Фев 21 2004

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ И ОТХОДОВ КОКСОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ДЛЯ СИНТЕЗА ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ СТАЛИ В КИСЛЫХ И СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ

Опубликовано в 11:34 в категории Сбор и переработка отходов

И.В.Романенко, Г.В.Куркурин, К.В.Романенко, Т.Ф.Дорошенко, С.H.Лящук, Г.И.Жерякова

Институт физико-органической химии и углехимии им.Л.М.Литвиненко Hациональной академии наук Украины 83114, г. Донецк,

ул.Розы Люксембург, 70

Эксплуатация сероводородсодержащих месторождений осложнена большим количеством ремонтных работ, связанных с ликвидацией аварий-ных ситуаций, подключением новых скважин к действующим, заменой за-порной и регулирующей аппаратуры, восстановлением работоспособности оборудования установок комплексной подготовки газа. При этом постоянно возрастают ежегодные затраты на противокоррозионные мероприятия и ре-монт металлоконструкций.

Как показали результаты обследования металлических конструкций, воздействие влажного сероводорода на металл проявляется в язвенной и сплошной коррозии, снижении пластических свойств наводороженного ме-талла и образовании в нем микротрещин и водородных расслоений. Другим коррозионно-активным агентом при добыче природных газов является диоксид углерода, встречающийся в некоторых газовых месторождениях. Диоксид углерода, растворяясь в конденсирующейся на поверхности трубо-проводов и оборудования воде, а также конденсате, содержащем низко-молекулярные кислоты, вызывает сильную коррозию.

Успешная защита от коррозии промыслового оборудования во мно-гом зависит от правильно выбранного ингибитора. С этой целью удалось осуществить синтез новых соединений в ряду хинолина, обладающих свойствами ингибировать коррозию стали в кислых и сероводородсодер-жащих средах следующих формул:

ИК-74а где Х = 2,4,6-тринитрофенол (ИК-100),

2HClO4 (ИК-84), CH3I (ИК-80а)

Ингибиторы испытаны в 10 %-ных водных растворах соляной и серной кислот марки "хч", а также в смеси (3 %-ный раствор NaCl + 1.5 г/л H2S).

Скорость коррозионного разрушения определяли гравиметрическим методом на пяти параллельных образцах. Эффективность ингибирующих добавок оценивали по величине степени защиты (Z):

Z = (?o-?) ·100% / ?o ,

где ?o и ? - скорость растворения металла в агрессивной среде без ингибитора и с ингибитором (г/м3·ч).

Продолжительность испытаний 6, 3 и 1 час, соответственно при 30, 60 и 90 оС в солянокислых и сернокислых средах и 48, 12 и 6 часов в серо-водородсодержащих средах, концентрация ингибиторов 0.05-0,8 г/л. Ре-зультаты испытаний, представленные в таблицах 1-2, показывают, что син-тезированные соединения являются эффективными ингибиторами коррозии стали в агрессивных средах и могут применяться для антикоррозионной за-щиты оборудования.

Кроме того, помимо антикоррозионного действия, синтезированные соединения обладают еще и альгицидным действием, что позволяет исполь-зовать их для подавления биологического обрастания в минерализованных системах оборотного водоснабжения.

Альгицидную активность синтезированных соединений оценивали по их влиянию на кислородную продуктивность водорослей, считая ее пропорциональной содержанию водорослей. Для этого отбирали пробы водорослей из системы оборотного водоснабжения трубоволочильного цеха Днепропетровского трубопрокатного завода им. Ленина. Доминирующей формой, вносящей основной вклад в обрастание является зеленая водоросль Cladophora glomerata.

Таблица 1. Степень защиты стали Z, % в 10 %-ных растворах кислот

Ингибитор

коррозии

Концентрация,

г/л

Температура, оС

30

60

90

в 10 %-ной H2SO4

"ИК-74а"

0.05

0.10

0.50

0.80

20.3

28.6

57.4

65.2

17.5

18.8

28.3

32.6

14.5

18.2

21.3

29.6

"ИК-100"

0.05

0.10

0.50

0.80

15.7

31.2

38.7

39.5

12.4

32.7

40.6

41.5

7.6

19.6

33.5

38.4

"ИК-84"

0.05

0.10

0.50

0.80

23.7

48.4

53.7

53.8

21.4

40.2

49.8

50.6

17.6

30.2

47.8

48.0

"ИК-80а"

0.05

0.10

0.50

0.80

55.6

81.2

89.0

91.5

48.2

83.6

87.6

92.3

44.3

82.0

84.2

90.6

в 10 %-ной HCl

"ИК-74а"

0.05

0.10

0.50

0.80

12.4

24.5

47.8

48.6

6.7

35.8

51.6

54.5

5.1

34.7

50.2

51.7

"ИК-100"

0.05

0.10

0.50

0.80

12.6

38.5

41.2

44.2

8.4

41.2

44.5

46.3

6.3

36.5

38.6

49.5

"ИК-84"

0.05

0.10

0.50

0.80

19.2

31.4

57.6

53.6

16.3

43.5

51.6

74.8

15.0

41.2

52.3

69.0

"ИК-80а"

0.05

0.10

0.50

0.80

33.6

60.7

77.3

80.5

27.8

37.4

75.6

78.4

19.4

39.0

74.8

76.2

Таблица 2. Степень защиты стали Z, % смесью 3 % NaCl + 1.5 г/л H2S

Ингибитор

коррозии

Концентрация,

г/л

Температура, оС

30

60

90

"ИК-74а"

0.05

0.10

0.50

0.80

14.3

30.6

42.6

43.5

10.2

32.6

39.8

40.4

7.6

18.4

32.6

35.4

"ИК-100"

0.05

0.10

0.50

0.80

17.4

22.5

42.5

48.4

13.7

18.6

45.4

43.7

9.8

19.2

40.3

32.5

"ИК-84"

0.05

0.10

0.50

0.80

17.5

27.6

60.2

61.7

15.4

25.3

57.3

60.8

9.9

20.5

49.8

51.3

"ИК-80а"

0.05

0.10

0.50

0.80

51.0

59.8

83.4

84.5

49.8

60.4

83.0

83.6

55.9

62.4

82.0

82.4

По 1 г биомассы водорослей помещали в среду ry-10 в кислородные склянки, в часть из них добавляли растворы испытуемых веществ до кон-центрации 0.05, 0.1, 0.5, 0.8 г/л и ставили в люминостат. Через 5 часов в склянках определяли содержание кислорода методом йодометрического титрования (по Винклеру).

Сравнивая количество кислорода, выделившегося в склянках с инги-биторами и в контрольных, оценивали эффективность альгицидного дейст-вия ингибиторов. Все опыты повторяли 3 раза. Эффективность альгицид-ного действия (в %) рассмотренных ингибиторов коррозии при концентра-ции ингибитора 0.80 г/л достигает, соответственно, для "ИК-74а" – 86.2, "ИК-100" – 99.0, "ИК-84" – 87.5, "ИК-80а" – 90.2.

Таким образом, синтезированные соединения эффективно защищают сталь от коррозии в кислых и сероводородсодержащих средах и обладают одновременным альгицидным действием, что открывает перспективные возможности их применения в минерализованных системах оборотного водоснабжения. При этом синтез ингибиторов коррозии стали на основе продуктов и отходов коксохимического производства является весьма перспективным, поскольку решает задачу утилизации отходов.

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.