a ratio with other reagents (in particular, urea) that ensures its complete conversion. Thus, the method does not provide for the formation of toxic waste.
2. Процесс получения ингибитора одностадиен и не требует дополнительной аппаратуры (кроме реакционной). 2. The process for producing an inhibitor is one-stage and does not require additional equipment (except for reaction).
3. Мочевина, глицерин и фосфорная кислота являются доступными, достаточно дешевыми, многотоннажными продуктами. 3. Urea, glycerin and phosphoric acid are affordable, reasonably cheap, multi-tonnage products.
4. Полученный ингибитор коррозии хорошо растворим в воде, поэтому может быть использован в водооборотных системах. 4. The resulting corrosion inhibitor is highly soluble in water, and therefore can be used in water circulation systems.
Реализация способа получения ингибитора коррозии металлов показана на следующих примерах. The implementation of the method for producing a metal corrosion inhibitor is shown in the following examples.
Пример 1. В круглодонную колбу на 100 см3, снабженную мешалкой и патрубком для ввода реагентов, помещали 11.6 г (0,1 моль) гексаметилендиамина и 17.6 г (0.18 моль) фосфорной кислоты и 2.76 г (0.03 моль) глицерина. Полученную смесь нагревали до образования жидкой гомогенной смеси и прибавляли при перемешивании 13.2 г (0.22 моль) карбамида. Затем смесь нагревали до полного прекращения выделения газов и получения однородной массы (1.5 ч., 130oC). При охлаждении реакционная масса застывала. Получали 40.3 г стеклообразного полимера с температурой плавления 130-180oC (выше 180oC наблюдается разложение). Элементный анализ удовлетворительно отвечает брутто формуле:
C9H19N4О • 1.5 H3PO4.Example 1. 11.6 g (0.1 mol) of hexamethylenediamine and 17.6 g (0.18 mol) of phosphoric acid and 2.76 g (0.03 mol) of glycerol were placed in a 100 cm 3 round bottom flask equipped with a stirrer and a reagent inlet. The resulting mixture was heated to form a homogeneous liquid mixture and 13.2 g (0.22 mol) of urea were added with stirring. Then the mixture was heated until the gas evolution ceased and a homogeneous mass was obtained (1.5 hours, 130 ° C.). Upon cooling, the reaction mass solidified. Received 40.3 g of a glassy polymer with a melting point of 130-180 o C (above 180 o C decomposition is observed). Elemental analysis satisfactorily meets the gross formula:
C 9 H 19 N 4 O • 1.5 H 3 PO 4 .
В табл. 1 полученный полимер обозначен как образец N 1 для проведения коррозионных испытаний. Аналогичным образом образцы ингибитора были получены при других соотношениях реагентов (табл. 1). In the table. 1, the resulting polymer is designated as sample No. 1 for corrosion testing. Similarly, inhibitor samples were obtained at different ratios of reagents (table. 1).
Использование полученных образцов полимеров в качестве ингибиторов коррозии было проверено на образцах из стали Ст-10, размером 10х50х1.5 мм, которые, отшлифованные и обезжиренные (с применением толуола и этанола), подшивались в перемешиваемую коррозионную среду (объем 1 л). В качестве коррозионной среды использовалась водопроводная вода с pH 7 и общим солесодержанием 200 мг/л. Время испытаний 120 ч., температура 20oC. В отсутствие ингибитора скорость коррозии составила 0.35 мм/год. Результаты испытаний ингибиторов предъявлены в табл. 2.The use of the obtained polymer samples as corrosion inhibitors was tested on samples of steel St-10, size 10x50x1.5 mm, which, sanded and degreased (using toluene and ethanol), were sewn into a mixed corrosive medium (volume 1 l). Tap water with a pH of 7 and a total salinity of 200 mg / L was used as a corrosive medium. The test time of 120 hours, a temperature of 20 o C. In the absence of an inhibitor, the corrosion rate was 0.35 mm / year. The test results of the inhibitors are presented in table. 2.
Таким образом, разработан способ получения ингибитора коррозии металлов, который легко реализуется на практике, базируется на доступных реагентах, а полученный продукт обладает высоким защитным действием при концентрации в коррозионной среде 25-100 мг/дм3. Учитывая, что получаемый полимер содержит гуанидиновые функции, можно ожидать для него дополнительно биоцидной активности [12 и 13].Thus, a method for producing a metal corrosion inhibitor, which is easily implemented in practice, is based on available reagents, and the resulting product has a high protective effect at a concentration in the corrosive medium of 25-100 mg / dm 3 . Considering that the obtained polymer contains guanidine functions, one can expect additional biocidal activity for it [12 and 13].
Использованные источники. Used sources.
1. Жук Н. П. Курс теории коррозии и защиты металлов. М.: Металлургии, 1976, с. 492. 1. Zhuk N.P. The course of the theory of corrosion and metal protection. M .: Metallurgy, 1976, p. 492.
2. Акользин А.П. Противокоррозионная защита стали пленкообразователями. М.: Металлургия, 1989, с. 192. 2. Akolzin A.P. Corrosion protection steel film former. M .: Metallurgy, 1989, p. 192.
3. Кудели Ю.И. и др. Защита от коррозии водоохлаждаемого оборудования. Обзорная информация. НИИТЭХим. М.: 1979. 3. Tow Yu.I. etc. Corrosion protection of water-cooled equipment. Overview information. NIITEkhim. M .: 1979.
4. Брегман Дж. Ингибиторы коррозии. М.: Химия, 1966. 4. Bregman J. Corrosion inhibitors. M .: Chemistry, 1966.
5. Робинсон Д.С. Ингибиторы коррозии. М.: Металлургия, 1983, с. 272. 5. Robinson D.S. Corrosion inhibitors. M .: Metallurgy, 1983, p. 272.
6. Шехтер Ю.Н. Защита металлов от коррозии. М-Л.: Химия, 1964, с. 20. 6. Shekhter Yu.N. Protection of metals from corrosion. M-L .: Chemistry, 1964, p. 20.
7. Цветков В.В. и др. Ингибирование коррозии металлов систем рециркулирующих водопользования. Химико-фармацевтический журнал. 1994, N 5, с.50. 7. Tsvetkov VV et al. Inhibition of metal corrosion in recirculating water use systems. Chemical Pharmaceutical Journal. 1994,
8. Абдулаев Г.К., Фархадова С.М., Агамалиев Э.А. Способ получения ингибитора коррозии. Авторское свидетельство СССР N 164513, 1964. 8. Abdulaev G.K., Farkhadova S.M., Agamaliev E.A. A method of obtaining a corrosion inhibitor. USSR author's certificate N 164513, 1964.
9. Малышева Л.Ф. и др. Фотометрическое определение в воде некоторых фунгицидных веществ с гуанидиновой функцией. Заводская лаборатория, 1985, с. 3. 9. Malysheva L.F. et al. Photometric determination of certain fungicidal substances with guanidine function in water. Factory Laboratory, 1985, p. 3.
10. Химическая энциклопедия т. 3, Издательство Большая Российская энциклопедия М., т. 1992, с. 1239. 10. Chemical Encyclopedia Vol. 3, Publishing House Big Russian Encyclopedia M., T. 1992, p. 1239.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96104284A RU2108408C1 (en) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Method for production of metal corrosion inhibitor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96104284A RU2108408C1 (en) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Method for production of metal corrosion inhibitor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2108408C1 true RU2108408C1 (en) | 1998-04-10 |
RU96104284A RU96104284A (en) | 1998-05-27 |
Family
ID=20177693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96104284A RU2108408C1 (en) | 1996-03-04 | 1996-03-04 | Method for production of metal corrosion inhibitor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2108408C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548850C2 (en) * | 2013-04-09 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" | Corrosion inhibitor for ferrous metals in aqueous and aggressive media |
RU2588615C1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Inhibitor for corrosion protection of reaction equipment |
RU2773885C1 (en) * | 2022-01-24 | 2022-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Method for producing a metal corrosion inhibitor |
-
1996
- 1996-03-04 RU RU96104284A patent/RU2108408C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548850C2 (en) * | 2013-04-09 | 2015-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет" | Corrosion inhibitor for ferrous metals in aqueous and aggressive media |
RU2588615C1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Inhibitor for corrosion protection of reaction equipment |
RU2773885C1 (en) * | 2022-01-24 | 2022-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Method for producing a metal corrosion inhibitor |
RU2779573C1 (en) * | 2022-01-24 | 2022-09-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Method for producing a metal corrosion inhibitor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3935125A (en) | Method and composition for inhibiting corrosion in aqueous systems | |
Klöppel et al. | Behaviour and ecotoxicology of aluminium in soil and water-Review of the scientific literature | |
DE2632774A1 (en) | CORROSION PROTECTION AGENT | |
CN101182410A (en) | Oil field inhibitor | |
US4713177A (en) | Process for mitigating scale formation in tube reaction apparatus | |
RU2108408C1 (en) | Method for production of metal corrosion inhibitor | |
EP0520761B1 (en) | Amine adducts as corrosion inhibitors | |
BRPI1013788B1 (en) | use of monochloride to treat industrial waters | |
US3705005A (en) | Aminoalkylene phosphonate derivatives as corrosion inhibitors in aqueous systems | |
Nikitin et al. | New α-aminophosphonates as corrosion inhibitors for oil and gas pipelines protection | |
CA1331987C (en) | 1-methyl-3,5,7-triaza-1-azoniatricyclodecane compounds, a method for preparing these compounds, their use in the control of microorganisms in aqueous systems, and their use in theinhibition of corrosion | |
Bartošová et al. | Comparison of two spectrophotometric techniques for nutrients analyses in water samples | |
RU2108409C1 (en) | Method of preventing corrosion on primary oil-processing installations | |
RU2100294C1 (en) | Method of protection of water-return system from corrosion, salification and bioovergrowing | |
Mishra et al. | Effect of polyacrylic acid as antiscaling agent on heat exchangers | |
Bilousova et al. | INFLUENCE OF ULTRASONIC AND REAGENT TREATMENT REGIMES ON CORROSION AND ANTYSCALING PROPERTIES IN WATER CIRCULATING SYSTEMS. | |
TW475003B (en) | Inhibition of corrosion in aqueous systems | |
RU2124580C1 (en) | Method of protecting steel against corrosion in aqueous media | |
Smilka | The complex approach to corrosion protection of steel in coke-plant cooling systems | |
Young et al. | Kinetics of nitrosation of the herbicide glyphosate | |
RU2038421C1 (en) | Bactericide inhibitor of corrosion in mineralized hydrogen sulfide-containing aqueous media | |
RU2141948C1 (en) | Alkyl(or aryl)benzylpyridinium chlorides as steel corrosion inhibitor in mineralized media | |
RU2280642C2 (en) | N,n-bis-(phosphatomethylene)-n'-hydroxymethylene-n'-phosphonitomethylene)-thiourea as corrosion inhibitor and biocide | |
RU2168499C1 (en) | 3-(cyclohex-3-enyl)pyridiniobenzyl chloride as inhibitor of steel corrosion in mineralized media | |
RU2293799C1 (en) | Composition for protein against corrosion and fouling |