RU2779573C1 - Способ получения ингибитора коррозии металлов - Google Patents
Способ получения ингибитора коррозии металлов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779573C1 RU2779573C1 RU2022101583A RU2022101583A RU2779573C1 RU 2779573 C1 RU2779573 C1 RU 2779573C1 RU 2022101583 A RU2022101583 A RU 2022101583A RU 2022101583 A RU2022101583 A RU 2022101583A RU 2779573 C1 RU2779573 C1 RU 2779573C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cations
- compounds containing
- corrosion
- temperature
- inhibitor
- Prior art date
Links
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- -1 nickel cations Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000003703 phosphorus containing inorganic group Chemical group 0.000 claims abstract description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000000737 periodic Effects 0.000 claims abstract description 4
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 2
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000137 polyphosphoric acid Polymers 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical class [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001681 protective Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 10
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L Nickel(II) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J Titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 4
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N Hexamethylenediamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K Chromium(III) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Cr+3] VQWFNAGFNGABOH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 231100000078 corrosive Toxicity 0.000 description 2
- 231100001010 corrosive Toxicity 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAERPNBPLZWCES-UHFFFAOYSA-N (2-hydroxy-1-phosphonoethyl)phosphonic acid Chemical compound OCC(P(O)(O)=O)P(O)(O)=O BAERPNBPLZWCES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N Hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004011 Methenamine Drugs 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L cacl2 Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- GDXTWKJNMJAERW-UHFFFAOYSA-J molybdenum(4+);tetrahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mo+4] GDXTWKJNMJAERW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic Effects 0.000 description 1
- BDPNSNXYBGIFIE-UHFFFAOYSA-J tungsten;tetrahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[W] BDPNSNXYBGIFIE-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области защиты от коррозии и может быть использовано в различных отраслях промышленности для защиты металлического оборудования от коррозионного разрушения. 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. Водный раствор фосфорсодержащей неорганической кислоты предварительно нагревают до 50-70°С, к соединениям, содержащим катионы металлов, добавляют соединения, содержащие катионы титана, полученную смесь равномерно нагревают до температуры 70-200°С и выдерживают при перемешивании в течение 2-5 часов, после чего смесь равномерно охлаждают до температуры 18-23°С. Cпособ позволяет получить ингибитор с повышенным защитным действием от коррозии нержавеющих сталей при повышенных температурах в средах, содержащих фосфорную кислоту. 2 з.п. ф-лы, 4 пр., 1 табл.
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.
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].
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.
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 от коррозии в нейтральной воде с общим солесодержанием 200 мг/л 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.
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).
Целью заявляемого способа является получение ингибитора от коррозии для нержавеющих сталей с улучшенными характеристиками, обладающего повышенным антикоррозионным эффектом.
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°С, к соединениям, содержащим катионы металлов, добавляют соединения содержащие катионы титана, полученную смесь равномерно нагревают до температуры 70-200°С и выдерживают при перемешивании в течение 2-5 часов, после чего смесь равномерно охлаждают до температуры 18-23°С.
В качестве соединений содержащих катионы хрома, молибдена, вольфрама, титана, никеля используют гидроксиды, карбонаты или фосфаты соответствующих катионов металлов.
В качестве неорганической кислоты используют 40-60 мас.%, орто-, либо пиро-, либо мета-, либо поли- фосфорные кислоты, либо их смеси.
Ингибитор содержит катионы металлов от 6 до 20 мас.%.
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.
Промышленная применимость предлагаемого способа подтверждается следующими примерами. Эксперименты проводились на пилотной установке.
Пример 1
Ортофосфорную кислоту объемом 40 литров из контейнера насосом подают в реактор и нагревают до температуры 50°С. В нагретую кислоту в реактор загружают гидроокись хрома, гидроокись никеля и гидроокись титана. Компоненты перемешивают до однородной массы. Полученную реакционную смесь, с содержанием 6 мас.% катионов хрома, 6 мас.% никеля и 10 мас.% катионов титана, нагревают до температуры 70°С и выдерживают при непрерывном перемешивании 5 часов. По окончании перемешивания ингибитор равномерно охлаждают до температуры 18°С. Охлажденный ингибитор коррозии перекачивают насосом в контейнер.
Пример 2
Ортофосфорную кислоту объемом 40 литров из контейнера насосом подают в реактор и нагревают до температуры 70°С. В нагретую кислоту в реактор загружают гидроокись хрома, гидроокись никеля и гидроокись титана. Компоненты перемешивают до однородной массы. Полученную реакционную смесь, с содержанием 6 мас.% ионов хрома, 6 мас.% никеля и 10 мас.% катионов титана, нагревают до температуры 200°С и выдерживают при непрерывном перемешивании 2 часа. По окончании перемешивания ингибитор равномерно охлаждают до температуры 23°С. Охлажденный ингибитор коррозии перекачивают насосом в контейнер.
Пример 3
Ортофосфорную кислоту объемом 40 литров из контейнера насосом подают в реактор и нагревают до температуры 70°С. В нагретую кислоту в реактор загружают гидроокись молибдена, гидроокись никеля и гидроокись титана. Компоненты перемешивают до однородной массы. Полученную реакционную смесь, с содержанием 6 мас.% катионов молибдена, 6 мас.% никеля и 10 мас.% катионов титана, нагревают до температуры 150°С и выдерживают при непрерывном перемешивании 3 часа. По окончании перемешивания ингибитор равномерно охлаждают до температуры 20°С. Охлажденный ингибитор коррозии перекачивают насосом в контейнер.
Пример 4
Ортофосфорную кислоту объемом 40 литров из контейнера насосом подают в реактор и нагревают до температуры 70°С. В нагретую кислоту в реактор загружают гидроокись вольфрама, гидроокись никеля и гидроокись титана. Компоненты перемешивают до однородной массы. Полученную реакционную смесь, с содержанием 6 мас.% катионов вольфрама, 6 мас.% катионов никеля и 6 мас.% катионов титана, нагревают до температуры 150°С и выдерживают при непрерывном перемешивании 5 часов. По окончании перемешивания ингибитор равномерно охлаждают до температуры 23°С. Охлажденный ингибитор коррозии перекачивают насосом в контейнер.
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°С. Испытания проводят в воздушном термостате, с возможностью поддержания температуры с точностью 0,1°С. 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.
Результаты экспериментов приведены в таблице.
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 с соединениями, содержащими катионы никеля, отличающийся тем, что водный раствор фосфорсодержащей неорганической кислоты предварительно нагревают до 50-70°С, к соединениям, содержащим катионы металлов, добавляют соединения, содержащие катионы титана, полученную смесь равномерно нагревают до температуры 70-200°С и выдерживают при перемешивании в течение 2-5 часов, после чего смесь равномерно охлаждают до температуры 18-23°С.
2. Способ получения ингибитора по п. 1, отличающийся тем, что в качестве соединений, содержащих катионы хрома, молибдена, вольфрама, титана, никеля, используют гидроксиды, карбонаты или фосфаты соответствующих катионов металлов.
3. Способ получения ингибитора по п. 1, отличающийся тем, что в качестве неорганической кислоты используют либо орто-, либо пиро-, либо мета-, либо поли- фосфорные кислоты, либо их смеси.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2779573C1 true RU2779573C1 (ru) | 2022-09-09 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2108408C1 (ru) * | 1996-03-04 | 1998-04-10 | Акционерное общество открытого типа "Ангарская нефтехимическая компания" | Способ получения ингибитора коррозии металлов |
US6706214B2 (en) * | 2001-07-16 | 2004-03-16 | Gerald Wojcik | Composition and process for inhibiting corrosion of metallic substrates |
RU2571243C1 (ru) * | 2014-06-06 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Ингибитор для защиты от коррозии реакционного оборудования |
RU2593569C1 (ru) * | 2015-06-03 | 2016-08-10 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Ингибирующий состав для защиты металлов от кислотной коррозии |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2108408C1 (ru) * | 1996-03-04 | 1998-04-10 | Акционерное общество открытого типа "Ангарская нефтехимическая компания" | Способ получения ингибитора коррозии металлов |
US6706214B2 (en) * | 2001-07-16 | 2004-03-16 | Gerald Wojcik | Composition and process for inhibiting corrosion of metallic substrates |
RU2571243C1 (ru) * | 2014-06-06 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение ЕВРОХИМ" | Ингибитор для защиты от коррозии реакционного оборудования |
RU2593569C1 (ru) * | 2015-06-03 | 2016-08-10 | Публичное Акционерное Общество "Нижнекамскнефтехим" | Ингибирующий состав для защиты металлов от кислотной коррозии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0012478B1 (en) | Method for removing sulfide-containing scale from metal surfaces | |
KR100419374B1 (ko) | 고온 부식 작용 억제시 인의 효능을 증강시키기 위한 황화제의 용도 | |
US20080181813A1 (en) | Novel Mercaptan-Based Corrosion Inhibitors | |
RU2779573C1 (ru) | Способ получения ингибитора коррозии металлов | |
RU2773885C1 (ru) | Способ получения ингибитора коррозии металлов | |
Hameed et al. | Application of expired Co-Amoxiclav medicinal drugs for corrosion inhibition of steel alloys used in petroleum industry in acidic environment | |
CA2727033C (en) | Tungstate based corrosion inhibitors | |
RU2773883C1 (ru) | Ингибитор для защиты от коррозии реакционного оборудования из нержавеющей стали и Fe-Cr-Ni сплавов и способ его получения | |
EP3701064B1 (en) | A formulation for corrosion inhibition | |
RU2571243C1 (ru) | Ингибитор для защиты от коррозии реакционного оборудования | |
US7402263B2 (en) | Tungstate based corrosion inhibitors | |
EP1412554B1 (en) | Method for retarding corrosion of metals in lithium halide solutions | |
RU2588615C1 (ru) | Ингибитор для защиты от коррозии реакционного оборудования | |
RU2693243C1 (ru) | Ингибитор коррозии и накипеобразования для обработки воды теплосетей и других теплофикационных систем | |
US3706532A (en) | Method for determining zinc concentration in aqueous mediums | |
US3836462A (en) | Amine/phosphate composition useful as corrosion and scale inhibitor | |
CA1159246A (en) | Corrosion inhibitors | |
RU2303082C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии, преимущественно соляно-кислотной (варианты) | |
Zimovets et al. | Study of Anticorrosive Action of Alkylphosphonic Acid Solutions in Monoethanolamine Based on the Formation of Chelate Complexes With Iron Ions | |
CA2658812C (en) | Tungstate based corrosion inhibitors | |
RU2548850C2 (ru) | Ингибитор коррозии черных металлов в водных и агрессивных средах | |
RU2804360C1 (ru) | Ингибитор коррозии | |
RU2772783C1 (ru) | Способ ингибирования коррозии стали в воде | |
US3574551A (en) | Method for determining phosphate content of liquids containing polyphosphate compounds | |
AL-abbasi et al. | Colorimetric evaluation of the corrosion rate of steel in acidic media in the presence of pentoxifylline drug and KI |