Защитные свойства солей оксиалкилированных аминов в процессах сероводородной коррозии стали

• Автор: Гафуров, Рамис Раисович
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 110 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

ИНГИБИРОВАНИЯ КОРРОЗИИ СТАЛИ.

1.1. Проблема прогнозирования ингибирующего действия

1.2.Особенности электрохимического разрушения сталей

в сероводородных средах.

1.3.Локальная электрохимическая коррозия сталей в условиях

нефтедобычи, транспортировки и переработки нефти

.4.Азотсодержащие ингибиторы сероводородной коррозии

стали.
1.5.Современные промышленные азотсодержащие ингибиторы
сероводородной коррозии стали.
ГЛАВА II. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1.Постановка задачи исследования
2.2.Методы исследования.
2.3.Методы аналитического контроля
ГЛАВА III. СИНТЕЗ И ЗАЩИТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОЛЕЙ
ОКСИАЛКИЛИРОВАННЫХ АМИНОВ
3.1 .Гидрофобизирующее действие длинноцепных углеводородных
заместителей
3.2.Методы синтеза соединений.
3.3.Защитные свойства солей оксиалкилированных аминов.
ГЛАВА IV. ФОРМИРОВАНИЕ ЗАЩИТНЫХ ПЛЕНОК ИНГИБИТОРОВ СЕРОВОДОРОДНОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ НА ОСНОВЕ СОЛЕЙ ОКСИАЛКИЛИРОВАННЫХ АМИНОВ
4.1 .Условия эксперимента
4.2.Структура защитной пленки соли оксиалкилированного амина и олеиновой кислоты.
4.3.Структура защитной пленки оксиалкилированного амина и уксусной кислоты
4.4.Структура защитной пленки оксиалкилированного амина и бензойной кислоты.
4.5.Структура защитной пленки оксиалкилированного амина и ортофосфорной кислоты.
4.6.Критические концентрации мицеллообразования для солей оксиалкилированных аминов
4.7.Характер взаимодействия азотсодержащих ингибиторов с
п оверхностыо стали.
ГЛАВА V. ПРИМЕНЕНИЕ СОЛЕЙ ОКСИАЛКИЛИРОВАННЫХ
АМИНОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ
5.1.Защита от коррозии в условиях химического производства
5.2.Ингибирование протекторных лакокрасочных систем
5.3.Заключение.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Эти ингибиторы позволяют эффективно защищать от коррозии черные металлы как от сплошной коррозии так и ее локальных разновидностей. Диссертация изложена на 9 стр. В первой главе диссертации (литературный обзор) освещает проблемы электрохимической коррозии сталей в сероводородсодержащих средах и проблемы ингибирования коррозионных процессов. Вторая глава дает постановку задачи исследования и описывает основные методы исследования, использованные в работе. В третьей главе дан анализ защитных свойств азот-содержащих ингибиторов коррозии. Четвертая глава посвящена изучению механизма защитного действия разработанных ингибиторов коррозии по данным электронной микроскопии и спектральных методов исследования. В пятой главе приводятся результаты полупромышленных испытаний новых ингибиторов сероводородной коррозии стали и создание товарных форм продуктов. Научная новизна полученных результатов заключается в том, что на основе структурных критериев молекул ингибиторов сероводородной коррозии стали (длина цепи углеводородных и оксиэтильных заместителей при атоме азота) осуществлен целенаправленный синтез конкурентоспособных ингибиторов на основе солей оксиалкилированных аминов и ряда органических и минеральных кислот. Установлен механизм защитного действия новых ингибиторов, который обусловлен строением защитных пленок ингибиторов на поверхности стали в реальных условиях сероводородной коррозии. В частности было показано, что однослойные адсорбционные защитные пленки обладают относительно более низкими защитными характеристиками, чем двухслойные. Двухслойные защитные пленки содержат мицеллярный слой ингибитора (размер мицелл ЮОхЮнм), который выполняет роль депо для восполнения потерь из сорбционного слоя, что и обеспечивает максимальный защитный эффект. Практическая значимость работы состоит в том, что на основе аминосодержащих отходов производства ОАО «КАЗАШЮРГСИНТЕЗ» разработаны недорогие ингибиторы сероводородной коррозии стали, обеспечивающие высокий защитный эффект в реальных условиях эксплуатации оборудования и трубопроводов химических производств. Олеатные и фосфатные ингибиторы сероводородной коррозии стали обеспечивают защитный эффект не менее % в условиях совместного действия сероводорода и кислорода. При этом защитные пленки формируются в течение 3-4 часов при рабочих концентрациях ингибиторов - мг/л и обеспечивают длительную защиту от коррозии при непрерывной дозировке ингибиторов. Апробация результатов. Результаты работы докладывались на отчетных научно-технических конференциях КГТУ (-г. Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ в т. ГЛАВА I. Одна из первых монографий, посвященная ингибиторам коррозии металлов, опубликована еще в г. Ее автор И. Л.Розенфельд заложил теоретические предпосылки для широкого применения замедлителей коррозии металлов - ингибиторов [1]. Применение ингибиторов коррозии известно давно. Еще древние оружейные мастера при снятии окалины со стали добавляли в растворы кислот природные ингибиторы - крахмал, дрожжи, желатин и т. В начале XX века ассортимент таких добавок для травильных ванн существенно расширился. Амины использовались для защиты труб паросилового оборудования с -х годов XX века. В общем случае действие ингибиторов обусловлено изменением состояния защищаемой поверхности вследствие адсорбции ингибитора или образования им соединений с ионами металла (железа). Ингибиторы уменьшают площадь активной поверхности металла или изменяют энергию активации коррозионного процесса. Различают катодные, анодные и смешанные ингибиторы, т. Ингибиторы пассивирующего типа в большинстве случаев подавляют анодное растворение металла, но пассивация может способствовать и ускорению катодного процесса, как например при пассивации железа анионом динитробензойной кислоты [3]. Ингибиторы также способны пассировать металл, образуя с его ионами груднорастворимые или комплексные соединения. Например, анионы высших кислот образуют с ионами металлов прочные труднорастворимыс соли и для пассивации поверхности металла достаточно образования мономолекулярной хемосорбированной пленки этих кислот [4].