Химия и химические технологии / 6. Органическая химия

Леденёва О.П.

Украинская инженерно-педагогическая академия

Синтез ингибиторов коррозии

В целях утилизации отходов производства алкилбромидов и удовлетворения потребности коксохимических заводов в комплексной ингибиторной защите магистрального трубопровода компремированого коксового газа были разработаны ингибиторы коррозии Д-20 и Д-21.

В качестве исходного сырья для синтеза ингибитора коррозии Д-20 использовали фракцию лёгких пиридиновых оснований (массовая доля оснований не менее 63%) и органическую фазу кубового остатка, образующегося после отгонки алкилбромидов (ОАБ) фракции С₇-С₉. Органическая фаза выделена из отходов производства алкилбромидов не находящих в настоящее время применения и захороняемых.

Органическую фазу ОАБ отделяли от неорганической:

1) фильтрованием;

2) обработкой толуолом с последующей декантацией органической фазы;

3) обработкой толуолом с последующей отгонкой воды в виде азеотропа с толулом по методу Дина-Старка.

Для выбора способа подготовки ОАБ к синтезу ингибиторы коррозии получали на основе ОАБ, отделенных от неорганической фазы тремя методами: фильтрованием, деконтацией толуольного раствора ОАБ и отгонкой воды из толуольного раствора ОАБ.

Взаимодействие ОАБ с фракцией лёгких пиридиновых оснований, основным компонентом которой является 2,4-диметилпиридин, иллюстрируется следующей схемой:

СН₃ CH₃

+ R – Br

N СН₃ СН₃ N + R ^. Br ^–

где R – насыщенный углеводородный радикал нормального строения, содержащий 7-12 атомов Карбона.

Ингибитор коррозии представляет собой толуольный раствор четвертичных солей пиридиновых оснований, содержащий не менее 10 мол.% гетероциклического азота и не менее 20 мол.% бром-ионов.

Аналогично на основе фракции тяжёлых пиридиновых оснований (ТПО) был синтезирован ингибитор коррозии Д-21 по схеме:

+ R – Br

N N + ^. Br

R

четвертичная соль

хинолиния

С целью определения защитной эффективности полученных ингибиторов исследовалось ингибирование коррозии стали 20 в среде 1М раствора серной кислоты, дисцилированной воды, насыщенной сероводородом до концентрации 2,0 г/л и коксового газа при 30˚C и концентрации ингибиторов 1,0 г/л.

Как было выявлено, что защитная способность ингибиторов Д-20 и Д-21 высока в трёх агрессивных средах и составляет 84-98%.

Несмотря на то, что ингибиторы, синтезированные на основе проб ОАБ, подготовленных по методу Дина-Старка, имеют более высокую степень противокоррозионной защиты, использование этого метода в промышленном синтезе ингибиторов потребует больших дополнительных затрат. Поэтому метод Дина-Старка не может быть рекомендован для отделения воды от ОАБ при промышленном производстве ингибиторов.

Поскольку присутствие большого количества воды в ОАБ может привести к гидролизу алкилбромидов, в процессе синтеза ингибиторов, то ОАБ вполне достаточно освободить от воды фильтрованием (степень защиты ингибиторов, полученных из ОАБ, подготовленных фильтрованием, практически не уменьшается; табл.1.).

Таблица 1. Защитная активность ингибиторов коррозии Д-20 и Д-21 в среде компремированного коксового газа и сероводорода

№	Ингибитор	Концентрация, г/л	Противокоррозионная активность (степень защиты z, %) в среде
			коксового газа	сероводорода
1	Д-21	1,0	84-89 95 86-91 90	91 95 94 97
2.	Д-21	2,0
3.	Д-20	1,0
4.	Д-20	2,0

Ингибиторы коррозии Д-20 и Д-21 могут найти применение для комплексной защиты металлооборудования от коррозии в различных отраслях промышленности.

Литература:

1. Перспективы использования отходов производства алкилбромидов для получения ингибиторов коррозии / Скакун С.А., Скрыпник Ю.Г., Васильева Н.В., Попов В.В., Сафонова Л.В. // Броморган. соед. и антипирены. Синтез, свойства, методы анал. и перспективы использования / Крым. НПО „Йодобром”. – Черкассы, 1991. – с. 55-62.