RU2809103C1 - Hydrogen sulfide corrosion inhibitor of steel - Google Patents

Hydrogen sulfide corrosion inhibitor of steel Download PDF

Info

Publication number
RU2809103C1
RU2809103C1 RU2023106350A RU2023106350A RU2809103C1 RU 2809103 C1 RU2809103 C1 RU 2809103C1 RU 2023106350 A RU2023106350 A RU 2023106350A RU 2023106350 A RU2023106350 A RU 2023106350A RU 2809103 C1 RU2809103 C1 RU 2809103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
corrosion
steel
hydrogen sulfide
corrosion inhibitor
solution
Prior art date
Application number
RU2023106350A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Мария Дмитриевна Плотникова
Артур Наилевич Бакиев
Александр Евгеньевич Рубцов
Алексей Сергеевич Софронов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2809103C1 publication Critical patent/RU2809103C1/en

Links

Abstract

FIELD: metal corrosion.
SUBSTANCE: protecting metals from corrosion using corrosion inhibitors. The use of N-(1,3-dimethylimidazolidin-2-ylidene)-5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-amine, with the formula
as a corrosion inhibitor for St3 steel in the concentration range of 50-200 mg/l in a 0.1 M HCl solution in the presence of 250 mg/l hydrogen sulfide.
EFFECT: new heterocyclic compounds have been found that reduce the corrosion rate of low-carbon steel in contact with metal equipment from 1.1 mm/year in an uninhibited solution to 0.2-0.1 mm/year, depending on the concentration.
1 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к использованию N-(1,3-диметилимидазолидин-2-илиден)-5-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-амина как ингибитора коррозии малоуглеродистой стали в растворах соляной кислоты в присутствии сероводорода и применению его для защиты от коррозии газо- и нефтепромыслового оборудования, при травлении металлов и удалении окалины. The invention relates to the use of N-(1,3-dimethylimidazolidin-2-ylidene)-5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-amine as a corrosion inhibitor of low-carbon steel in solutions of hydrochloric acid in the presence of hydrogen sulfide and its use for protection from corrosion of gas and oil field equipment, when etching metals and removing scale.

Исследованные соединения относятся к классу тиадиазолов, которые имеют в своем составе атомы N и S, а также ненасыщенные связи. Данные соединения проявляют защитные свойства по отношению к коррозии стали за счет избыточной электронной плотности, что способствует адсорбции соединения. Для повышения защитного действия в состав молекулы внесен имидазолиновый фрагмент, наличие которого приводит к росту защитного действия.The studied compounds belong to the class of thiadiazoles, which contain N and S atoms, as well as unsaturated bonds. These compounds exhibit protective properties against steel corrosion due to excess electron density, which promotes adsorption of the compound. To increase the protective effect, an imidazoline fragment was added to the molecule, the presence of which leads to an increase in the protective effect.

Различные производные тиадиазола изучают в качестве ингибиторов коррозии углеродистой стали (М. Lebrini, М. Lagrenee, Н. Vezin, L. Gengembre, F. Bentiss. Electrochemical and quantum chemical studies of new thiadiazole derivatives adsorption on mild steel in normal hydrochloric acid medium. Elsevier, 2005, p. 485-505), такие исследования являются перспективными в данной отрасли, так как данный класс веществ отвечает экологическим требованиям к современным ингибиторам коррозии (Tao Zh, Zhang Sh, Li W, Hou В Corrosion inhibition of mild steel in acidic solution by some oxo-triazole derivatives. Elsevier, 2009, p. 2588-2595).Various thiadiazole derivatives are being studied as corrosion inhibitors of carbon steel (M. Lebrini, M. Lagrenee, N. Vezin, L. Gengembre, F. Bentiss. Electrochemical and quantum chemical studies of new thiadiazole derivatives adsorption on mild steel in normal hydrochloric acid medium. Elsevier, 2005, p. 485-505), such research is promising in this industry, since this class of substances meets the environmental requirements for modern corrosion inhibitors (Tao Zh, Zhang Sh, Li W, Hou B Corrosion inhibition of mild steel in acidic solution by some oxo-triazole derivatives (Elsevier, 2009, pp. 2588-2595).

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. Цель достигается тем, что содержание в 0,1 М растворе соляной кислоты в присутствии 250 мг/л сероводорода N-(1,3-диметилимидазолидин-2-илиден)-5-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-амина (50 -200 мг/л) приводит к снижению скорости коррозии стали Ст3 (ГОСТ 380-2005) с 1,1 мм/год в неингибированном растворе до 0,2-0,1 мм/год в зависимости от концентрации.The purpose of the invention is to search for new heterocyclic compounds that reduce the rate of corrosion of low-carbon steel in contact with metal equipment and have synthesis methods available for scaling. The goal is achieved by the fact that the content of N-(1,3-dimethylimidazolidin-2-ylidene)-5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-amine in a 0.1 M solution of hydrochloric acid in the presence of 250 mg/l hydrogen sulfide (50 -200 mg/l) leads to a decrease in the corrosion rate of St3 steel (GOST 380-2005) from 1.1 mm/year in an uninhibited solution to 0.2-0.1 mm/year depending on the concentration.

Пример 1. N-(1,3-диметилимидазолидин-2-илиден)-5-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-амин К раствору N-[бис(метилсульфанил)метилиден]-5-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-амина в ДМФА при непрерывном перемешивании добавляли раствор NN'-диметилэтилендиамина в ДМФА при комнатной температуре. 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).Example 1. N-(1,3-dimethylimidazolidin-2-ylidene)-5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-amine To a solution of N-[bis(methylsulfanyl)methylidene]-5-phenyl-1, 3,4-thiadiazol-2-amine in DMF, a solution of NN'-dimethylethylenediamine in DMF was added with continuous stirring at room temperature. The reaction mixture was kept at 120°C for 8 hours. The mixture was then cooled and added to ice water. The resulting solid was washed with water, dried and purified by column chromatography (eluent: petroleum ether/ethyl acetate).

Спектр ЯМР 1H, (400 МГц, CDCl3), d, м.д.: 7.81 (д, 6,6 Гц, 2Н), 7,36 (д, J=7,6 Гц, 2Н), 3,45 (с, 4Н), 2,85 (с, 6Н).NMR spectrum 1 H, (400 MHz, CDCl 3 ), d, ppm: 7.81 (d, 6.6 Hz, 2H), 7.36 (d, J=7.6 Hz, 2H), 3, 45 (s, 4H), 2.85 (s, 6H).

Спектр ЯМР 13С(101 МГц, CDCl3), d, м.д.: 172,00, 161,02, 159,12, 132,02, 129,52, 128,81, 126,93, 38,12, 34,60. 13 C NMR spectrum (101 MHz, CDCl 3 ), d, ppm: 172.00, 161.02, 159.12, 132.02, 129.52, 128.81, 126.93, 38.12 , 34.60.

Пример 2. Коррозионные испытания проводят в лабораторных условиях гравиметрическим (ГОСТ 9.506-87) методом в 0,1 М растворе соляной кислоты в воде в присутствии 250 мг/л H2S при стандартной температуре. Концентрацию сероводорода в растворе контролировали методом обратного йодометрического титрования. Скорость коррозии (П), степень торможения (γ) и ингибирующий эффект (Zгр) рассчитывали по формулам:Example 2. Corrosion tests are carried out in laboratory conditions by the gravimetric (GOST 9.506-87) method in a 0.1 M solution of hydrochloric acid in water in the presence of 250 mg/l H 2 S at standard temperature. The concentration of hydrogen sulfide in the solution was controlled by reverse iodometric titration. 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; τ - время испытания, ч; ρ - плотность Ст3, K0 и K - 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 ; τ - test time, h; ρ is the density of St3, K 0 and K are the corrosion rates of steel, respectively, in a pure solution and with the addition of an inhibitor, mm/year.

Claims (3)

Применение N-(1,3-диметилимидазолидин-2-илиден)-5-фенил-1,3,4-тиадиазол-2-амина, с формулойApplication of N-(1,3-dimethylimidazolidin-2-ylidene)-5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-amine, with the formula в качестве ингибитора коррозии стали Ст3 в диапазоне концентраций 50-200 мг/л в 0,1 М растворе HCl в присутствии 250 мг/л сероводорода.as a corrosion inhibitor for St3 steel in the concentration range of 50-200 mg/l in a 0.1 M HCl solution in the presence of 250 mg/l hydrogen sulfide.
RU2023106350A 2023-03-17 Hydrogen sulfide corrosion inhibitor of steel RU2809103C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2809103C1 true RU2809103C1 (en) 2023-12-06

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102285940A (en) * 2011-07-15 2011-12-21 中国科学院海洋研究所 Thiazoles compound and preparation and application thereof
RU2667265C1 (en) * 2018-02-05 2018-09-18 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Application of n,n-dimethyl-para-anisidine as inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen enhancing
RU2776118C1 (en) * 2021-07-12 2022-07-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (ПГНИУ) Inhibitor of hydrochloric acid corrosion of steel

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102285940A (en) * 2011-07-15 2011-12-21 中国科学院海洋研究所 Thiazoles compound and preparation and application thereof
RU2667265C1 (en) * 2018-02-05 2018-09-18 Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" Application of n,n-dimethyl-para-anisidine as inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen enhancing
RU2776118C1 (en) * 2021-07-12 2022-07-13 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (ПГНИУ) Inhibitor of hydrochloric acid corrosion of steel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Tao Zh, Zhang Sh, Li W, Hou В Corrosion inhibition of mild steel in acidic solution by some oxo-triazole derivatives. Elsevier, 2009, p. 2588-2595. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mishra et al. Synthesis, characterization and corrosion inhibition studies of N-phenyl-benzamides on the acidic corrosion of mild steel: Experimental and computational studies
Yıldırım et al. Synthesis and evaluation of new long alkyl side chain acetamide, isoxazolidine and isoxazoline derivatives as corrosion inhibitors
KR100624206B1 (en) Nonylated diphenylamines
Deyab et al. Mitigation of acid corrosion on carbon steel by novel pyrazolone derivatives
Sripriya et al. The inhibition chemistry of 2-amino, 5-phenyl 1, 3, 4-triazole for aluminium in hydrochloric acid solution
RU2809103C1 (en) Hydrogen sulfide corrosion inhibitor of steel
Khamis et al. Inhibition of acidic corrosion of aluminum by triazoline derivatives
RU2806257C1 (en) Inhibitor of hcl acid corrosion of steel
US5223127A (en) Hydrogen sulfide scavengers in fuels, hydrocarbons and water using amidines and polyamidines
RU2805531C1 (en) Steel corrosion inhibitor based on substituted imidazoline
RU2812064C1 (en) Corrosion inhibitor for low carbon steel in 15% hydrochloric acid solution
RU2812061C1 (en) Acid corrosion inhibitor of steel
RU2810477C1 (en) Steel corrosion inhibitor
JPS60146862A (en) N,1-disubstituted hydrazine carboxamide
RU2812065C1 (en) INHIBITOR OF HCl ACID CORROSION OF STEEL
RU2808983C1 (en) Steel corrosion inhibitor in hydrochloride environments
RU2776116C1 (en) Inhibitor of hydrochloric acid corrosion of steel
RU2699215C1 (en) Corrosion inhibitor
RU2781804C1 (en) Steel corrosion inhibitor
JPS62120484A (en) Method for preventing corrosion of metal material
CN110642784B (en) Quinoline bis-quaternary ammonium salt type pickling corrosion inhibitor and preparation method thereof
Bondareva et al. One-Step Synthesis of a Steel Corrosion Inhibitor, 1-(2-Neononylamidoethyl)-2-neononyl-2-imidazoline
Sterkhova et al. Structure and intramolecular hydrogen bonds in Bis (trifluoromethylsulfonylamino) methane and N-[(trifluoromethylsulfonyl) aminomethyl] acetamide
Toliwal et al. Inhibition of corrosion of mild steel 1N HCl solutions by Schiff base derived from non traditional oils
RU2706927C1 (en) Corrosion inhibitor