RU2773885C1 - Method for producing a metal corrosion inhibitor - Google Patents

Method for producing a metal corrosion inhibitor Download PDF

Info

Publication number
RU2773885C1
RU2773885C1 RU2022101598A RU2022101598A RU2773885C1 RU 2773885 C1 RU2773885 C1 RU 2773885C1 RU 2022101598 A RU2022101598 A RU 2022101598A RU 2022101598 A RU2022101598 A RU 2022101598A RU 2773885 C1 RU2773885 C1 RU 2773885C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compounds containing
corrosion
cations
temperature
inhibitor
Prior art date
Application number
RU2022101598A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2773885C1 publication Critical patent/RU2773885C1/en

Links

Abstract

FIELD: metals corrosion protection.
SUBSTANCE: invention relates to the field of protection of metals from corrosion and can be used in various industries to protect metal equipment from corrosion damage. The method includes mixing an aqueous solution of a phosphorus-containing inorganic acid with compounds containing metal cations of group 6 of the Periodic system of elements, and with compounds containing nickel cations. An aqueous solution of a phosphorus-containing inorganic acid is preheated to 50-70°C, compounds containing copper cations are added to compounds containing metal cations, the resulting mixture is uniformly heated to a temperature of 70-200°C and kept under stirring for 2-4 hours, after which the mixture is uniformly cooled to a temperature of 20-25°C for 2-5 hours.
EFFECT: method makes it possible to obtain an inhibitor with an increased protective effect against corrosion of stainless steels at elevated temperatures.
3 cl, 1 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в различных отраслях промышленности для защиты металлических агрегатов и оборудования от коррозионного разрушения.The invention relates to the field of protection of metals from corrosion and can be used in various industries to protect metal units and equipment from corrosion damage.

Эффективным методом борьбы с коррозией является применение ингибиторов коррозии. Ингибиторы вводят в коррозионную среду в небольшом количестве и, как правило, модифицируют поверхность металла, препятствуя протеканию реакций с его участием [Акользин А.П. Противокоррозионная защита стали пленкообразователями. М.: Металлургия, 1989, с. 192.].An effective method of combating corrosion is the use of corrosion inhibitors. Inhibitors are introduced into the corrosive environment in a small amount and, as a rule, modify the surface of the metal, preventing reactions with its participation [Akolzin A.P. Corrosion protection steel film formers. Moscow: Metallurgy, 1989, p. 192].

Известен способ получения ингибитора коррозии металлов для защиты оборудования из нержавеющих сталей и титана в средах, содержащих серную или фосфорную кислоты [патент РФ №2094531, опубл. 27.10.1997]. Ингибитор получают путем растворения оксиэтилидендифосфоновой кислоты в воде при комнатной температуре с последующим добавлением гексаметилентетрамина. Все компоненты перемешивают до полного растворения. Полученный раствор ингибитора выдерживают в течение одних суток.A known method of obtaining a corrosion inhibitor for metals to protect equipment from stainless steels and titanium in environments containing sulfuric or phosphoric acid [RF patent No. 2094531, publ. October 27, 1997]. The inhibitor is obtained by dissolving hydroxyethylidene diphosphonic acid in water at room temperature, followed by the addition of hexamethylenetetramine. All components are mixed until completely dissolved. The resulting inhibitor solution is kept for one day.

Известен способ получения ингибитора коррозии металлов включающий фосфорную кислоту [патент РФ №2108408, опубл. 10.04.1998]. По известному способу гексаметилендиамин вступает в реакцию с фосфорной кислотой и мочевиной при нагревании в присутствии глицерина при следующем соотношении компонентов, моль : гексаметилендиамин : фосфорная кислота : мочевина : глицерин =1:(0,67-2):(2-2,5):(0,2-0,5). Полученный ингибитор коррозии в концентрации 25-100 мг/л дает защитный эффект в нейтральной воде с общим солесодержанием 200 мг/л 83-99%.A known method of obtaining a corrosion inhibitor of metals, including phosphoric acid [RF patent No. 2108408, publ. 04/10/1998]. According to a known method, hexamethylenediamine reacts with phosphoric acid and urea when heated in the presence of glycerol in the following ratio of components, mol: hexamethylenediamine: phosphoric acid: urea: glycerol = 1: (0.67-2): (2-2.5) :(0.2-0.5). The resulting corrosion inhibitor at a concentration of 25-100 mg/l gives a protective effect in neutral water with a total salt content of 200 mg/l 83-99%.

Недостатками известных способов являются использование токсичного органического реагента гексаметилендиамина, а также ингибиторы, полученные известными способами, обладают недостаточным антикоррозионным эффектом для нержавеющих сплавов при фосфорнокислой коррозии.The disadvantages of the known methods are the use of toxic organic reagent hexamethylenediamine, as well as inhibitors obtained by known methods, have an insufficient anti-corrosion effect for stainless alloys during phosphate corrosion.

Наиболее близким по технической сути является способ получения ингибитора путем смешения водного раствора фосфорсодержащей неорганической кислоты с гидроксидами металлов никеля и металлов VI группы Периодической системы элементов [патент РФ №2571243, опубл. 20.12.2015]. При использовании известного способа получают ингибитор с недостаточным антикоррозионным эффектом для нержавеющих сплавов при фосфорнокислой коррозии (до 0,012 мм/год).The closest in technical essence is a method of obtaining an inhibitor by mixing an aqueous solution of a phosphorus-containing inorganic acid with metal hydroxides of nickel and metals of group VI of the Periodic system of elements [RF patent No. 2571243, publ. December 20, 2015]. Using the known method, an inhibitor with insufficient anticorrosive effect for stainless alloys with phosphate corrosion (up to 0.012 mm/year) is obtained.

Целью заявляемого способа является получение ингибитора от коррозии для нержавеющих сталей с улучшенными характеристиками, обладающего повышенным антикоррозионным эффектом.The purpose of the proposed method is to obtain a corrosion inhibitor for stainless steels with improved characteristics, which has an increased anti-corrosion effect.

Для достижения цели предложен способ получения ингибитора коррозии металлов путем смешения водного раствора фосфорсодержащей неорганической кислоты с соединениями, содержащими катионы металлов 6 группы Периодической системы элементов и соединениями, содержащими катионы никеля, при этом водный раствор фосфорсодержащей неорганической кислоты предварительно нагревают до 50-70°C, к соединениям, содержащим катионы металлов добавляют соединения содержащие катионы меди, полученную смесь равномерно нагревают до температуры 70-200°C и выдерживают при перемешивании 2-4 часа, после чего смесь равномерно охлаждают до температуры 20-25°C в течение 2-5 часов.To achieve the goal, a method is proposed for producing a corrosion inhibitor for metals by mixing an aqueous solution of a phosphorus-containing inorganic acid with compounds containing metal cations of the 6th group of the Periodic Table of the Elements and compounds containing nickel cations, while the aqueous solution of a phosphorus-containing inorganic acid is preheated to 50-70 ° C, compounds containing copper cations are added to compounds containing metal cations, the resulting mixture is evenly heated to a temperature of 70-200°C and kept under stirring for 2-4 hours, after which the mixture is uniformly cooled to a temperature of 20-25°C for 2-5 hours .

В качестве соединений содержащих катионы хрома, молибдена, вольфрама, меди, никеля используют гидроксиды, карбонаты или фосфаты соответствующих катионов металлов.As compounds containing cations of chromium, molybdenum, tungsten, copper, nickel, hydroxides, carbonates or phosphates of the corresponding metal cations are used.

В качестве неорганической кислоты используют 40-60% масс. орто-, либо пиро-, либо мета-, либо поли- фосфорные кислоты, либо их смеси.As an inorganic acid, 40-60% of the mass is used. ortho-, or pyro-, or meta-, or polyphosphoric acids, or mixtures thereof.

Ингибитор содержит катионы металлов от 2,5 до 6% масс.The inhibitor contains metal cations from 2.5 to 6 wt%.

Предлагаемый способ позволяет получить ингибитор, состоящий только из неорганических компонентов, с повышенным защитным действием от коррозии нержавеющих сталей при повышенных температурах в средах, содержащих фосфорную кислоту (скорость коррозии составляет до 0,009 мм/год). Ингибитор, полученный предлагаемым способом, может использоваться в производстве изопрена, например на стадии синтеза изопрена.The proposed method makes it possible to obtain an inhibitor, consisting only of inorganic components, with an increased protective effect against corrosion of stainless steels at elevated temperatures in environments containing phosphoric acid (corrosion rate is up to 0.009 mm/year). The inhibitor obtained by the proposed method can be used in the production of isoprene, for example at the stage of isoprene synthesis.

Промышленная применимость предлагаемого способа подтверждается следующими примерами. Эксперименты проводились на пилотной установке.Industrial applicability of the proposed method is confirmed by the following examples. The experiments were carried out on a pilot plant.

Пример 1.Example 1

Ортофосфорную кислоту объемом 40 литров из контейнера насосом подают в реактор и нагревают до температуры 50°C. В нагретую кислоту вводят фосфат хрома, фосфат меди и фосфат никеля. Полученную реакционную смесь с содержанием 2,5% масс. ионов хрома, 6% масс. ионов меди и 2,5% масс. ионов никеля нагревают в реакторе до температуры 70°C при непрерывном перемешивании 4 часа. По окончании процесса ингибитор равномерно охлаждают до температуры 20°C в течение 2 часов. Охлажденный ингибитор коррозии перекачивают насосом в контейнер.Orthophosphoric acid with a volume of 40 liters from the container is pumped into the reactor and heated to a temperature of 50°C. Chromium phosphate, copper phosphate and nickel phosphate are introduced into the heated acid. The resulting reaction mixture with a content of 2.5% of the mass. chromium ions, 6% wt. copper ions and 2.5% of the mass. nickel ions are heated in the reactor to a temperature of 70°C with continuous stirring for 4 hours. At the end of the process, the inhibitor is uniformly cooled to a temperature of 20°C for 2 hours. The cooled corrosion inhibitor is pumped into a container.

Пример 2.Example 2

Ортофосфорную кислоту объемом 40 литров из контейнера насосом подают в реактор и нагревают до температуры 70°C. В нагретую кислоту загружают фосфат хрома, фосфат меди, фосфат никеля. Полученную реакционную смесь с содержанием 2,5% масс. ионов хрома, 6% масс. ионов меди и 2,5% масс. ионов никеля нагревают до температуры 200°C и выдерживают при непрерывном перемешивании 2 часа. По окончании процесса ингибитор равномерно охлаждают до температуры 25°C в течение 5 часов. Охлажденный ингибитор коррозии перекачивают насосом в контейнер.Orthophosphoric acid with a volume of 40 liters from the container is pumped into the reactor and heated to a temperature of 70°C. Chromium phosphate, copper phosphate, nickel phosphate are loaded into the heated acid. The resulting reaction mixture with a content of 2.5% of the mass. chromium ions, 6% wt. copper ions and 2.5% of the mass. Nickel ions are heated to a temperature of 200°C and kept under continuous stirring for 2 hours. At the end of the process, the inhibitor is uniformly cooled to a temperature of 25°C for 5 hours. The cooled corrosion inhibitor is pumped into a container.

Пример 3.Example 3

Ортофосфорную кислоту объемом 40 литров из контейнера насосом подают в реактор и нагревают до температуры 70°C. В нагретую кислоту в реактор загружают гидроокись молибдена, гидроокись меди, гидроокись никеля. Полученную реакционную смесь с содержанием 6% масс, катионов молибдена, 4,5% масс. катионов меди и 2,5% масс. ионов никеля нагревают до температуры 150°C и выдерживают при непрерывном перемешивании 3 часа. По окончании процесса ингибитор равномерно охлаждают до температуры 20°C в течение 4 часов. Охлажденный ингибитор коррозии перекачивают насосом в контейнер.Orthophosphoric acid with a volume of 40 liters from the container is pumped into the reactor and heated to a temperature of 70°C. Molybdenum hydroxide, copper hydroxide, nickel hydroxide are loaded into the heated acid in the reactor. The resulting reaction mixture containing 6% by weight, molybdenum cations, 4.5% by weight. copper cations and 2.5% of the mass. Nickel ions are heated to a temperature of 150°C and kept under continuous stirring for 3 hours. At the end of the process, the inhibitor is uniformly cooled to a temperature of 20°C for 4 hours. The cooled corrosion inhibitor is pumped into a container.

Пример 4.Example 4

Ортофосфорную кислоту объемом 40 литров из контейнера насосом подают в реактор и нагревают до температуры 70°C. В нагретую кислоту загружают гидроокись вольфрама, гидроокись никеля и гидроокись меди. Полученную реакционную смесь с содержанием 6% масс. ионов молибдена, 2,5% масс. ионов никеля и 4% масс. ионов меди нагревают до температуры 100°C и выдерживают при непрерывном перемешивании 4 часа. По окончании процесса ингибитор равномерно охлаждают до температуры 23°C в течение 3 часов. Охлажденный ингибитор коррозии перекачивают насосом в контейнер.Orthophosphoric acid with a volume of 40 liters from the container is pumped into the reactor and heated to a temperature of 70°C. The heated acid is charged with tungsten hydroxide, nickel hydroxide and copper hydroxide. The resulting reaction mixture containing 6% of the mass. molybdenum ions, 2.5% of the mass. nickel ions and 4% of the mass. copper ions are heated to a temperature of 100°C and kept under continuous stirring for 4 hours. At the end of the process, the inhibitor is uniformly cooled to a temperature of 23°C for 3 hours. The cooled corrosion inhibitor is pumped into a container.

Полученные согласно примерам 1-4 ингибиторы испытывают в лабораторных условиях. Для испытания берут нержавеющую сталь марки 12Х18Н10Т (образец). Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 9.908-85. Сущность метода состоит в определении линейной скорости коррозии металла. Время испытаний не менее 100 часов, температура 165°C. Испытания проводят в воздушном термостате, с возможностью поддержания температуры с точностью 0,1°C. В стеклянную ампулу с приготовленным составом помещают образец. В качестве коррозионной среды используют 7% водный раствор фосфорной кислоты, в которую добавляют ингибитор с дозировкой 25 г/л. Ампулу запаивают для исключения воздействия окружающей среды и помещают в термостат в защитном кожухе. Каждый образец перед испытанием обрабатывают для придания ему плоской формы, удаляют трещины, неровности (ГОСТ 9.905-82). Каждый образец перед испытанием взвешивают с точностью до 0,0001 г, определяют геометрические размеры с точностью 0,02 мм. После испытаний образцы извлекают из ампул и производят их осмотр. При наличии продуктов коррозии на поверхности образцов, они удаляются согласно ГОСТ Р 9.907-2007. Образцы протирают органическим растворителем (ацетон, этанол) и помещают в эксикатор над хлористым кальцием на 24 часа. Затем образцы повторно взвешивают. Обработку результатов проводят согласно ГОСТ 9.908-85.Obtained according to examples 1-4 inhibitors are tested in the laboratory. For testing, stainless steel grade 12X18H10T (sample) is taken. Tests are carried out in accordance with GOST 9.908-85. The essence of the method is to determine the linear corrosion rate of the metal. Test time not less than 100 hours, temperature 165°C. The tests are carried out in an air thermostat, with the ability to maintain the temperature with an accuracy of 0.1°C. The sample is placed in a glass ampoule with the prepared composition. As a corrosive medium, a 7% aqueous solution of phosphoric acid is used, to which an inhibitor is added at a dosage of 25 g/l. The ampoule is sealed to exclude environmental influences and placed in a thermostat in a protective casing. Before testing, each sample is processed to give it a flat shape, cracks and irregularities are removed (GOST 9.905-82). Before testing, each sample is weighed with an accuracy of 0.0001 g, geometric dimensions are determined with an accuracy of 0.02 mm. After testing, the samples are removed from the ampoules and inspected. If there are corrosion products on the surface of the samples, they are removed in accordance with GOST R 9.907-2007. The samples are wiped with an organic solvent (acetone, ethanol) and placed in a desiccator over calcium chloride for 24 hours. The samples are then reweighed. The results are processed according to GOST 9.908-85.

Результаты экспериментов приведены в таблице.The results of the experiments are shown in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (3)

1. Способ получения ингибитора коррозии металлов путем смешения водного раствора фосфорсодержащей неорганической кислоты с соединениями, содержащими катионы металлов 6 группы Периодической системы элементов, и соединениями, содержащими катионы никеля, отличающийся тем что водный раствор фосфорсодержащей неорганической кислоты предварительно нагревают до 50-70°C, к соединениям, содержащим катионы металлов, добавляют соединения, содержащие катионы меди, полученную смесь равномерно нагревают до температуры 70-200°C и выдерживают при перемешивании 2-4 часа, после чего смесь равномерно охлаждают до температуры 20-25°C в течение 2-5 часов.1. A method for producing a metal corrosion inhibitor by mixing an aqueous solution of a phosphorus-containing inorganic acid with compounds containing metal cations of group 6 of the Periodic Table of the Elements and compounds containing nickel cations, characterized in that the aqueous solution of a phosphorus-containing inorganic acid is preheated to 50-70 ° C, to compounds containing metal cations, compounds containing copper cations are added, the resulting mixture is uniformly heated to a temperature of 70-200°C and kept under stirring for 2-4 hours, after which the mixture is uniformly cooled to a temperature of 20-25°C for 2- 5 o'clock. 2. Способ получения ингибитора по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соединений, содержащих катионы металлов, используют гидроксиды, карбонаты или фосфаты соответствующих катионов металлов.2. A method for producing an inhibitor according to claim 1, characterized in that hydroxides, carbonates or phosphates of the corresponding metal cations are used as compounds containing metal cations. 3. Способ получения ингибитора по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неорганической кислоты используют либо орто-, либо пиро-, либо мета-, либо полифосфорные кислоты, либо их смеси.3. A method for producing an inhibitor according to claim 1, characterized in that either ortho-, or pyro-, or meta-, or polyphosphoric acids, or mixtures thereof, are used as the inorganic acid.
RU2022101598A 2022-01-24 Method for producing a metal corrosion inhibitor RU2773885C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2773885C1 true RU2773885C1 (en) 2022-06-14

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2108408C1 (en) * 1996-03-04 1998-04-10 Акционерное общество открытого типа "Ангарская нефтехимическая компания" Method for production of metal corrosion inhibitor
JP2007162047A (en) * 2005-12-12 2007-06-28 Hiroshima Univ Corrosion preventive inhibitor for aluminum or aluminum alloy material
RU2571243C1 (en) * 2014-06-06 2015-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Inhibitor for protection of reaction equipment from corrosion
RU2588615C1 (en) * 2015-05-19 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Inhibitor for corrosion protection of reaction equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2108408C1 (en) * 1996-03-04 1998-04-10 Акционерное общество открытого типа "Ангарская нефтехимическая компания" Method for production of metal corrosion inhibitor
JP2007162047A (en) * 2005-12-12 2007-06-28 Hiroshima Univ Corrosion preventive inhibitor for aluminum or aluminum alloy material
RU2571243C1 (en) * 2014-06-06 2015-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Inhibitor for protection of reaction equipment from corrosion
RU2588615C1 (en) * 2015-05-19 2016-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" Inhibitor for corrosion protection of reaction equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4220550A (en) Composition and method for removing sulfide-containing scale from metal surfaces
US20080181813A1 (en) Novel Mercaptan-Based Corrosion Inhibitors
RU2773885C1 (en) Method for producing a metal corrosion inhibitor
RU2779573C1 (en) Method for producing a metal corrosion inhibitor
CA2727033C (en) Tungstate based corrosion inhibitors
RU2773883C1 (en) CORROSION INHIBITOR FOR REACTION EQUIPMENT MADE OF STAINLESS STEEL AND Fe-Cr-Ni ALLOYS AND METHOD FOR ITS PRODUCTION
Oki et al. Performance of mild steel in nitric acid/carica papaya leaf extracts corrosion system
RU2571243C1 (en) Inhibitor for protection of reaction equipment from corrosion
US7402263B2 (en) Tungstate based corrosion inhibitors
EP1412554B1 (en) Method for retarding corrosion of metals in lithium halide solutions
RU2588615C1 (en) Inhibitor for corrosion protection of reaction equipment
WO2019151884A1 (en) Use of n,n-dimethyl-para-anisidine as an inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen embrittlement
US3706532A (en) Method for determining zinc concentration in aqueous mediums
US2776263A (en) Corrosion inhibitors for deuterium exchange process
RU2519685C1 (en) Method of producing corrosion inhibitor
RU2593569C1 (en) Inhibiting composition for protection of metals from acid corrosion
US3655571A (en) Corrosion inhibitor mixture
CA1159246A (en) Corrosion inhibitors
US3836462A (en) Amine/phosphate composition useful as corrosion and scale inhibitor
RU2625382C1 (en) Inhibitor of corrosion and corrosion protection under stress
RU2303082C1 (en) Acid corrosion inhibitor, mainly hydrochloric acid corrosion (versions)
RU2804360C1 (en) Corrosion inhibitor
RU2548850C2 (en) Corrosion inhibitor for ferrous metals in aqueous and aggressive media
CA2658812C (en) Tungstate based corrosion inhibitors
RU2772783C1 (en) Method for inhibiting corrosion of steel in water