RU2805531C1 - Steel corrosion inhibitor based on substituted imidazoline - Google Patents
Steel corrosion inhibitor based on substituted imidazoline Download PDFInfo
- Publication number
- RU2805531C1 RU2805531C1 RU2023107034A RU2023107034A RU2805531C1 RU 2805531 C1 RU2805531 C1 RU 2805531C1 RU 2023107034 A RU2023107034 A RU 2023107034A RU 2023107034 A RU2023107034 A RU 2023107034A RU 2805531 C1 RU2805531 C1 RU 2805531C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- steel
- corrosion inhibitor
- mercaptophenyl
- dimethyl
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии, а именно к использованию 1,3-диметил-2-(4-меркаптофенил)имидазолидина как ингибитора коррозии малоуглеродистой стали в 15% водном растворе соляной кислоты, который может быть использован в нефтяной промышленности для кислотной обработки буровых скважин, а также для обработки призабойной зоны нефтяных и водонагнетательных скважин.The invention relates to means of protecting metals from corrosion, namely to the use of 1,3-dimethyl-2-(4-mercaptophenyl)imidazolidine as a corrosion inhibitor for low-carbon steel in a 15% aqueous solution of hydrochloric acid, which can be used in the oil industry for acid treatment drilling wells, as well as for treating the bottomhole zone of oil and water injection wells.
Исследованное соединение относится к классу замещенных имидазолинов, в составе которого N, S - атомы, а также ненасыщенные связи. В качестве ингибиторов кислотной коррозии стали применяют производные имидазолина, которые в своем составе также имеют атомы N или аминогруппы склонные к протонированию (RU 2 754 320 C1, RU 2754326 C1, RU 2754323 С1).The studied compound belongs to the class of substituted imidazolines, which contains N, S atoms, as well as unsaturated bonds. As inhibitors of acid corrosion of steel, imidazoline derivatives are used, which also contain N atoms or amino groups prone to protonation (RU 2 754 320 C1, RU 2754326 C1, RU 2754323 C1).
Различные производные тиадиазола изучают в качестве ингибиторов коррозии углеродистой стали (G Bereket, Е С Quantum chemical studies on some imidazole derivatives as corrosion inhibitors for iron in acidic medium. Elsevier, 2002, p.79-88), такие исследования являются перспективными в данной отрасли, так как данный класс веществ отвечает экологическим требованиям к современным ингибиторам коррозии (M.Ouakkiac, М. Galai, М. Cherkaoui. Imidazole derivatives as efficient and potential class of corrosion inhibitors for metals and alloys in aqueous electrolytes: A review. Elsevier, 2022). Целью изобретения является поиск новых гетероциклических соединений, которые снижают скорость коррозии малоуглеродистой стали при контакте с металлическим оборудованием и имеют доступные для масштабирования методики синтеза, а также расширение спектра возможных соединений, замедляющих коррозию стали. Полученный результат заключается в том, что 1,3-диметил-2-(4-меркаптофенил)имидазолидин подавляет коррозию малоуглеродистой стали Ст3 (ГОСТ 380-2005) в 15% водном растворе соляной кислоты, при концентрации 100 - 400 мг/л. Скорость коррозии в присутствии 1,3-диметил-2-(4-меркаптофенил)имидазолидина снижается с 13,5 мм/год в неингибированном растворе до 1,8 мм/год при 25°С при концентрации 400 мг/л.Various thiadiazole derivatives are being studied as corrosion inhibitors for carbon steel (G Bereket, E WITH Quantum chemical studies on some imidazole derivatives as corrosion inhibitors for iron in acidic medium. Elsevier, 2002, p.79-88), such research is promising in this industry, since this class of substances meets the environmental requirements for modern corrosion inhibitors (M. Ouakkiac, M. Galai, M. Cherkaoui. Imidazole derivatives as efficient and potential class of corrosion inhibitors for metals and alloys in aqueous electrolytes: A review (Elsevier, 2022). The purpose of the invention is to search for new heterocyclic compounds that reduce the corrosion rate of low-carbon steel in contact with metal equipment and have synthesis methods available for scaling, as well as expanding the range of possible compounds that slow down steel corrosion. The result obtained is that 1,3-dimethyl-2-(4-mercaptophenyl)imidazolidine suppresses corrosion of low-carbon steel St3 (GOST 380-2005) in a 15% aqueous solution of hydrochloric acid, at a concentration of 100 - 400 mg/l. The corrosion rate in the presence of 1,3-dimethyl-2-(4-mercaptophenyl)imidazolidine decreases from 13.5 mm/year in an uninhibited solution to 1.8 mm/year at 25°C at a concentration of 400 mg/l.
Пример 1. 1,3-диметил-2-(4-меркаптофенил)имидазолидинExample 1: 1,3-Dimethyl-2-(4-mercaptophenyl)imidazolidine
При кипячении 4-меркаптобензальдегида и N,N'-диметиланилина происходит циклизация с образованием соответствующего 1,3-диметил-2-(4-меркаптофенил)имидазолидина. Далее смесь N,N'-диметилэтилендиамина и 4-меркаптобензальдегида (1:1) кипятили в сухом толуоле в присутствии каталитического количества п-толуолсульфокислоты. Полученный продукт очищали перегонкой в вакууме.When 4-mercaptobenzaldehyde and N,N'-dimethylaniline are boiled, cyclization occurs to form the corresponding 1,3-dimethyl-2-(4-mercaptophenyl)imidazolidine. Next, a mixture of N,N'-dimethylethylenediamine and 4-mercaptobenzaldehyde (1:1) was boiled in dry toluene in the presence of a catalytic amount of p-toluenesulfonic acid. The resulting product was purified by vacuum distillation.
Спектр ЯМР 1Н (400 МГц, CDCl3), d, м.д.: 7.42 - 7.32(м, 2Н), 7.30 - 7.21 (м, 2Н), 3.41 - 3.36 (м, 2Н), 3.28 - 3.20 (м, 2Н), 2.57 - 2.46 (м, 6Н), 2.22 - 2.14 (м, 6Н). 1H NMR spectrum (400 MHz, CDCl 3 ), d, ppm: 7.42 - 7.32 (m, 2H), 7.30 - 7.21 (m, 2H), 3.41 - 3.36 (m, 2H), 3.28 - 3.20 ( m, 2H), 2.57 - 2.46 (m, 6H), 2.22 - 2.14 (m, 6H).
Спектр ЯМР 13С (101 МГц, CDCl3), d, м.д.: 138.83, 137.22, 129.65, 126.84, 92.30, 53.63, 39.72, 16.19. 13 C NMR spectrum (101 MHz, CDCl 3 ), d, ppm: 138.83, 137.22, 129.65, 126.84, 92.30, 53.63, 39.72, 16.19.
Пример 2. Коррозионные испытания проводят в лабораторных условиях гравиметрическим методом (ГОСТ 9.506-87) в 15% водном растворе соляной кислоты при стандартной температуре.Example 2. Corrosion tests are carried out in laboratory conditions using the gravimetric method (GOST 9.506-87) in a 15% aqueous solution of hydrochloric acid at standard temperature.
Скорость коррозии определяли гравиметрически, т.е. по убыли массы образцов Ст3 до и после выдержки в тестовых растворах в течение 24 часов при температуре 25°С. Скорость коррозии (П), степень торможения (γ) и ингибирующий эффект (Zгр) рассчитывали по формулам:The corrosion rate was determined gravimetrically, i.e. according to the weight loss of St3 samples before and after exposure to test solutions for 24 hours at a temperature of 25°C. The corrosion rate (P), the degree of inhibition (γ) and the inhibitory effect (Z gr ) were calculated using the formulas:
где m0 - масса исходного образца, г; m - масса образца после коррозионных испытания и удаления продуктов коррозии, г; S - площадь поверхности образца, м2; m - время испытания, ч; ρ - плотность Ст3, П0 и П - скорости коррозии стали соответственно в чистом растворе и с добавкой ингибитора, мм/год.where m 0 is the mass of the original sample, g; m is the mass of the sample after corrosion testing and removal of corrosion products, g; S is the surface area of the sample, m2 ; m - test time, h; ρ is the density of St3, P 0 and P are the corrosion rates of steel, respectively, in a pure solution and with the addition of an inhibitor, mm/year.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2805531C1 true RU2805531C1 (en) | 2023-10-18 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2330123C1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" | Inhibitor for corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acid |
WO2020046670A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Kao Corporation | Corrosion inhibitor compositions and methods of use in acid stimulation operations |
RU2754326C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method for producing bis-imidazolines and their derivatives based on pentaethylene hexamines for corrosion protection of oilfield equipment and pipelines |
RU2754323C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method for obtaining corrosion inhibitors based on bis-imidazolines for oilfield equipment and pipelines |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2330123C1 (en) * | 2006-11-29 | 2008-07-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный технический университет" | Inhibitor for corrosion of metals in sulphuric, hydrochloric and orthophosphoric acid |
WO2020046670A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Kao Corporation | Corrosion inhibitor compositions and methods of use in acid stimulation operations |
RU2754326C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method for producing bis-imidazolines and their derivatives based on pentaethylene hexamines for corrosion protection of oilfield equipment and pipelines |
RU2754323C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Method for obtaining corrosion inhibitors based on bis-imidazolines for oilfield equipment and pipelines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zinad et al. | Adsorption, temperature and corrosion inhibition studies of a coumarin derivatives corrosion inhibitor for mild steel in acidic medium: gravimetric and theoretical investigations | |
Deyab et al. | Mitigation of acid corrosion on carbon steel by novel pyrazolone derivatives | |
US7057050B2 (en) | Imidazoline corrosion inhibitors | |
Sripriya et al. | The inhibition chemistry of 2-amino, 5-phenyl 1, 3, 4-triazole for aluminium in hydrochloric acid solution | |
Hidroklorik | Schiff bases derived from isatin as mild steel corrosion inhibitors in 1 M HCl | |
RU2805531C1 (en) | Steel corrosion inhibitor based on substituted imidazoline | |
US6013200A (en) | Low toxicity corrosion inhibitor | |
Yang et al. | Indolizine quaternary ammonium salt inhibitors, part III: Insights into the highly effective low-toxicity acid corrosion inhibitor–synthesis and protection performance | |
US5223127A (en) | Hydrogen sulfide scavengers in fuels, hydrocarbons and water using amidines and polyamidines | |
RU2810477C1 (en) | Steel corrosion inhibitor | |
Haque et al. | Triazole-bearing sulfonamide linkage: Synthesis, characterization, and investigation as a versatile corrosion inhibitor | |
RU2809103C1 (en) | Hydrogen sulfide corrosion inhibitor of steel | |
US4174370A (en) | Substituted pyridines | |
RU2806257C1 (en) | Inhibitor of hcl acid corrosion of steel | |
RU2808983C1 (en) | Steel corrosion inhibitor in hydrochloride environments | |
Prakash et al. | Corrosion inhibition of mild steel in 20% HCl by some organic compounds | |
RU2821183C1 (en) | Acid corrosion inhibitor of steel st3 | |
RU2699215C1 (en) | Corrosion inhibitor | |
RU2827581C1 (en) | Steel acid corrosion inhibitor | |
RU2776116C1 (en) | Inhibitor of hydrochloric acid corrosion of steel | |
RU2827458C1 (en) | Steel corrosion inhibitor | |
Fengling et al. | Triazole derivatives as corrosion inhibitors for mild steel in hydrochloric acid solution | |
US2868727A (en) | Method and composition for inhibiting | |
Bondareva et al. | One-Step Synthesis of a Steel Corrosion Inhibitor, 1-(2-Neononylamidoethyl)-2-neononyl-2-imidazoline | |
RU2812064C1 (en) | Corrosion inhibitor for low carbon steel in 15% hydrochloric acid solution |