Ингибитор кислотной коррозии

(71) Предприятие Южтехэнерго Произвовенного обьединения по наладке, сошенствованию технологии и эксплуатэлектростаицйй и сетей "Союзтехэнерг(56) 1. Защита металлов, 1983 г., т, 19,с. 299- 301.2:. ЖФХ 1971, Ъ 8, 1971 стаН. Н, Березкина и С, С; Кирилюк.3, Авторское свидетельство СССРВ 1401921, кл. С 23 Е 11/04, 1988. 2(54) ИНГИБИТОР КИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ (57) Использование: при химических очистках энергетического оборудования ат отлодст- жений, травлении черных и цветных вер-: металлов и сплавов (низкоуглеродистая, . ации . экономно легированная хромом и нержавео": .ющая аустенитная стали, медь и ее сплавы). н.: Сущность:ингибиторсодержит,мас.:бромид четвертичной аммониевой соли изохи- % 2,: нолийия (1,0 - 3,0), гидрззингидрат(1,0 - 2,0). диметилформамид (4,0 - 6,0), кут ь я бовые остатки моноэтаноловой очистки коксового газа (89,0 - 94,0). 3 табл. й Изобретение относится к защйте черных металлов и медьсодержащих сплавов от кислотной коррозии в водных растворах минеральных и низкомолекулярных жирных кислот(НМК), а также композиционных кислотных смесях и может найти применение в энергетике при химических очистках теплообменного и теплосилового оборудования от отложений и накипей, в травильном производстве при кислотной обработке металлических заготовок и готовых изделий.Целью изобретения является разработка ингибитора многоцелевого назначения для защиты,от коррозии черных и цветных металлов при химических очистках энергетического оборудования от отложений и на- . кипей, максимально используя при этом отходы производств, Поставленная задача достигается оптимально подобранной по составу композиционной синергитической ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) смесью - ингибитором ЮТЭ. Ингибитор содержит бромид алкил (арил)-изохинолиний, гидразин-гидрат, диметилформамид и кубовые остатки моноэтаноловой очистки коксового газа (КМА). Состав КМА показан ранее.Получение четвертичной аммониевой соли показано на примере получения бромистого Ы-аллилизохинолиния:Берут 129 г (1 моль) технического изохинолина, добавляют 400 г диметилформамида (ДМФА) перемешивают, затем порциями при перемешивании вводят 121 г (1 моль) бромистого аллила, нагревают до 333 К и перемешивают втечение 4 ч. Выход технического И-аллилизохинолиния бромида - 99,800. Аналогично с тем же выходом получают и другие К-алкил(арил)изохинолиния бромиды, со следующей химической формулой:Ж.-кгде В - алкил (арил),1,01,04,094,0 Х - бром ид-ион,Для повышения выхода четвертичнойаммониевой соли, реакцию взаимодействияизохинолиния с бромистыми алкилами (арилами) проводят в среде ДМФА,Получение композиционной синергитической смеси - ингибитора ЮТЭ: раствортехнического И-алкил(арил)изохинолиниябромида в ДМФА смешивают с кубовымиостатками моноэтаноловой очистки коксового газа (КМА), гидразин-гидратом и оставшейся частью ДМФА, тщательноперемешивают полученную композициюпосле добавления каждого компонента.Состав ингибитора ЮТЭ, мас,00:Бромид М-алкил(арил)- изохинолиния (ЧАС) 1,0 - 3,0Гидразин-гидрат 1,0 - 2,0Диметилформам (ДМФА) 4,0 - 6,0Кубовые остатки (КМА) 94,0 - 89,0Оптимальный состав компонентов в ингибиторе ЮТЭопределялся экспериментальным путем, нахождения граничных исредних концентраций компонентов,мас, :Состав 1ЧАС 0,5Гидразин-гидрат 0,5ДМФА 4,0КМА 95,0Состав 2ЧАС.Гидразин-гидратДМФАКМАСостав 3ЧАС 3,0Гид разин-гидрат 2,0ДМФА 6,0КМА 89,0Состав 4ЧАС 4,0Гид разин-гид рат 3,0ДМФА 7,0КМА 86,0Для экспериментальной проверки защитных свойств предлагаемого ингибиторавзяты образцы стали марки Ст, 3, Ст. 10, Ст,20, Ст. 30, Ст, 40 Х, Ст, 12 Х 1 МФ, Ст. 25 ХМФ,Ст 22 К, Ст. 20 Х 13, Ст, 08 Х 18 Н 1 ЛТ в видекруглых плашек диаметром 45 мм и толщиной 3 мм со сквозным отверстием 3 мм дляподвешивания образцов в растворы кислот.Образцы меди (М) и латуни Л 68 - пласти 10 15 ны ЗОХ 20 Х 2 мм со сквозным отверстием 2 мм, сплав МНЖ-1 представлен вырезками конденсаторных трубок в виде колец диаметром 28 мм, высотой 10 мм, толщиной стенки 1,5 мм, Испытания проводились в растворах минеральных кислот различной концентрации, некоторых кислотных композициях и низкомолекулярных жирных кислотах (НМК), которые применяются при химических очистках оборудования от отложений и накипей, а также в травильном растворе следующего состава. 200 г/дм серной кислоты+40 г/дм хлорида натрия+ 40 г/дм нитрата натрия и 4 н. растворах сернойи соляной кислот, Руководствова-лись при этом СТ СЭВ 4815 84 В табл. 1 приведены результаты испытаний защитных свойств ингибитора ЮТЭ. взависимости от состава компонентов сине 20 ргитической смеси. Оптимальными составами следует признать составы 2 и 3,Повышение концентрации чистых компонентов (не отходов производства) в составе4 не подкрепляется существенным повыше 25 нием защитных свойств ингибитора, а защитные свойства состава 1 менеевыражены,Для сравнения эффективности защитыразбавленного ингибитора с прототипом30 ИРпроведены специальные испытания в4 н. растворах серной и соляной кислот, атакже в травильном растворе (см. табл; 2).Полученные результаты свидетельствуют опредпочтительности использования в этих35 условиях сийергитической смеси - ингибитора ЮТЭ-.8 по сравнению с ИР, степеньзащиты которого значительно ниже.Принимая во внимание, что разработанный ингибитор ЮТЭпредполагается в ос 40 новном применять при химических очисткахэнергетического оборудования от отложений и накипей, в табл, 3 приведены некоторые результаты по исследованиюэффективности ингибиторной защиты с45 применением для этой цели композиционной синергитической смеси - ингибитораЮТЭ.Как видно из приведенных в табл. 3 данных ингибйтор ЮТЭобладает широким50 спектром защитного действия в различныхрастворах кислот и их композициях, применяющихся при химических очистках оборудования от отложений и накипей,Положительные результаты лабораторных55 испытаний позволили применить разработанный ингибитор для промышленных испытаний при кислотных промывкахреального оборудования АЭС от отложенийрастворами НМК и азотной кислоты. Проведенные испытания опытно-промышленной1811540 5 где В - алкил (арил);Х - бромид-ион,при следующем соотношении компонентов,ас обромид четвертичной10 аммониевой солиизохинолиния - 1,0 - 3,0;гидразин-гидрат - 1,0 - 2,0;диметилформамид - 4,0 - 6,0;кубовые остатки мо 15 ноэтаноловой очистки коксового газа- 89,0 - 94,0 таблица Влияние соотношения компонентов в синергетической смеси ингибиторе 0 ТЭнастепень защиты металлов и сплавов в растворах кислот, С1)5 гlдмз) продолжительность зкспозиции образцов - 8 ч г гРаствор кислоты Иаркаметалласплава Степень защиты, ь 313 к 333 К Состав Состав 12 ). )1 12 ) 1кислоты Ст.З - 30Ст.40 Х 1 н. р-р азотной кислоты Ст.25 ХИФСт.12 Х 1 ИФ 99;9 99,9э ие) ав е е е еиме ме партии ингибитора (7 тн,) показали высокую эффективность ингибиторной защиты оборудования от коррозионного износа в высокоагрессивных растворах кислот.Формула изобретения Ингибитор кислотной коррозии, содержащий кубовые остатки моноэтаноловой очистки коксового газа, гидразин-гидрат, четвертичную аммонийнуюсоль и диметилформамид, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью усиления защитного действия при коррозии аустенитных нержавеющих сталей меди и медьсодержащих сплавов, в качестве четвертичной аммониевой соли содержит бромид четвертичной аммонийной соли изохинолиния формулы 93,8 97,8 94,6 98,96,7 99,1 94) 98 1 94,7 98;7 95,8 98,396,5 98,9 97,3 98,7 96, 4 98,6 96,9 99,2 87,9 99,5 98,9 99,8 98,6 98,7 98;9 99,899,0 99,8 98,4 98,7 99,4 98,6 .98, 8 98,5 99,4 99;3 99,5 99,8 99,7 99,999,9 99,9 99,9 ч имг98,3 94,4 98,7 98,7 95,3 98,3 99,4 96,9 97,9 98,696,2 98,6 98)9 96)б 98,1 98,5 , 97 3 98 8 99 " 96 9 99,4 99,597,1 98,9 99) 4 97,1 98,6 99,8 97,7 99,4 99,7 98)1 99,4 99,9 99,3 99,8 99,9 99,5 99,9 99,9 99,4 99,9 99)9 99)3 99,81811540 Таблица 2 Степень защиты, о Марка металла, сплаКислотный раствор ЮТЭИР98,4 Ст, 3-30Ст, 40 ХСт, 22 КСт. 20 Х 13Ст.12 ХМ ФСт, 25 ХМФСт, 3-30Ст, 22 КСт. 40 ХСт, 20 Х 13Ст. 12 Х 2 МФСт. 25 ХМФСт, 3-30Ст. 22 КСт. 40 ХСт, 20 Х 13Ст. 12 Х 1 МФСт, 25 ХМФСт. 08 Х 18 Н 10 Т 4 н. р-рсернойкислоты 96,7 97,1 98,9 98,8 96,6 99,1 91,4 99,4 96,9 99,5 96,3 4 н. р-р соляной кислоты 99,6 96,2 99,4 96,1 99,7 96,5 99,6 96,8 99,8 96,1 99,8 96,3 99,6 Травильныйраствор 93,5 99,4 95,1 99,5 94,2 99,5 96,1 99,1 95,3 99,6 95,2 99,7 91,7 Таблица 3 Степень защиты металлов и сплавов от кислотной коррозиив зависимости от концентрации (г/дмз) ингибитора ЮТЭ,Температура раствора 313 К, продолжительность экспозицииобразцов в кислотах 8 ч. Эффективность ингибиторной защиты от кислотной коррозии металлов. Концентрация ингибиторов 1 г/дм, температура растворов 333 К, время испытаний 24 ч.1811540 12 Продолжение табл,3 Степень защиты, % Марка металла,сплава Раствор кислоты Синг.=1,0 Синг,=0,5 Синг.=2,0 3%-ный р-р азотной кислоты+ 0;5%-н ы й р-р плавиковой кислоты 5%-ный р-р серной к-ты + 0,5 %ный плавиковойкиСЛОТЫ 5%-ный р-р серной ислоы 99,9 Составитель Н.березкинТехред М.Моргентал Корректор. В,Петраш Редактор Заказ 1463 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Л 68МНЖ-1Ст. 3-30Ст, 22 К .Ст., 40 ХСт. 12 Х 1 МФЛ 68СиМ)МНЖ-1Ст. 3-30Ст. 22 КСт, 40 ХСт. 12 Х 1 МФСт.25 ХМФСт.08 Х 18 Н 10 ТСт. 3-30Ст, 22 КСт, 40 ХСт. 12 Х 1 МФСт.08 Х 18 Н 10 Т 99,9 99;8 99,8 99,9 99,8 99,9 99,8 99,8.99;9 99,7 99,8 99,6 99,8 99,5 99,6 99,1 .99,3 99,6 99,6 99,4 99,9 99,9 99,9 99,9 999.99,9 999 99,9 99,9 99;999,9 99,7 99,9 99,8 99,8 99,6 99,8 99,8 99,8 99,8 99,9 99,9 99,9 99,9 999 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,9 99,8 99,9 , 99,899,9 99,9 99,8 99,899,9