RU2806257C1 - Ингибитор солянокислой коррозии стали - Google Patents
Ингибитор солянокислой коррозии стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806257C1 RU2806257C1 RU2023105611A RU2023105611A RU2806257C1 RU 2806257 C1 RU2806257 C1 RU 2806257C1 RU 2023105611 A RU2023105611 A RU 2023105611A RU 2023105611 A RU2023105611 A RU 2023105611A RU 2806257 C1 RU2806257 C1 RU 2806257C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- steel
- inhibitor
- hcl solution
- heptyl
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 title 1
- -1 N-(4,5-dihydro-1H-imidazol-2-yl)-5-heptyl-1,3,4-thiadiazol-2-amine Chemical compound 0.000 claims abstract description 6
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 abstract description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- GDGIVSREGUOIJZ-UHFFFAOYSA-N 5-amino-3h-1,3,4-thiadiazole-2-thione Chemical compound NC1=NN=C(S)S1 GDGIVSREGUOIJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 150000004867 thiadiazoles Chemical group 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZBUUHLDYMKTVLT-UHFFFAOYSA-N 3-amino-2-sulfanylidene-1,3-thiazolidin-4-one Chemical compound NN1C(=O)CSC1=S ZBUUHLDYMKTVLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 125000002883 imidazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- VLLMWSRANPNYQX-UHFFFAOYSA-N thiadiazole Chemical compound C1=CSN=N1.C1=CSN=N1 VLLMWSRANPNYQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для защиты от коррозии стального оборудования при кислотных обработках, травлении металлов, удалении окалины, а также при наличии в коррозионной среде сероводорода. Предложено применение N-(4,5-дигидро-1Н-имидазол-2-ил)-5-гептил-1,3,4-тиадиазол-2-амина, с формулой
в качестве ингибитора коррозии стали Ст3 в диапазоне концентраций 50-200 мг/л в 15% водном растворе HCl, а также в 0,1 М растворе HCl в присутствии 300 мг/л сероводорода. Технический результат: снижение скорости коррозии стали Ст3. 2 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к использованию N-(4,5-дигидро-1Н-имидазол-2-ил)-5-гептил-1,3,4-тиадиазол-2-амина в качестве ингибитора коррозии малоуглеродистой стали в кислых средах и может применяться для защиты от коррозии стального оборудования при кислотных обработках, при травлении металлов, удалении окалины, а также при наличии в коррозионной среде сероводорода.
N-(4,5-дигидро-1Н-имидазол-2-ил)-5-гептил-1,3,4-тиадиазол-2-амин.
Органические соединения, содержащие гетероатомы с высокой электронной плотностью, такие как сера, азот, кислород или содержащие множественные связи, которые считаются центрами адсорбции, эффективны в качестве ингибитора коррозии (АН Doner, Gulfeza Karda§. N - Aminorhodanine as an effective corrosion inhibitor for mild steel in 0.5 M H2SO4. Elsevier, 2011. p.4223-4232). Исследованные соединения имеют в своем составе тиадиазольный и имидазольный фрагменты, атомы N которых способствуют адсорбции соединения на поверхности стали за счет имеющихся неподеленных пар электронов, а гептильный заместитель в положении 5 тиадиазольного кольца обладает экранирующим действием, увеличивая степень заполнения поверхности. В качестве дополнительного центра адсорбции может выступать S, входящая в состав тиадиазольного цикла. Эффективность ингибитора коррозии на сегодняшний день неразрывно связана с его экологичностью. Ингибиторы коррозии на основе гетероциклических соединений на сегодняшний день относят к наиболее экологически безопасным (Quraishi М. A., Chauhan D. S., Saji V. S. Heterocyclic biomolecules as green corrosion inhibitors. Elsevier, 2021. p.117-265).
Целью изобретения является поиск новых гетероциклических соединений, которые снижают скорость коррозии малоуглеродистой стали при контакте с металлическим оборудованием.
В качестве наиболее близкого аналога выбран 5-амино-1,3,4-тиадиазол2-тиол, представленный в работе (Н. Ouicia, М. Tourabib, О. Benalic, С.Sellesd, С.Jamae, А. Zarroukf, F. Bentiss. Adsorption and corrosion inhibition properties of 5-amino 1,3,4- thiadiazole2-thiol on the mild steel in hydrochloric acid medium: Thermodynamic, surface and electrochemical studies. Elsevier, 2017). Ингибирующий эффект данного соединения в 1 М НСl в диапазоне концентраций 0,25-2 ммоль/л не превышает 92%.
Технический результат достигается тем, что содержание в 15% растворе соляной кислоты]М-(4,5-дигидро-1Н-имидазол-2-ил)-5-гептил-1,3,4-тиадиазол-2-амина (50-200 мг/л) приводит к снижению
скорости коррозии стали Ст3 (ГОСТ 380-2005) в 20,7 раза, а в 0,1 М водном растворе соляной кислоты в присутствии 300 мг/л H2S - в 31,1 раза при концентрации 200 мг/л.
Пример 1. N-(4,5-дигидро-1Н-имидазол-2-ил)-5-гептил-1,3,4-тиадиазол-2-амин.
К охлажденному до 0°С раствору N-[бис(метилсульфанил)метилиден]-5-гептил-1,3,4-тиадиазол-2-амина (1.212 г, 0.004 моль) в 1,5 мл ДМФА при перемешивании добавляли раствор этилендиамина (0.96 г, 0.016 моль) в 1,5 мл ДМФА при комнатной температуре (соотношение компонентов 1:4), при непрерывном перемешивании. Реакционную смесь выдерживали при 120°С в течение 8 часов. Затем смесь охлаждали и добавляли в ледяную воду. Полученное твердое вещество промывали водой, сушили и очищали колоночной хроматографией (элюент: петролейный эфир/этилацетат).
ЯМР 1Н, (400 МГц, CDCl3), d,м.д.: 7.83 (д, J=9.4 Гц, 2Н), 7.43-7.39 (м, 3Н), 3.45 (с, 4Н), 2.85 (с, 6Н).
Спектр ЯМР 13С (101 МГц, CDCl3), d, м.д.: 175.79, 161.51, 160.63, 131.82, 130.36, 130.12, 129.24, 129.15, 127.35, 127.38, 42.71.
Пример 2. Коррозионные испытания проводят в лабораторных условиях гравиметрическим (ГОСТ 9.506-87) методом в 15% растворе соляной кислоты в воде при стандартной температуре.
Скорость коррозии (П), степень торможения (γ) и ингибирующий эффект (Zгр) рассчитывали по формулам:
где m0 - масса исходного образца, г; m - масса образца после коррозионных испытания и удаления продуктов коррозии, г; S- площадь поверхности образца, м2; τ - время испытания, ч; ρ - плотность Ст3, K0 и K - скорости коррозии стали соответственно в чистом растворе и с добавкой ингибитора, мм/год.
Пример 3. Коррозионные испытания проводят в лабораторных условиях гравиметрическим (ГОСТ 9.506-87) методом в 0,1 М водном растворе соляной кислоты в присутствии 300 мг/л H2S при стандартной температуре.
Расчет показателей коррозии осуществлялся по формулам, описанным в примере 2.
Claims (3)
- Применение N-(4,5-дигидро-1Н-имидазол-2-ил)-5-гептил-1,3,4-тиадиазол-2-амина, с формулой
-
- в качестве ингибитора коррозии стали Ст3 в диапазоне концентраций 50-200 мг/л в 15% водном растворе HCl, а также в 0,1 М растворе HCl в присутствии 300 мг/л сероводорода.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2806257C1 true RU2806257C1 (ru) | 2023-10-30 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812064C1 (ru) * | 2023-11-07 | 2024-01-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Ингибитор коррозии малоуглеродистой стали в 15% растворе соляной кислоты |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102115471B (zh) * | 2010-11-22 | 2012-12-05 | 中国科学院海洋研究所 | 一种三氮唑类化合物及其制备和应用 |
| RU2663656C2 (ru) * | 2013-03-16 | 2018-08-08 | Прк-Десото Интернэшнл, Инк. | Азольные соединения в качестве ингибиторов коррозии |
| RU2776118C1 (ru) * | 2021-07-12 | 2022-07-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (ПГНИУ) | Ингибитор солянокислой коррозии стали |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102115471B (zh) * | 2010-11-22 | 2012-12-05 | 中国科学院海洋研究所 | 一种三氮唑类化合物及其制备和应用 |
| RU2663656C2 (ru) * | 2013-03-16 | 2018-08-08 | Прк-Десото Интернэшнл, Инк. | Азольные соединения в качестве ингибиторов коррозии |
| RU2776118C1 (ru) * | 2021-07-12 | 2022-07-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (ПГНИУ) | Ингибитор солянокислой коррозии стали |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Quraishi M.A. et al. Heterocyclic biomolecules as green corrosion inhibitors. Elsevier, 2021. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2812064C1 (ru) * | 2023-11-07 | 2024-01-22 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Ингибитор коррозии малоуглеродистой стали в 15% растворе соляной кислоты |
| RU2827581C1 (ru) * | 2024-06-13 | 2024-09-30 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Ингибитор кислотной коррозии стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| El Faydy et al. | Anticorrosion potential of some 5-amino-8-hydroxyquinolines derivatives on carbon steel in hydrochloric acid solution: gravimetric, electrochemical, surface morphological, UV–visible, DFT and Monte Carlo simulations | |
| Quraishi et al. | Thiadiazoles-A potential class of heterocyclic inhibitors for prevention of mild steel corrosion in hydrochloric acid solution | |
| Sripriya et al. | The inhibition chemistry of 2-amino, 5-phenyl 1, 3, 4-triazole for aluminium in hydrochloric acid solution | |
| RU2806257C1 (ru) | Ингибитор солянокислой коррозии стали | |
| NO843970L (no) | Fremgangsmaate og middel til aa inhibere korrosjon paa metaller i saltopploesninger | |
| Öztürk | Synthesis of quinazoline derivative di-cationic surfactants and their corrosion protection of mild steel in acidic media | |
| RU2809103C1 (ru) | Ингибитор сероводородной коррозии стали | |
| RU2812064C1 (ru) | Ингибитор коррозии малоуглеродистой стали в 15% растворе соляной кислоты | |
| RU2812061C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии стали | |
| RU2821183C1 (ru) | ИНГИБИТОР КИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ Ст3 | |
| CN110642784B (zh) | 一种喹啉类双季铵盐型酸洗缓蚀剂及其制备方法 | |
| RU2805531C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали на основе замещенного имидазолина | |
| Hadi et al. | Archive of SID. ir | |
| RU2812065C1 (ru) | Ингибитор солянокислой коррозии стали | |
| JPS62120484A (ja) | 金属材料の腐食防止法 | |
| Al-Jeilawi et al. | Corrosion Inhibition Effects of Some New Synthesized N-Aroyl-N-Aryl thiourea Derivatives for Carbon Steel in Sulfuric Acid Media | |
| RU2810477C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали | |
| US3030311A (en) | Mineral acid inhibitors | |
| RU2776116C1 (ru) | Ингибитор солянокислотной коррозии стали | |
| JPS6299484A (ja) | 銅の腐食防止方法及び銅と接触し且つ銅に対する特定のチアゾ−ル腐食防止剤を含む組成物 | |
| US4895702A (en) | Corrosion inhibitor compositions containing inhibitor prepared from amino substituted pyrazines and epoxy compounds | |
| Abbasov et al. | Nitro compounds of mono-and diesters of alkenyl succinic acids as the component of conservation liquids | |
| RU2781804C1 (ru) | Ингибитор солянокислой коррозии стали | |
| RU2827581C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии стали | |
| US2868727A (en) | Method and composition for inhibiting |