RU2810477C1 - Ингибитор коррозии стали - Google Patents
Ингибитор коррозии стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2810477C1 RU2810477C1 RU2023117557A RU2023117557A RU2810477C1 RU 2810477 C1 RU2810477 C1 RU 2810477C1 RU 2023117557 A RU2023117557 A RU 2023117557A RU 2023117557 A RU2023117557 A RU 2023117557A RU 2810477 C1 RU2810477 C1 RU 2810477C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- steel
- well
- corrosion inhibitor
- dithiolan
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 26
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 7
- -1 N-(1,3-dithiolan-2-ylidene)-5-(2,4-dimethoxyphenyl)-1,3,4-thiadiazol-2-amine Chemical compound 0.000 claims abstract description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N Carbon disulfide Chemical compound S=C=S QGJOPFRUJISHPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- GPVDHNVGGIAOQT-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethoxybenzoic acid Chemical compound COC1=CC=C(C(O)=O)C(OC)=C1 GPVDHNVGGIAOQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 229940079865 intestinal antiinfectives imidazole derivative Drugs 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- APQIUTYORBAGEZ-UHFFFAOYSA-N 1,1-dibromoethane Chemical compound CC(Br)Br APQIUTYORBAGEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019213 POCl3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- BRWIZMBXBAOCCF-UHFFFAOYSA-N hydrazinecarbothioamide Chemical compound NNC(N)=S BRWIZMBXBAOCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002462 imidazolines Chemical class 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 230000021962 pH elevation Effects 0.000 description 1
- 229940083254 peripheral vasodilators imidazoline derivative Drugs 0.000 description 1
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 150000001420 substituted heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 1
- 150000004867 thiadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с использованием ингибиторов и может быть использовано в нефтяной промышленности для кислотной обработки буровых скважин, а также для обработки призабойной зоны нефтяных и водонагнетательных скважин. Предложено применение N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина с формулой
в качестве ингибитора коррозии стали Ст3 в диапазоне концентраций 10-200 мг/л в 15% водном растворе HCl при температуре 25°С. Технический результат: найдено новое гетероциклическое соединение, которое снижает скорость коррозии малоуглеродистой стали при контакте с металлическим оборудованием и имеет доступные для масштабирования методики синтеза, а также расширение спектра соединений, замедляющих коррозию стали. 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии, а именно к использованию N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина 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.
Исследованное соединение относится к классу замещенных гетероциклических соединений, 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 2754320 C1, RU 2754326 C1, RU 2754323 C1). Verma С.et al. Amines as Corrosion Inhibitors: A Review //Organic Corrosion Inhibitors: Synthesis, Characterization, Mechanism, and Applications. - 2021. - C. 75-94.
Различные производные тиадиазола изучают в качестве ингибиторов коррозии углеродистой стали (G Bereket, Е Hur, С Ogretir. 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 N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амин подавляет коррозию малоуглеродистой стали Ст3 (ГОСТ 380-2005) в 15% водном растворе соляной кислоты, при концентрации 10 - 200 мг/л. Скорость коррозии в присутствии N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина снижается с 11,9 г/м2⋅ч в неингибированном растворе до 0,4 г/м2⋅ч при 25°С при концентрации 100 мг/л.
Пример 1. N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амин
К измельченной смеси 2,4-диметоксибензойной кислоты и тиосемикарбазида (1:2) добавляют порциями в течение 0.5 ч к POCl3 (1:5), затем нагревают полученную смесь до 70°С и выдерживают при данной температуре 4 часа. Затем реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры и добавляли воду (1:10) с последующим подщелачиванием до рН 7 с помощью 50% раствора гидроксида натрия при перемешивании. Твердое вещество выделяли фильтрованием, промывали водой, сушили на воздухе и перекристаллизовывали из соответствующего растворителя.
Получившееся соединение растворяли в ДМФА и добавляли концентрированный водный раствор NaOH (20 М), сероуглерод и дибромэтана последовательно с интервалом 30 мин в соотношении 2:1:1:1 и перемешивание продолжали в течение 2-4 ч. Затем смесь выливали в холодную воду и полученное твердое вещество промывали водой.
Спектр ЯМР 1Н, (400 МГц, CDCl3), δ, м.д.: 8.42, 8.39 (д, 3J=9.4 Гц, 2Н), 6.66-6.63 (дд, 3J=9.3 Гц, 4J=2.7 Гц, 2Н), 6.53 (д, 4J=2.3 Гц, 1H), 3.53 (с, 3Н), 3.86 (с, 3Н), 3.62 (с, 4Н). Спектр ЯМР 13С (101 МГц, CDCl3), δ, м.д.: 181.1, 170.5, 163.2, 160.8, 157.5, 129.6, 112.98, 106.4, 98.6, 58.1, 56.0, 55.7, 55.7.
Пример 2. Коррозионные испытания проводят в лабораторных условиях гравиметрическим методом (ГОСТ 9.506-87) в 15% водном растворе соляной кислоты при стандартной температуре.
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 (II), степень торможения (γ) и ингибирующий эффект (Zгp) 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, К0 и К - скорости коррозии стали соответственно в чистом растворе и с добавкой ингибитора, мм/год.
Claims (3)
- Применение N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина с формулой
-
- в качестве ингибитора коррозии стали Ст3 в диапазоне концентраций 10-200 мг/л в 15% водном растворе HCl при температуре 25°С.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2810477C1 true RU2810477C1 (ru) | 2023-12-27 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827458C1 (ru) * | 2024-06-13 | 2024-09-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Ингибитор коррозии стали |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2115767C1 (ru) * | 1997-05-28 | 1998-07-20 | Волгоградский государственный технический университет | Способ защиты стали от кислотной коррозии |
| WO2020046670A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Kao Corporation | Corrosion inhibitor compositions and methods of use in acid stimulation operations |
| RU2754326C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2021-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Способ получения бис-имидазолинов и их производных на основе пентаэтиленгексаминов для коррозионной защиты нефтепромыслового оборудования и трубопроводов |
| RU2757778C1 (ru) * | 2021-01-11 | 2021-10-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (ПГНИУ) | Применение 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты в качестве ингибитора солянокислой коррозии стали |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2115767C1 (ru) * | 1997-05-28 | 1998-07-20 | Волгоградский государственный технический университет | Способ защиты стали от кислотной коррозии |
| WO2020046670A1 (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Kao Corporation | Corrosion inhibitor compositions and methods of use in acid stimulation operations |
| RU2754326C1 (ru) * | 2020-12-14 | 2021-09-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" | Способ получения бис-имидазолинов и их производных на основе пентаэтиленгексаминов для коррозионной защиты нефтепромыслового оборудования и трубопроводов |
| RU2757778C1 (ru) * | 2021-01-11 | 2021-10-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (ПГНИУ) | Применение 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты в качестве ингибитора солянокислой коррозии стали |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2827458C1 (ru) * | 2024-06-13 | 2024-09-26 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" | Ингибитор коррозии стали |
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 | |
| Eltmimi et al. | Inhibitive effects of a novel efficient Schiff base on mild steel in hydrochloric acid environment | |
| Nady et al. | Insight into the inhibition performance of thiosemicarbazones as efficient inhibitors for copper in acidic environment: Combined experimental and computational investigations | |
| Hashim et al. | Experimental and theoretical approach to the corrosion inhibition of mild steel in HCl solution by a newly coumarin | |
| RU2810477C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали | |
| Yang et al. | Indolizine quaternary ammonium salt inhibitors, part III: Insights into the highly effective low-toxicity acid corrosion inhibitor–synthesis and protection performance | |
| Khamis et al. | Inhibition of acidic corrosion of aluminum by triazoline derivatives | |
| RU2808983C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали в солянокислых средах | |
| RU2805531C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали на основе замещенного имидазолина | |
| RU2821183C1 (ru) | ИНГИБИТОР КИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ Ст3 | |
| RU2776116C1 (ru) | Ингибитор солянокислотной коррозии стали | |
| Nikitin et al. | New α-aminophosphonates as corrosion inhibitors for oil and gas pipelines protection | |
| RU2812064C1 (ru) | Ингибитор коррозии малоуглеродистой стали в 15% растворе соляной кислоты | |
| RU2781804C1 (ru) | Ингибитор солянокислой коррозии стали | |
| RU2827581C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии стали | |
| RU2827458C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали | |
| RU2809103C1 (ru) | Ингибитор сероводородной коррозии стали | |
| RU2699215C1 (ru) | Ингибитор коррозии | |
| RU2812061C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии стали | |
| RU2812065C1 (ru) | Ингибитор солянокислой коррозии стали | |
| Prakash et al. | Corrosion inhibition of mild steel in 20% HCl by some organic compounds | |
| Fouda et al. | Corrosion inhibition of aluminum alloy in H3PO4 solution using para-thiazolidinone derivatives | |
| RU2806257C1 (ru) | Ингибитор солянокислой коррозии стали | |
| Al-Jeilawi et al. | Corrosion Inhibition Effects of Some New Synthesized N-Aroyl-N-Aryl thiourea Derivatives for Carbon Steel in Sulfuric Acid Media | |
| Shekara et al. | Investigation of the inhibition effect of newly synthesized pyrazoline derivative on mild steel in hydrochloric acid medium by experimental and theoretical approach |