RU2737908C1 - Protective composition from formation of pyrophoric deposits formed by compounds of hydrogen sulphide with iron - Google Patents

Protective composition from formation of pyrophoric deposits formed by compounds of hydrogen sulphide with iron Download PDF

Info

Publication number
RU2737908C1
RU2737908C1 RU2020108248A RU2020108248A RU2737908C1 RU 2737908 C1 RU2737908 C1 RU 2737908C1 RU 2020108248 A RU2020108248 A RU 2020108248A RU 2020108248 A RU2020108248 A RU 2020108248A RU 2737908 C1 RU2737908 C1 RU 2737908C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
formation
oil
titanium dioxide
iron
polyurethane resin
Prior art date
Application number
RU2020108248A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Александровна Сырбу
Александр Григорьевич Азовцев
Николай Александрович Таратанов
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Ивановская Пожарно-Спасательная Академия Государственной Противопожарной Службы Министерства Российской Федерации По Делам Гражданской Обороны, Чрезвычайным Ситуациям И Ликвидации Последствий Стихийных Бедствий" (Ф
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Ивановская Пожарно-Спасательная Академия Государственной Противопожарной Службы Министерства Российской Федерации По Делам Гражданской Обороны, Чрезвычайным Ситуациям И Ликвидации Последствий Стихийных Бедствий" (Ф filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Ивановская Пожарно-Спасательная Академия Государственной Противопожарной Службы Министерства Российской Федерации По Делам Гражданской Обороны, Чрезвычайным Ситуациям И Ликвидации Последствий Стихийных Бедствий" (Ф
Priority to RU2020108248A priority Critical patent/RU2737908C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2737908C1 publication Critical patent/RU2737908C1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00—Compounds of iron
    • C01G49/12—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F15/00—Other methods of preventing corrosion or incrustation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industry.
SUBSTANCE: invention relates to protective compositions based on polyurethane, which enables to protect metal surfaces from formation of pyrophoric deposits, and can be used in oil and gas industry, including for painting of metal surfaces. Substance of invention consists in combination of polyurethane resin with titanium dioxide at following ratio of components of protective composition, wt. pts: polyurethane resin 100; titanium dioxide 1.0–1.5; solvent P-4 20; hardener 26.
EFFECT: technical result is obtaining oil-and-petrol resistant coating with protective properties from formation of pyrophoric deposits and reduced corrosion rate of metal surface.
1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к защитным составам на основе полиуретана, позволяющим защитить от образования пирофорных отложений металлические поверхности, и может быть использовано в нефтегазовой отрасли.The invention relates to protective compositions based on polyurethane, allowing to protect metal surfaces from the formation of pyrophoric deposits, and can be used in the oil and gas industry.

Пирофорные отложения - вещества, способные при взаимодействии с кислородом воздуха самовозгораться. Основная причина их взаимодействия с кислородом воздуха и окисления - наличие в их составе сульфидов железа, которые образуются в результате реакции железа и оксидов с сероводородом и элементарной серой. Основная часть пирофорных отложений образуется на внутренней поверхности резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов. Основные реакции образования сульфидов в пирофорных отложениях:Pyrophoric deposits are substances that can ignite spontaneously when interacting with atmospheric oxygen. The main reason for their interaction with atmospheric oxygen and oxidation is the presence in their composition of iron sulfides, which are formed as a result of the reaction of iron and oxides with hydrogen sulfide and elemental sulfur. Most of the pyrophoric deposits are formed on the inner surface of storage tanks for oil and oil products. The main reactions of the formation of sulfides in pyrophoric deposits:

Fe2O3+3H2S=Fe2S3+3H2O;Fe 2 O 3 + 3H 2 S = Fe 2 S 3 + 3H 2 O;

FeO+H2S=FeS+H2O;FeO + H 2 S = FeS + H 2 O;

Fe+H2S=FeS+H2.Fe + H 2 S = FeS + H 2 .

Для предотвращения образования пирофорных отложений необходимо исключить взаимодействие сероводорода с железом и оксидами железа на внутренней поверхности резервуаров. Для этого можно использовать покрытия, устойчивые к воздействию нефти и нефтепродуктов.To prevent the formation of pyrophoric deposits, it is necessary to exclude the interaction of hydrogen sulfide with iron and iron oxides on the inner surface of the tanks. For this, coatings that are resistant to oil and oil products can be used.

Известен способ предотвращения образования пирофорных отложений из сероводородсодержащих нефтепродуктов (Патент на изобретение RU 2253698С1, МПК C23F 15/00, C01G 49/12, 2005 г.), заключающийся в заполнении свободного пространства резервуаров, содержащих нефть и нефтепродукты, газообразным азотом с избыточным давлением 50-500 мм вод. ст. и содержанием свободного кислорода не более 5 об. %. Недостатком этого способа является его дороговизна за счет необходимости установки оборудования для поддержания давления газообразного азота в паровоздушном пространстве резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов.There is a known method for preventing the formation of pyrophoric deposits from hydrogen sulfide-containing oil products (Patent for invention RU 2253698С1, IPC C23F 15/00, C01G 49/12, 2005), which consists in filling the free space of tanks containing oil and oil products with gaseous nitrogen with an excess pressure of 50 -500 mm water Art. and the content of free oxygen is not more than 5 vol. %. The disadvantage of this method is its high cost due to the need to install equipment to maintain the pressure of gaseous nitrogen in the vapor-air space of the tank for storing oil and oil products.

Существует способы обработки пирофорных отложений различными веществами для их дезактивации либо окисления: использование ингибитора ИНФХ-1 (SU 825102, 30.04.1981), трилона Б (SU 1404462, 23.06.1988), водного раствора гидролизованного привитого сополимера акрилонитрила и бутадиенстирольного каучука (SU 1404463, 23.06.1988) для снижения скорости реакции окисления, использование в качестве дезактиватора культуры тионовых бактерий Thiobacillus ferrooxidans (патент на изобретение ЕА 201500894А1, МПК C01G 49/12, B01D 53/84, C12N 1/20, C12R 1/01, 2016 г.) и другие.There are methods for treating pyrophoric deposits with various substances for their deactivation or oxidation: the use of an inhibitor INFKh-1 (SU 825102, 04/30/1981), Trilon B (SU 1404462, 06/23/1988), an aqueous solution of a hydrolyzed graft copolymer of acrylonitrile and styrene butadiene rubber (SU 1404463 , 23.06.1988) to reduce the rate of the oxidation reaction, use as a deactivator culture of thionic bacteria Thiobacillus ferrooxidans (patent for invention EA 201500894А1, IPC C01G 49/12, B01D 53/84, C12N 1/20, C12R 1/01, 2016 .) other.

Недостатками этих способов является дороговизна (использование дорогих реагентов), сложность доставки реагентов. Также они предусматривают обработку уже образовавшихся отложений и не предназначены для защиты от их образования. Такие способы остаются пожароопасными, т.к. требуют опорожнения резервуаров перед их обработкой, что не исключает возможности самовозгорания пирофорных отложений.The disadvantages of these methods are their high cost (the use of expensive reagents), the complexity of reagent delivery. They also provide for the treatment of already formed deposits and are not intended to protect against their formation. Such methods remain fire hazardous, because require emptying the tanks before processing them, which does not exclude the possibility of spontaneous combustion of pyrophoric deposits.

Полиуретановое покрытие является устойчивым к воздействию нефти и нефтепродуктов, однако не является надежной защитой от воздействия сероводорода, содержащегося в нефти и нефтепродуктах.The polyurethane coating is resistant to oil and oil products, but does not provide reliable protection against the effects of hydrogen sulfide contained in oil and oil products.

Техническим результатом изобретения является получение масло-бензостойкого покрытия с защитными свойствами от образования пирофорных отложений и снижение скорости коррозии металлической поверхности.The technical result of the invention is to obtain an oil-petrol-resistant coating with protective properties against the formation of pyrophoric deposits and to reduce the corrosion rate of a metal surface.

Новым в рецептуре состава является сочетание полиуретановой смолы с диоксидом титана, мас.ч.: полиуретановая смола 100; диоксид титана 1,0-1,5; отвердитель – 26, растворитель Р-4 20. Добавление диоксида титана, являющегося катализатором окисления сернистых соединений, позволяет снизить количество сероводорода, который взаимодействует с железом в стенке резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов.New in the formulation of the composition is the combination of polyurethane resin with titanium dioxide, parts by weight: polyurethane resin 100; titanium dioxide 1.0-1.5; hardener - 26, solvent R-4 20. Adding titanium dioxide, which is a catalyst for the oxidation of sulfur compounds, reduces the amount of hydrogen sulfide, which interacts with iron in the wall of tanks for storing oil and oil products.

Техническую сущность и преимущества предлагаемого состава иллюстрируют следующие примеры:The technical essence and advantages of the proposed composition are illustrated by the following examples:

1. В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят 20 мас.ч. растворителя Р-4, 26 мас.ч. отвердителя. В качестве материала образцов для всех видов испытаний использовали образцы из малоуглеродистой стали типа Ст3 размерами 100×40×4 мм. Подготовка включала в себя очистку поверхности растворителем (Растворитель универсальный №1) и последующую ручную чистку абразивной шкуркой с последовательным применением шкурок Р60, Р100, Р120. Нанесение состава на стальные образцы производили при помощи кисти. Получаемые покрытия сушили в естественных условиях при относительной влажности воздуха 55-60% в течение 10 дней. Толщина покрытия во всех случаях составляла 100-130 мкм. Оценку адгезии проводили в соответствии ГОСТ 32702.2-2014. Стойкость покрытия к статическому воздействию жидкости (прямогонный бензин) оценивали по ГОСТ 9.403-80 (метод А) по визуальному состоянию внешнего вида и изменению адгезии покрытий. Коррозионную стойкость покрытия оценивали по ГОСТ Р 9.905-2007.1. In 100 wt.h. polyurethane resin with constant stirring is introduced 20 wt.h. solvent R-4, 26 wt.h. hardener. As the material of the samples for all types of tests, we used samples of mild steel of the St3 type with dimensions of 100 × 40 × 4 mm. The preparation included cleaning the surface with a solvent (Universal Solvent No. 1) and subsequent manual cleaning with an abrasive cloth with the sequential use of skins P60, P100, P120. The composition was applied to steel samples using a brush. The resulting coatings were dried under natural conditions at a relative humidity of 55-60% for 10 days. The coating thickness in all cases was 100-130 microns. The adhesion was assessed in accordance with GOST 32702.2-2014. The resistance of the coating to the static effect of liquid (straight-run gasoline) was assessed according to GOST 9.403-80 (method A) by the visual state of appearance and changes in the adhesion of the coatings. The corrosion resistance of the coating was evaluated according to GOST R 9.905-2007.

2. В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят последовательно 1 мас.ч. диоксида титана, 20 мас.ч. растворителя Р-4, 26 мас.ч. отвердителя. Проведение испытаний проводилось аналогично с примером 1.2. In 100 wt.h. polyurethane resin with constant stirring injected sequentially 1 wt.h. titanium dioxide, 20 wt.h. solvent R-4, 26 wt.h. hardener. The tests were carried out similarly to example 1.

3. В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят последовательно 1,3 мас.ч. диоксида титана, 26 мас.ч. отвердителя. Проведение испытаний проводилось аналогично с примером 1.3. In 100 wt.h. polyurethane resin with constant stirring injected sequentially 1.3 wt.h. titanium dioxide, 26 wt.h. hardener. The tests were carried out similarly to example 1.

4. В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят последовательно 1,5 мас.ч. диоксида титана, 20 мас.ч. растворителя Р-4, 26 мас.ч. отвердителя. Проведение испытаний проводилось аналогично с примером 1.4. In 100 wt.h. polyurethane resin with constant stirring injected sequentially 1.5 wt.h. titanium dioxide, 20 wt.h. solvent R-4, 26 wt.h. hardener. The tests were carried out similarly to example 1.

5. В 100 мас.ч. полиуретановой смолы при постоянном перемешивании вводят последовательно 1,7 мас.ч. диоксида титана, 20 мас.ч. растворителя Р-4, 26 мас.ч. отвердителя. Проведение испытаний проводилось аналогично с примером 1.5. In 100 wt.h. polyurethane resin with constant stirring injected sequentially 1.7 wt.h. titanium dioxide, 20 wt.h. solvent R-4, 26 wt.h. hardener. The tests were carried out similarly to example 1.

В табл. 1 дана рецептура предлагаемого состава. В табл. 2 представлены данные по физико-механическим и защитным свойствам.

Figure 00000001
Table 1 shows the recipe of the proposed composition. Table 2 presents data on physical, mechanical and protective properties.
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Изменение содержания диоксида титана приводит к изменению свойств получаемого покрытия. Увеличение стойкости покрытия и снижение скорости коррозии при воздействии сероводорода осуществляется за счет каталитического воздействия диоксида титана. Снижение скорости коррозии говорит об отсутствии возникновения пирофорных отложений, т.к. наблюдается снижение образования продуктов коррозии.A change in the titanium dioxide content leads to a change in the properties of the resulting coating. An increase in the resistance of the coating and a decrease in the corrosion rate when exposed to hydrogen sulfide is carried out due to the catalytic action of titanium dioxide. A decrease in the corrosion rate indicates the absence of pyrophoric deposits. a decrease in the formation of corrosion products is observed.

Claims (2)

Защитный состав от образования пирофорных отложений, образованных соединениями сероводорода с железом, включающий полиуретановую смолу, отвердитель, раcтворитель Р-4, отличающийся тем, что он дополнительно содержит диоксид титана при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:A protective composition against the formation of pyrophoric deposits formed by compounds of hydrogen sulfide with iron, including a polyurethane resin, a hardener, a R-4 solvent, characterized in that it additionally contains titanium dioxide in the following ratio of components, wt. h .: полиуретановая смолаpolyurethane resin 100 one hundred диоксид титанаtitanium dioxide 1,0-1,5 1.0-1.5 отвердительhardener 26 26 растворитель Р-4solvent R-4 20 twenty
RU2020108248A 2020-02-25 2020-02-25 Protective composition from formation of pyrophoric deposits formed by compounds of hydrogen sulphide with iron RU2737908C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108248A RU2737908C1 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Protective composition from formation of pyrophoric deposits formed by compounds of hydrogen sulphide with iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020108248A RU2737908C1 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Protective composition from formation of pyrophoric deposits formed by compounds of hydrogen sulphide with iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2737908C1 true RU2737908C1 (en) 2020-12-04

Family

ID=73792609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020108248A RU2737908C1 (en) 2020-02-25 2020-02-25 Protective composition from formation of pyrophoric deposits formed by compounds of hydrogen sulphide with iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2737908C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816080C1 (en) * 2023-03-06 2024-03-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (И Composite composition for protecting inner surface of tanks for storing oil and oil products from formation of pyrophoric deposits

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1404463A1 (en) * 1986-11-10 1988-06-23 Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности Method of deactivating pyrophoric ferrous sulfides
SU1404462A1 (en) * 1986-11-10 1988-06-23 Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности Method of deactivating pyrophoric ferrous sulfides
EA201500894A1 (en) * 2015-01-29 2016-04-29 Республиканское Государственное Предприятие На Праве Хозяйственного Ведения "Южно-Казахстанский Государственный Университет Им. М. Ауэзова" Мон Рк METHOD OF BIOLOGICAL DECACTIVATION OF PYROPHORIC IRON SULFIDES

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1404463A1 (en) * 1986-11-10 1988-06-23 Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности Method of deactivating pyrophoric ferrous sulfides
SU1404462A1 (en) * 1986-11-10 1988-06-23 Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности Method of deactivating pyrophoric ferrous sulfides
EA201500894A1 (en) * 2015-01-29 2016-04-29 Республиканское Государственное Предприятие На Праве Хозяйственного Ведения "Южно-Казахстанский Государственный Университет Им. М. Ауэзова" Мон Рк METHOD OF BIOLOGICAL DECACTIVATION OF PYROPHORIC IRON SULFIDES

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2816080C1 (en) * 2023-03-06 2024-03-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий" (И Composite composition for protecting inner surface of tanks for storing oil and oil products from formation of pyrophoric deposits

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5478598A (en) Wood preservative composition, process for treating wood with the same, wood treated with the same
US3062612A (en) Method of protecting metals against electrochemical corrosion of the acidic type
US6887447B2 (en) Hydrogen sulfide abatement in molten sulfur
RU2737908C1 (en) Protective composition from formation of pyrophoric deposits formed by compounds of hydrogen sulphide with iron
Palmer et al. Selective oxidation pretreatments for the enhanced desulfurization of coal
RU2816080C1 (en) Composite composition for protecting inner surface of tanks for storing oil and oil products from formation of pyrophoric deposits
US5958352A (en) Abatement of hydrogen sulfide with an aldehyde ammonia trimer
DE19957325A1 (en) Coating composition for the production of an abrasion-corrosion and corrosion-resistant metal coatings comprises a (semi)metal alkoxide,an organosilane and a sulpur-containing organosilane.
RU2430956C2 (en) Hydrogen sulphide and mercaptan neutraliser and method of using said neutraliser
US2571739A (en) Prevention of corrosion of structural metals by hydrogen sulfide, air, and water
US2913406A (en) Method of preventing corrosion of metallic petroleum refining apparatus and composition therefor
US2426317A (en) Inhibiting well corrosion
US2028998A (en) Method of sweetening hydrocarbon oils
RU2290427C1 (en) Neutralizing agent of sulfurous compounds in petroleum, petroleum field media, petroleum pool waters and drilling fluids
US5552060A (en) Abatement of hydrogen sulfide with epoxides
US2022942A (en) Method of sweetening hydrocarbon oils
US6482272B2 (en) Method of preventing nitridation or carburization of metals
US6063347A (en) Inhibition of pyrophoric iron sulfide activity
US4731295A (en) Coating composition for controlling hydrogen absorption
DE3437936A1 (en) Process and agent for combating corrosion under reducing conditions
RU2241018C1 (en) Composition for neutralization of hydrogen sulfide and light mercaptans in oil media
US2766182A (en) Hypochlorite and caustic oil treating process
SU1404463A1 (en) Method of deactivating pyrophoric ferrous sulfides
US2533302A (en) Prevention of rust
US20070044689A1 (en) Antiskinning compound and compositions containing them