АНТИКОРОЗІЙНИЙ ЗАХИСТ НАФТОЗАВОДСЬКОГО ОБЛАДНАННЯ НІТРОГЕН- ТА ОКСИГЕНВМІСНИМИ ІНГІБІТОРАМИ

Короткий зміст

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність роботи, визначено мету, задачі, об’єкт та предмет досліджень, охарактеризовано наукову новизну та практичне значення одержаних результатів; наведено дані щодо особистого внеску здобувача та апробації роботи.

У першому розділі наведено огляд літератури, в якому описано види корозії, основні причини виникнення корозії, в тому числі і в нафтопереробній галузі. Представлено методи захисту від корозії та детальний опис механізму інгібіторного захисту, як одного з найбільш важливих, економічних та ефективних методів боротьби з корозією. Надано інформацію щодо сучасних розробок в області інгібіторів. Критичний аналіз показав, що незважаючи на велику кількість органічних поверхнево-активних речовин, в тому числі N-, O-вмісних, відомих як інгібітори корозії, їх виробництво в Україні відсутнє, а на нафтопереробних заводах України застосовують імпортні продукти, які є дефіцитними та дорогими. На основі критичного огляду літератури сформульовано мету та задачі досліджень.

У другому розділі подано опис нітроген- та оксигенвмісних речовин, які на основі теоретичних передумов та за наявності нітрогену та оксигену  можуть проявляти антикорозійні властивості. Як інгібітори корозії були досліджені імідазоліни на основі стеаринової кислоти: СТ-4, СД-3, СБ, СБ-2, олеїнової кислоти ОТ, ОТ-2, ОБ; кислот, отриманих з ріпакової олії, РТ-2, РБ, жири катіоноактивні РТ-3, Р-1, які є сумішами амідів та естерів кислот, отриманих з ріпакової олії. Дані продукти відрізнялись кількістю нітрогену та оксигену, а також будовою бокового ланцюга при імідазоліновому кільці.  Для порівняння взято імпортну речовину на основі амідів поліаміннафтенових кислот (АПАНК), здатну проявляти захисні властивості. Склад речовин підтверджено                             ІЧ-спектроскопією на спектроскопі Nicolet Magna 560. Визначення вмісту нітрогену в речовинах проводили на аналізаторі VARIO EL фірми Еlementar. Для визначення технологічної придатності цих речовин як розчинники були взяті сольвент нафтовий, розчинник нафтовий С2-80/120, розчинник гексановий П1-65/75, бензол, толуол, реактивне паливо, ізопропіловий спирт, вода дистильована. Для нейтралізації соляної кислоти та для створення інгібуючо-нейтралізуючої композиції як нейтралізатори досліджені аміак, морфолін, моно-, ди- та триетаноламіни окремо та в суміші, циклогексиламін, β-оксіетилендіамін.

Результати дослідження складу та захисних властивостей речовин одержані з використанням фізико-хімічних методів: гравіметричних, електрохімічних, ІЧ-спектроскопії, імпедансної спектроскопії, хроматографії та елементного аналізу. Корозійні дослідження проводили на розробленій автором установці методом гравіметрії, який був адаптований до умов первинного переробляння нафти. Випробування проводили на зразку сталі марки 20. Використані в роботі агресивні середовища є двофазними системами водний розчин солей/вуглеводнева фаза (реактивне паливо –РП) наступного складу:

середовище 1 – 66,6 % [1% NН₄Cl та 1 % NaCl у воді]+33,3 % РП; середовище 2 –            10 %[163г/л NaCl; 17г/лMgCl₂·6Н₂O;0,14 г/л Сa(НSO₄)₂·2Н₂O; 34г/л CaCl₂ у воді]+ 90 % РП; середовище 3 – 66,6%[0, 1М НCl у воді]+ 33,3 % РП. Крім реактивного палива використовували бензини каталітичного та термічного крекінгів, бензин коксування та прямогонні бензини.  Температура досліджень 40-80 ºС.

 Вивчали механізм захисної дії відібраних речовин з використанням приладу Solartron 1286, аналізатору Solartron SI 1255 в триелектродній комірці  з додаванням 50 ppm інгібіторів, розчинених в бутанолі, до середовища 0,098 М HCl. Випробування проводили на зразку заліза марки «Армко». Визначення нейтралізуючої здатності нейтралізаторів проводили за розробленою методикою, яка полягає у потенціометричному титруванні 25 мл 2%-ного водного розчину продукту розчином соляної кислоти до рН 2-4. З метою встановлення впливу інгібіторів  на процеси переробляння нафти визначали розподіл інгібіторів між фазами агресивного середовища, їх соле- та піноутворюючі здатності. Методом диференційного термічного аналізу вивчали термодеструкційні особливості речовин.

У третьому розділі подано результати досліджень з розчинності досліджуваних речовин в різних розчинниках та технологічної придатності їх розчинів при зменшенні температури до 0 ºС та до мінус 15 ºС. За найкращими низькотемпературними властивостями відібрано карбозоліни на основі стеаринової кислоти СТ-4 (1-(5-аміно-3-азапентил)-2-гептадецил-імідазолін),            СД-3 (1-(2-аміноетил)-2-гептадецил-імідазолін), на основі олеїнової кислоти    ОД-3 (1-(2-аміноетил)2-(8-гептадеценіл) імідазолін), ОТ-2 (1-(2-діетанол-аміноетил)-2-(8-гептадеценіл)-імідазолін) та жири катіоноактивні РТ-3 (3-(2-гідроксиетил)-5-гідрокси-3-азапентиловий естер кислот (олеїнової, лінолевої, ерукової))+гліцерин),  Р-1 – суміш трьох продуктів ((N-2-гідроксиетил)-N-(5-гідрокси-3-азапентил)амід кислот (олеїнової, ліноленової, ерукової)) + (8-гідроксиетил-3,6 діазоктиловий естер кислот (олеїнової, ліноленової, ерукової))+гліцерин).  Як розчинник для цих речовин вибрано сольвент, в якому дані речовини утворювали прозорі розчини.