Технологія виробництва та застосування оливорозчинного інгібітору корозії на основі похідних карбаміду

Abstract

Визначено особливості синтезу, дослідження та розроблено технологію виробництва і техніку застосування оливорозчинних інгібіторів корозії на основі похідних карбаміду. Експериментально вияснено оптимальні значення рецептурно-технологічних параметрів процесу одержання ОІК при взаємодії карбаміду, триетаноламіну (ТЕА) та олеїнової кислоти (Hol) в присутності каталізітора карбонату кальцію. Базуючись на результатах досліджень розроблено інгібітор корозії МІК-8, який на поверхні чорних металів утворює захисні хемосорбційні плівки елек-троноакцепторного характеру. Досліджено вплив групового вуглеводневого складу та в’язкості модельних і товарних базових олив, а також в’язкісних та адсорбційних (сульфонатів) додатків на захисну здатність оливних композицій інгібітору МІК-8. Введенням гідроксиду кальцію модифіковано інгібітор, одержаний при взаємодії карбаміду, TEA і Hol. Розроблено технологію виробництва інгібітору МІК-8, яку випробовано в промислових умовах на АЗТ «Ресурс-Ойл». З використанням інгібітору МІК-8 розроблено рецептури консерваційних олив МАГ-11, МАГ-15мз. Порівняльними випробуваннями встановлено високу захисну здатність синтезованих інгібіторів та консерваційних олив щодо захисту металовиробів від корозії. Исследованы особенности получения маслорастворимых ингибиторов коррозии (МИК) на основе производных карбамида. Изучено влияние неорганических карбонатов на кинетику процесса амии-дирования олеиновой кислоты карбамидом. Установлено, что среди карбонатов наивысшей каталитической активностью характеризуется карбонат кальция, добавление которого в количестве 0,5-1% ускоряет конверсию олеиновой кислоты в 1,4-2,5 раз. Экспериментально определены оптимальные значения рецептурно-техноло-гических параметров процесса получения МИК на основе продуктов взаимодействия карбамида, триэтаноламина (ТЕА) и олеиновой кислоты (Hol) в присутствии катализатора – карбоната кальция. Установлно, что оптимальными мольными со-отношениями исходных реагентов есть: карбамід: ТЕА: Hol : Hst = 1,3:1:3:0,3 при концентрации катализатора 0,5-1,0 %. Оптимальной схемой проведения процесса есть конденсация с совмещением амидирования и эстерификации, при которой происходит реагирование карбамида с ТЕА, а также с моностэром триэтаноламина и олеиновой кисолоты. Оптимальное значение кислотного числа ингибитора находится в пределах 15-30 мгКОН/г. Изучено влияние содержания примесей стеариновой кислоты в олеиновой кислоте. Установлено что оптимальное содержание стеариновой кислоты в технической олеиновой составляет 8-12%. На основе результатов исследования разработан ингибитор коррозии МІК-8. Методами электронной спектроскроскопии установлено, что МІК-8 на ме-таллической поверхности Ст08пс образует защитные хемасорбционные пленки электроноакцепторного характера. Путем измерения рН водной вытяжки 8 исследована гидролитическая стабильность ингибитора МІК-8, установлено повышение значения рН воды до 7,8, при контакте с ингибитором, что позитивным образом отразится на защит-ных свойствах масляных композиций МІК-8 при защите влажных поверхностей металлоизделий. Исследовано влияние группового углеводородного состава и вязкости модельных и товарных базовых нефтяных масел на защитную способность масляных композиций ингибитора МІК-8. Показано, что при концентрациях ингибитора МІК-8 0,5-5% зависимость защитной способности консервационных масел (КМ) от вязкости базового масла имеет экстримальное значение, положение которого зависит от концентрации ароматических углеводородов и ингибитора МІК-8. Повышение концентрации ароматических углеводородов или ингибитора МІК-8 приводит к улучшению защитной способности КМ, содержащих ингибитор МІК-8. При рабочих концентрациях ингибитора МІК-8 8-10% оптимальное значение кинематической вязкости базового масла находится в пределах 18-30 мм2/с (при 50 оС), а оптимальное содержание ароматических углеводородов не менее 20%, смол 0,5%. Исследовано влияние присадок загущающего и ад-сорбционного типа на защитную способность КМ содержащих МІК-8. Установлено, что характер влияния загущающих присадок зависит от их химического состава и от начальной вязкости консервационного масла. Введение в состав ком-позиций ингибитора МІК-8, загущающих присадок ( полиметакрилата (ПМА-Д), полиизобутилена (ПИБ), битума, церезина) в концентрации 2-3% приводит к повышению защитной способности на 3-8% композиций масла И-20А и на 20-50% композиций масла И-5А. Дальнейшее повышение концентрации загустителя, содержащего полярные группы (ПМА-Д), незначительно увеличивает, а не содержащего полярные группы (ПИБ), – уменьшает защитную эффективность масел. Выявлен синергизм при совместном использовании в составе КМ МІК-8 и сульфонатной присадки С-150, пик которого, относительно Ст08пс, приходится на массовые ссоотношения 4 : 1 для условий испытания в электролите, и 3 : 1 – в камере солевого тумана. Ингибитор, получаемый взаимодействием карбамида, ТЕА и Hol модифи-цирован гидроксидом кальция, что привело к повышению защитной способности его масляных композиций. Разработана технология производства ингибитора МІК-8, которая испытана в промышленных условиях на АЗТ «Ресурс-Ойл». С использованием ингибитора МІК-8 разработаны рецептуры консервационных масел МАГ-11, МАГ-15мз. Сравнительными испытаниями установлены высокие защитные свойства синте-зированых маслорастворимых ингибиторов коррозии и консервационных масел.It has been determined the peculiarities of synthesis , researched a technology for the production and developed a technique for the application oil soluble corrosion inhibitors based on carbamide derivatives. Optimal values for the formulation and technological parameters of the process to produce OSCI based on the interaction of carbamide, triethanolamine (TEA) and oleinic acid (Hol) in the presence of a catalyst – calcium carbonate – were experimentally determined. On the basis of experimental results, MIK-8 corrosion inhibitor, which formed protective chemisorption films of electron-acceptor character on a surface of ferrous metals, was developed. It was studied the influence of hydrocarbon group composition and the viscosity of model and commercial mineral base oils as well as viscosity index improvers and adsorption (sulfonate) additives upon the protective ability of MIK-8 oil compositions. The inhibitor produced as a result of carbamide, TEA and Hol interaction, was modified with calcium hydroxide addition. The developed technology for MIK-8 corrosion inhibitor production was tested under industrial conditions at AZT “Resource-Oil”. Formulations of MAG-11, MAG-15mz corrosion-preventing oils with the use of MIK-8 corrosion inhibitor, were designed. Comparative tests had shown high protective ability of synthesized inhibitors and corrosion-preventing oils as for the protection of metal wares against corrosion.