Смесь эфиров n-оксиэтилморфолина и синтетических жирных кислот фракции с @ -с @ в качестве ингибитора коррозии металлов в углеводородных средах

 

Смесь эфиров N-оксиэтипморфолика и синтетических жйрнЬ15!: кислот фракции С^(,-С^4 общей формулы:о:,СН2^ СН,^2-^^г-~^ .^•Ш,-сн,/^-1^^^-^гО[п~С-К...'* '•' • ' . ' •• - • -'..'. --.,--1,3,17 или 20, ''Е = СдН•«где h'С,5Н;зии металлов в углебодородных средах.'fjrtj.j я качестве ингибитора корро-Йзобретенйе относится к нефтехимии, точнее к :новь1М углёводородорастворимым ингибиторам коррозии метйл"лов. л .. . '. /' •-' '. ; " ; •,- ', -^ - ' •: ;.-••'. ;.•:'"•;••Одним из наййолее э.ффективнь1Х иэкономически целесообразных методовборьбы с коррозией металлов явдяет-• ся прймей€1ййе йнгибитбров коррозии.Известно пр|йменение соли моноипи дйЦйКлргексиламйна с ёинтётйчес-'^ кймй Лирными кислотами С^-С^^ и С ,^ -С 24 для з'ащиты стальных и ч^гунйых изделий, а также ряда цветных • метацлов, как алюминия, бронзы,олова, от корр1бзии при хранении и транспортщ>&овке.' , '._ ^ ' - • ,; /;."•'•,• • :/:;^ ;/'^ ''/;'Недостатком известного ингибитора является низкий срок действия о1|вльго изобретения является удлинение срока действия ингибитора.Эта цель достигается смесью новых соединений - эфиров N-оксиэтилморфолина и синтетических жирных кислот фракобщей формулы,СН2 CHjЦИИ С,е -С ,4о:^гх•CH^-CHj'2?- СН,-СН,0 n-C-R'где п = 1,3,lY или 20II- ^ ~ '-^дН.^д-П ^jHj^ ,в качестве ингибитора коррозии метал-, лив в углеводородных средах.Смесь соединений получают путем нагревания экйимолёй^Йярных количеств рёагейтов (N-оксиэтилморфблина и СЖК фракции С 1C-f^tt) в ксилоле при 140 - 150"с в течение 10-18 ч, ..В качеств? катаг1изатора используют ионообменную смолу КУ-2-8 чс (в . Н -форме) в количестве 2-10% в расче- 'тё' на'ciKKо" .'' ' •"';"•' ,--:•' •-•.•Приведенный ниже пример иллюстрирует получение сйесй эфиров,В колбу, снабженную мешалкой,термометрии и отстойником Дина-Старка,поме- ^щают 13,1 г

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

M АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ !

f (21) 2482613/23-04 (22) 04,05,77 (46) 07.10.89. I mi. Ф 37 (72) Т.М.Кузинова и А.И.Алцыбеева . (53) 547.867,4:620.197,3 (088,8), (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 145677, кл. С 23 Р 11/14, 1961. (54) СМЕС1 3ФИРОВ 1-ОКСИ3ТИЛМОРФОЛИНА И СИНТЕТИЧЕСКИХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

ФРАКЦИИ С,о -С В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ В УГЛЕВОДОРОДНЬИ СРЕДАХ

Изобретение относится к нефтехимии, точнее к:новым углеводородорастворимым ингибиторам коррозии метал- лов.

Одним из наиболее эффективных и экономически целесообразных методов борьбы с ксоррозией металлов является прймейение ингибиторов коррозии.

Кзвесчно применение соли моно. кли дициклогексиламина с синтетичес- кими жирными кислотами С.,-С, и .

С, -С для защиты стальных и чугунных иэделий, а также ряда цветных металлов, как апюминия, бронзы, олова, от коррозии при хранении и транспортировке.

НеДостатком известного ингибитора является низкий срок действия.

Целью изобретейия является удлине-, ние срока действия йнгибитора.

Эта цель дьстигается смесью новых соединений — эфиров N-оксиэтилморфоли" на и синтетических жирных кислот фракции С, -С „ общей формулы

Сн2 снх о м-jm,-cn,oIÄ-с-а CHi CH2

„„SU„„.677322 (51)4 С 07 D 265/30,C 23 У 11 14

2 (57) Смесь эфиров И-оксиэтилморфолина и синтетических жирных кислот фракции С< -С1 общей формулы: . :нг — сн,, 0

О гН вЂ” СН

- -(с —,ot.-e- R

2 Ф б где n = 1,3,17 или 20, R = С Н„

С, Н з, в качестве ингибитора корро- зии металлов в углеводородных средах. где n = 1,3,17 или 20;

r9H19 С fsH31 Э

O е в качестве ингибитора коррозии метал-, лов в углеводородных средах.

Смесь соедийений получают путем нагревания эквимолекулярных количеств реагентов (N-оксиэтилморфолина и СЖК фракции С„,-С1, ) в ксилоле при 140—

150 С в течение 10-18 ч, В качестве каталиэатора используют ионообменную смолу КУ-2-8 чс (в

Н -AopMe) в количестве 2-IOX в расчете на СЖК.

Приведенный ниже пример иллюстрирует получейие"сь1еси эфиров.

В колбу, снабженную мешалкой,термометром и отстойником Дина-Старка,помещают 13,1 r (0,1 М) Я-оксиэтилморфолина, 20,9 r (0,1 М) Ся(К фракции

C,0"t;,,ä, 2,1 г ионообменной смолы ф» КУ-2-8 чс и 40-50 мл кснпола.

Смесь нагревают при 140-150 Ñ с отгонкой образующейся воды, затем охлаждают до 20 С, Ионообменную смолу отфильтровывают, ксилол отгоняют от реакционной массы. Выход эфира80-851 от теории, 6773?2

3 4

Аналогично получают смеси соеди- колориметрически. Степень защиты нений, где и 3,17 или 20. оценивают по формуле:

Физико= химические характеристики

I смесей соединений приведены в табл.1. Е = — — — —. 100%

K-К

К

Коррозионные испытания проводили по методикам, приведенньм ниже. где 7. — степень защиты, M е т о д и к à l В сосуд, содер- К вЂ” концентрация ионов железа в жащий топливоводную смесь (85% реак- водной фазе в холостом опыте

/ тйвного топлива с добавкой 0,05 мас.% 1„(без ннгибитора ), ЪФ у ингибитора и 15% воды с добавкой 0,2% К - то же, но в присутствии инхлористого натрия) погружают ш асти- . гйбитора. ну из алюминиевого сплава марки, . Примеры на испытания коррозионВАД-23. Сосуд помещают в термостат, " ньгх свойств эфиров N-оксиэтилморфов котором поддерживают температуру I5 лина и СЖК фракции С, -С, о

0 (+60 ) в течение 7 ч, оСтальное Пример 1. (для сравнения). время суток — комнатйую темйературу. Пластины из алюмйниевого сплава

-Испытания продолЖают несколько су- ВАД-23 в реактивном топлице" марки

= " ток до появления коррозии яа алюми- ТС-1 s уСловмях "испытаний методики ниевой пластине;::,; . - - "," .. . 2 1 подвергались. коррозии s отсутствий

В аналогичных условиях ставят хо- через 1 цикл (сутки). постой ойыт (без ингибитора).::, . Пример 2. Йластины из алюмиМ е т о д и к а 2. Испь тлйия "за- ниевого сплава ВАД- 23 в реактивном щятных свойств йнгибиторов в реактив- топливе марки ТС-1 в условиях испытаных топлйвах по отношению к чернйм yg нйй примера 1 в: йрисутСтвнй и цветным металлам проводят по ГОСТ 0,05 мас.й полученной смеси эфиров

18597-73. В нагретйй прибор помещают .-подвергались" коррозии -через 15 сут. предварйтельна взвещенную йластину, П р и м e""р 3. (для сравнения). туда же заливают . 60 мл"испйгуемого . :. Пластинй из алюминиевого сплава топлива и 5 мл дистиллированной-воды 30 ВАД-23 в реактивном" топливе марки

Дистиллированную воду добавляют" па в "присутствии 0,05 мас,% соли цикло мере ее испарения. Величину-"коррози- гексиламина .и СЖК фракции С, -C (ин+ онной:активности топлив определяют, гйбитор марки М) Подвергалйсь корро-м "-,,*= - ., 35 йо 4ормулй, " ::: -- ) .. ; .:..: зйй через 2 сут. (mm,) h

К = ----;.- -« —,г/м.. -.:-,".: " .. Результаты йспытани4 приведены в табл.2, ." rye m — масса пластинки до испыта-- . Из данных табл,2 следует, что ния, 3., :," .: " - " : 4, предлагаемые, ингибиторы в кояцеятра масса пйастияки после испы- цяи 0,05% замедляют коррозию алюмитания, г; - -. :- :.- - -::: : яия ВАД-23 в: реактивном топливе в

h" - постоянная травления, - г; l 1-15 раз., 1

Л "-"площадь одной йоверхности,M Это означает, что применение ияги-.

45 битора:вяжет УЮелйчить срок слу бы

М е т о д и к а 3. Испытания за- оборудования гопливяьи баков самоле" " щйтных Своиств ингйбйтора йо отноше- тов более чем" в !О раз, ййю к черным металлам в бекзйках проводят на углеродистой стали У-4 Эффективность. иягибигоров для за (ХГТ-17) в смесях бензин-3%, водный - щиты от коррозия в реактивных топлираствор Mat.l (1:1) при температУРе вах черньп и тфетнык металлов приве50 кйпения смеси. длительность испыта дена в табл.3.. ний 3 ч. В работе использУют бензин- . Даннике, приведенные в табл..3, досырец, полученный прямой гонкой из полняют результаты приведенные в ухтинской нефти с содержание@ серы : табл.2, по эффективности ингибиторав

0,43 Mac.%. Скорость коррозии стали по отношений к черным и цветным ме55 оценивают по количеству ионов" же- таллаи. Скорость коррозии стали-3 и леза, перешедших водную фазу в про- бронзы в прйсутСтвии новых ингибито- цессе коррозии, определяемого фото- ров уменЬшается.

5 677322 6

Эффективность ингибиторов по отно- 0,1 мас.X эфира N-оксиэтилморфолнна вению к черным металлам в бензинах и СЖК фракции С, -С „. СоДержание иллюстрируется следующими примерами. ионов железа в водной фазе равно

Пример 4. Пластины из угле- 0,0007 г/л. Степень защиты стали, родистой стали У-4 (ХГГ-17) в . оцененная по формуле, приведенной в смеси бензина с ЗХ водным раствором методике 3, равна 99Х. Результаты

NaC1 подвергли коррозионным испытани- испытаний приведены в табл.4. ям по методике 3, Содержание ионов - Из данных, приведенных в табл.4, железа в водной фазе, определенное 0 следует, что новые ингибиторы значиколориметрически, равно 0,07 r/ë. . тельно удлиняют срок службы оборудоПример 5. Пластины из углеро- вания из углеродистой стали в бензидистой стали У-4 (ХГТ-17) в смеси нах, в частности, в системаМ первичбензина с ЗХ-ным раствором NaC1 под- ной перегонки нефти по сравнению с верглн коррозионным испытаниям в ус- 15 таким ингибитором, как ингибитор марловиях примера 4 с добавлением ки M.

Таблица!

Физико-химические константы смеси эфиров И-оксиэтилморфолина с различным содержанием оксиэтильных групп и фракции кислот С® -С„

Т.кнп, С

Мол.вес по кис

Т.застыв. оС

Содержание оксиэтильных групп в

N-окси этилморфо23

23

Й лотному числу и> лине п

3

17

-! . 322

0 408

-3 946

-3. - 1072

0,4613 235-240

1,4430 318-325

1,4900 340-350

1,5000 350-355

0,952

0,922

0,968

0,970

35, Tаблица2

Результаты коррозионных испытаний ингибиторов по методике 1 в топ ливе ТС-1

Без ингибнтора

Смесь эфиров

N-оксиэтилморфолина и СЖК фракции С „, -С„

Смесь эфиров

N-оксиэтилморфолина с

0,05 15

0,01 10

0,05 15

677322

Продолжение табл ° 2

0,01 11

3-мя оксиэтильными группами и СЖК фракции

Г,о См

Смесь эфиров

N-оксиэтилморфолина с содержанием

17 оксиэтильных групп и СЖК фракции Г „-Г, Смесь эфиров

N-оксиэтилморФолина с "содержанием 20 оксиэтильных групп и С%К фракции C fo-С„

Соль циклогексиламина и СЖК фракции Г1, —,Г, е--, (ингибитор марки М) 0 05 11

0,01 8

0,05 11

001 6

0,05 2

Та блица 3

Результаты аитикоррозионных испытаний ийгибиторов в топливе ТС-1 по методике 2. (ГОСТ 18597-.73) (концентрация ингибитора 0,01 мас.Х) Ингибитор

Бронза

BR-23НЦ

Сталь

Ст.3

5,35

3,70

0,87

1,05

0,95

1,10

1,20

1,50

Без ингибитора

Смесь эфиров

N-оксиэтилморфолина и CIK фракции

С „С16

Смесь эфиров N-оксиэтилморфолина с содержанием 3 окс иэ тильных групп и СЖК фракции С „-С,<

Смесь эфиров 0-оксиэтилморфолина с содержанием

17 оксиэтильных групп и СЖК фракции Сqo С ц

Смесь эфиров

N-оксиэтипморфолина с содержанием 20 оксиэтильСкорость коррозии,г/м й

677322

Продолжение табл.3

Скорость коррозии,rjM

Ингибитор,Бронза

ВБ-23КЦ

Сталь

Ст.3 ных групп и ГИК фракции С„-Г

Соль циклогексиламина и С%К Фрак ции С „-С „(ингибитор марки М) 1,20

1,52

0,97

5,00

Таблица4

Результаты антикоррозионных испытаний ингибиторов в бейзине по отношению к стали по методике 3

Ингибитор

Смесь эфиров N-оксиэтил- > морАолина и СЖК Фракций

С„С14

Смесь эАиров М-оксиэтилморфолина с содержанием

3 оксиэтипьных групп и

СЖК фракции C „-Г„

Смесь эфиров И-оксиэтилморфолина с содержанием

17 оксиэтильных групп., и СЖК фракции C „-С„

Смесь эфиров N-оксиэтилморфолина с содержанием

20 оксиэтильных групп и

СЖК фракции С » С „

Соль цнклогексиламина и GKK фракции С „ -Г 1, (ингибитор 29 марки М) 8870

79 98

100

95

90

60

I ч

Техред М.Дидь!К

Корректор О.Кравцова

Редактор Л.Письман

Ю

Заказ 6807 Тираж 352 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101