RU2812065C1 - Ингибитор солянокислой коррозии стали - Google Patents
Ингибитор солянокислой коррозии стали Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812065C1 RU2812065C1 RU2023128650A RU2023128650A RU2812065C1 RU 2812065 C1 RU2812065 C1 RU 2812065C1 RU 2023128650 A RU2023128650 A RU 2023128650A RU 2023128650 A RU2023128650 A RU 2023128650A RU 2812065 C1 RU2812065 C1 RU 2812065C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- corrosion
- inhibitor
- dithiolan
- phenylethynyl
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 title 1
- -1 N-(1,3-dithiolan-2-ylidene)-5-(2-phenylethynyl)-1,3,4-thiadiazol-2-amine Chemical compound 0.000 claims abstract description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 6
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract 1
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-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
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHZHEOAEJRHUBW-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2-amine Chemical compound S1C(N)=NN=C1C1=CC=CC=C1 UHZHEOAEJRHUBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 2
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 1
- APQIUTYORBAGEZ-UHFFFAOYSA-N 1,1-dibromoethane Chemical compound CC(Br)Br APQIUTYORBAGEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MUZIZEZCKKMZRT-UHFFFAOYSA-N 1,2-dithiolane Chemical group C1CSSC1 MUZIZEZCKKMZRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MFAWSDUTTXHYTR-UHFFFAOYSA-N 5-(2-phenylethenyl)-1,3,4-thiadiazol-2-amine Chemical compound S1C(N)=NN=C1C=CC1=CC=CC=C1 MFAWSDUTTXHYTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N Cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 238000001460 carbon-13 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229930016911 cinnamic acid Natural products 0.000 description 1
- 235000013985 cinnamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- BRWIZMBXBAOCCF-UHFFFAOYSA-N hydrazinecarbothioamide Chemical compound NNC(N)=S BRWIZMBXBAOCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N methyl p-hydroxycinnamate Natural products OC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000329 molecular dynamics simulation Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004867 thiadiazoles Chemical group 0.000 description 1
- FFSJPOPLSWBGQY-UHFFFAOYSA-N triazol-4-one Chemical class O=C1C=NN=N1 FFSJPOPLSWBGQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к использованию N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2-фенилэтинил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина, имеющего формулу
,
в качестве ингибитора коррозии малоуглеродистой стали в 15% растворе соляной кислоты для защиты от коррозии газо- и нефтепромыслового оборудования при кислотных обработках, травлении металлов и удалении окалины. Суть изобретения заключается в том, что N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2-фенилэтинил)-1,3,4-тиадиазол-2-амин проявляет защитный эффект (82-90%) на стали Ст3 (ГОСТ 380-2005) в диапазоне концентраций 50-200 мг/л в 15% водных растворах HCl. 1 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к использованию N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2-фенилэтинил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина в качестве ингибитора коррозии малоуглеродистой стали в 15% растворе соляной кислоты и может быть использовано для защиты от коррозии газо- и нефтепромыслового оборудования при кислотных обработках, при травлении металлов и удалении окалины.
Исследованное соединение имеет в своем составе атомы N и S, которые за счет избыточной электронной плотности способствуют адсорбции соединения на поверхности стали, а заместители в положении 5 тиадиазольного кольца обладают экранирующим действием, увеличивая степень заполнения поверхности. При этом, наличие в структурах атомов серы дитиоланового фрагмента, приводит к появлению дополнительных центров адсорбции ингибитора.
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 (Mumtaz A. Quraishi, Dheeraj S. Chauhan and Viswanathan S. Saji. Heterocyclic Organic Corrosion Inhibitors Principles and Applications. Elsevier, 2020, p.284. 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).
Целью изобретения является поиск новых гетероциклических соединений, которые снижают скорость коррозии малоуглеродистой стали при контакте с металлическим оборудованием.
В качестве наиболее близкого аналога выбран 2-amino-5-phenyl-1,3,4-thiadiazole представленный в работе (Yongmimg Tang, Xiaoyuan Yang, Wenzhong Yang, Yizhong Chen, Rong "Wan. Experimental and molecular dynamics studies on corrosion inhibition of mild steel by 2-amino-5-phenyl-1,3,4-thiadiazole. Elsevier, 2010, 52, 242-249). Технический результат достигается тем, что содержание в 15% растворе соляной кислоты N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2-фенилэтинил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина (50-200 мг/л) приводит к снижению скорости коррозии стали Ст3 (ГОСТ 380-2005) в 5,6-9,6 раза в зависимости от концентрации.
Пример 1. N-(1,3-дитиолан-2-илиден)-5-(2-фенилэтинил)-1,3,4-тиадиазол-2-амин К охлажденному до 0°С раствору 2-амино-5-(2-фенилэтенил)-1,3,4-тиадиазола в ДМФА при непрерывном перемешивании добавляли сероуглерод и дибромэтан в соотношении (2:1:5) последовательно с интервалом 30 мин в течение 2-4 часов. Реакцию проводят в сильно щелочной среде (рН=13), для создания которой использовали водный раствор NaOH (20 М). Полученную смесь выливали в холодную воду (4-10°С), полученное твердое вещество промывали водой и очищали в хроматографической колонке.
Спектр ЯМР 1Н, (400 МГц, DMSO d6), δ, м.д.: 7.75-7.71 (м, 2Н), 7.56-7.54 (м, 1H), 7.48 (д, J=9.4 Гц, 1H), 7.45-7.38 (м, 3Н), 3.27 (с, 4Н). Спектр ЯМР 13С (101 МГц, DMSO d6), δ, м.д.: 168.73, 165.67, 138.27, 137.36, 135.56, 129.70, 129.18, 127.77, 118.94, 58.59.
Для получения 2-амино-5-(2-фенилэтенил)-1,3,4-тиадиазола к смеси тиосемикарбазида и коричной кислоты (1:1) медленно прикапывали хлорокись фосфора в эквивалентном количестве, после чего грели полученную смесь при температуре 70°С 4 часа. После охлаждения, и нейтрализации 50% раствором NaOH осадок отфильтровывали и очищали перекристаллизацией из спирта.
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, Ко 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-фенилэтинил)-1,3,4-тиадиазол-2-амина с формулой
-
- в качестве ингибитора коррозии стали Ст3 в диапазоне концентраций 50-200 мг/л в растворе 15% HCl.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2812065C1 true RU2812065C1 (ru) | 2024-01-22 |
Family
ID=
Citations (3)
| 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 |
| 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 (3)
| 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 |
| 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 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Yongming Tang et al. Experimental and molecular dynamics studies on corrosion inhibition of mild steel by 2-amino-5-phenyl-1,3,4-thiadiazole. Elsevier, 2010, 52. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Eltmimi et al. | Inhibitive effects of a novel efficient Schiff base on mild steel in hydrochloric acid environment | |
| CA1269521A (en) | Process and composition for inhibiting iron and steel corrosion | |
| Salim et al. | Corrosion inhibition of thiadiazole derivative for mild steel in hydrochloric acid solution | |
| EA018475B1 (ru) | Комплект органического ингибитора коррозии для органических кислот | |
| NO175723B (no) | Korrosjonshemmende materiale tilpasset for anvendelse sammen med klare höydensitetsfluider, og korrosjonshemmet, klart höydensitetsfluid | |
| RU2812065C1 (ru) | Ингибитор солянокислой коррозии стали | |
| Hashim et al. | Experimental and theoretical approach to the corrosion inhibition of mild steel in HCl solution by a newly coumarin | |
| Jawad et al. | Synthesis and comparative study of novel triazole derived as corrosion inhibitor of mild steel in hcl medium complemented with dft calculations | |
| Foster et al. | Acetylenic corrosion inhibitors | |
| El-Mahdy et al. | 2, 4-Dihydrazino-6-Morpholino-1, 3, 5-Triaizne (DHMT) and 2, 4-Dihydrazino-6-Piperidino-1, 3, 5-Triaizne (DHPT) as promising corrosion inhibitors of steel in acidic media | |
| RU2812061C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии стали | |
| RU2812064C1 (ru) | Ингибитор коррозии малоуглеродистой стали в 15% растворе соляной кислоты | |
| Khamis et al. | Inhibition of acidic corrosion of aluminum by triazoline derivatives | |
| US3049496A (en) | Propargyl compounds as corrosion inhibitors | |
| RU2821183C1 (ru) | ИНГИБИТОР КИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ Ст3 | |
| RU2810477C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали | |
| DE69304783T2 (de) | Rostschutzmittel | |
| RU2806257C1 (ru) | Ингибитор солянокислой коррозии стали | |
| RU2808983C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали в солянокислых средах | |
| RU2776116C1 (ru) | Ингибитор солянокислотной коррозии стали | |
| Sebbar et al. | Investigation of corrosion inhibition of mild steel in 1 M HCl by 3-oxo-[1, 4]-benzothiazine derivative (T1) using experimental and theoretical approaches | |
| RU2757778C1 (ru) | Применение 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты в качестве ингибитора солянокислой коррозии стали | |
| RU2805531C1 (ru) | Ингибитор коррозии стали на основе замещенного имидазолина | |
| US4012408A (en) | Lubricating oil additives | |
| Al-Jeilawi et al. | Corrosion Inhibition Effects of Some New Synthesized N-Aroyl-N-Aryl thiourea Derivatives for Carbon Steel in Sulfuric Acid Media |