164767. lajstromszámú szabadalom • Korróziógátló kompoziciók és eljárás azok előállítására

164767 (1966) rézen, 5%-os >.i vizes sósavoldatban merkaptánok korroziogatlo hatást fejtenek ki. A Corrosion _9 25 (1953) szakcikk szerint számos alifás és aromás merkaptán savas vizes közegben inhibitív tulajdonságokkal rendelkezik. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy az ismert korrózió- 5 gátló kompozíciók alkalmazásakor sok esetben az általános korróziósebesség csökkenése mellett jelentős helyi korrózió lép fel. Megállapítottuk, hogy a tisztán amin-bázisú inhibitorok gyengén savas, vagy semleges közegben, kloridok és adott esetben kloridok és kén-hidrogén együttes jelenlétében IQ nem biztosítanak megfelelő védőhatást. Az amin-zsírsav inhibitorkompoziciók alkalmazásakor kén-hidrogént és kloridokat tartalmazó közegekben lokális korrózió lép fel. Célunk olyan inhibitor-kompozíció előállítása, amelynek alkalmazásakor az általános korróziósebesség csökkenése mel- 15 lett a helyi korrózió fellépésének veszélye kiküszöbölhető, ill. jelentős mértékben csökkenthető. A találmány szerint inhibitor-kompozicióként aminők és merkaptánok elegyét alkalmazzuk. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy meghatározott aminvegyületek és di- 20 szulfid- és/vagy merkaptán- vegyületek elegyeiné! szinergetikus korróziógátló hatásfokozódás észlelhető és az általános korróziósebesség csökkenése mellett a helyi korrózió fellépésének veszélye kiküszöbölhető, ül. jelentős mértékben csökkenthető. Ez az utóbbi hatás feltehetően arra vezethető vissza, 25 hogy a merkaptán-komponensek a kloridokat kompetitív adszorpcióval kiszorítják a fém felületéről. A találmány szerinti korróziógátló kompozíció legalább egy 5-26 szénatomos primer, szekunder, tercier és/vagy kvaterner alkil-, cikloalkil-, fenil-, feniialkil- vagy heterociklusos 30 amint és legalább egy 6-26 szénatomos alifás szulfid- és/vagy -merkaptán-vegyületet és adott esetben emulgeálószert tartalmaz, ahol az amin-komponens és a kéntartalmú komponens súKaránva 99.5:0.5 0.5-99.5. Az amin- komponens és a kéntartalmú komponens aránya 3g a megadott határokon belül a közeg pH-jától, kloridion-koncentrációjától és kénhidrogén-tartalmától függően változhat. Gyengén savas, semleges vagy gyengén lúgos közegekben (pH ~ 5-8) a klorid-koncentráció növelésével az inhibitor- kompozíción belül növeljük a merkaptánok viszonylagos mennyi- *Q ségét, míg savas közegekben (pH <. 5) csökkenő kloridionkoncentrációnál előnyösen olyan inhibitor-kompozíciókat alkalmazunk, amelyek az amin-vegyületeket a kéntartalmú vegyületeknél nagyobb arányban tartalmazzák. Amin-vegyületkcnt célszerűen legalább egy alifás oldallánccal rendelkező ._ amint alkalmazunk; ebben az esetben ugyanis a fémfelületen adszorbeált amínvegyület oldatfelőli alkil-lánca olajfilmet képes megkötni, és így az adszorbeált inhibitor-molekulák fölött egy hidrofób védőréteg alakul ki, amely ugyancsak hozzájárul a fémfelületnek az agresszív közegtől való elszige- „ teleséhez. Az olaj vagy abból a közegből származik, amelybe az inhibitort adagoltuk, vagy az inhibitorral együtt mérjük be Az inhibitor- kompozícióhoz a közegben való eloszlatás elősegítése érdekében célszerűen emulgeálószert adunk. „ Emulgeálószerkónt olyan anyagokat alkalmazhatunk, amelyek a technológiai folyamatban nem okoznak zavart. Az inhibitor- kompozíciókat a találmány szerint előnyösen a következőképpen állítjuk elő: A komponenseket megfelelő arányban elegyítjük, majd az g„ elegyet 60 C°-ra felfűtött autóklávban 60 percig keverjük. Az eiegyet azután lehűtjük és kívánt esetben az alkalmazási területnek megfelelő szénhidrogénben oldjuk, vagy emulgeáljuk. A találmányt az oltalmi kör korlátozása nélkül az alábbi gg példákban ismertetjük. /. példa Ke Verővel ellátott 1,5 m-es auiutsiavua /o Kg gaAuiiui, 4 kg (3 kmól) diciklohexilamint, 185 kg (1 kmól) dodecilamint és 30 kg (0,15 kmól) dodekántiolt mérünk be, .— -. .,_ ... -.. autoklávba 76 kg gazolint, 70 544 kg (3 kmól) diciklohexilamint, 185 kg (1 kmól dodecilamint és 30 kg (0,15 kmól) dodekántiolt mérünk be, majd a keverést megindítjuk és a hőmérsékletet 60 C°-ra állítjuk be. Az elegyet 60 percig keverjük. 835 kg JN--3/C típusú inhibitor-koncentrátumot kapunk, amely kitűnően 75 alkalmazható 0,3 g/l-nél kisebb klorid-koncentrációjú, tetszés szerinti kén-hidrogén-koncentrációjú, pH ~ 3-6 közötti közegekben a kőolajfeldolgozás és gázkitermelés berendezéseinek korrózióvédelmére. A fenti módon előállított inhibitorral vason potenciósztatikus polarizációs módszerrel elektródpotenciál- áramsűrűség görbéket vettünk fel és ezeket értékeltük (H. Kaesche: „Die Korrosion der Metalle", Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New-York (1966)). Az eredményeket az 1. ábrán tüntettük fel. Magyarázat az 1. ábrához: • 5% Na2

SO„-ot és 0,1 g/l NaCl-ot tartalmazó, kénhidrogénnel telített kőolajdesztillációs vizes reflux (szénhidrogéntartalom: kb. 10%, pH ~ 5) a 5% Na2SO,-ot, 0,1 g/l NaCl-ot és 20 ppm, az 1. példa szerint előállított JN-3/C inhibitort tartalmazó, kénhidrogénnel telített kőolajdesztillációs vizes reflux. Az ábráról leolvasható, hogy az inhibitort nem tartalmazó közegben igen nagy általános korróziósebesség mellett helyi korrózióra jellemző oszcilláció figyelhető meg, mjg az inhibitort tartalmazó közegben a korróziósebesség mintegy két nagyságrenddel csökken, a fém passziválódik és lyukkorrózióra utaló áramugrás. ill. ingadozás nem lép fel. 2. példa Az 1. példában ismertetett módon 99 kg orsóolajat, 725 kg (4 kmól) diciklohexilamint, 185 kg (1 kmól) dodecilamint, valamint 81 kg (0,4 kmól) dodekántiolt keverünk össze. A kapott JN-3/A jelzésű inhibitor-koncentrátumot kőolajipari berendezések védelmére az adott kőolajfeldolgozó üzemre jellemző folyékony szénhidrogénnel 10%-ra hghva, az anyagáram mennyiségéhez viszonyított 2-10 ppm mennyiségben adagolhatjuk be. Az inhibitor-kompozíció kitűnően alkalmazható 0,3-1 g/l klorid-koncentrációjú, tetszés szerinti kénhidrogén-koncentrációjú, pH- 3-6 közötti közegekben a kőolajfeldolgozás és gázkitermelés berendezéseinek korrózióvédelmére. A fenti módon előállított JN-3/A inhibitorral A-42 minőségű acélon potenciosztatikus polarizációs mérést végeztünk. A vizsgálatok eredményeit a 2. ábrán tüntettük fel. Magyarázat a 2. ábrához: • 3 g/l Na2

SO,-ot és 0,3 g/l NaCl-ot tartalmazó, kénhidrogénnel telített fenolos azeotróp Az általános korróziósebesség kb. 140 /LiA/cm2

; lyukkorrózióra jellemző letörés nem észlelhető. o 3 g/l Na2

SO,-ot, 0,3 g/I NaCl-ot és 50 ppm amintípusú inhibitort (DODIGEN 481) tartalmazó, kénhidrogénnel telített fenolos azeotróp Az általános korróziósebesség közel 1/7-ére csökkent: a korrozóziós potenciálnál 50-60 mV-tal pozitívabb polarizációs potenciálnál lyukkorrózióra jellemző áramugrás figyelhető meg. * 3 g/l Na2

SO,-ot, 0,3 g/l NaCl-ot és 50 ppm, a 2. példa szerint előállított JN-3/A inhibitor-kompozíciót tartalmazó kén-hidrogénnel telített fenolos azeotróp Az általános korróziósebesség kb. 1/10-ére csökkent, a lyukkorrózió megindulását jelző áramnövekedés a korróziós potenciáltól kb. 150 mV-ra jelentkezik, de az áram növekedése nem ugrásszerű. Az utóbbi észlelésből arra következtethetünk, hogy az inhibitor gátolja a lyukkorróziós folyamatot. 3. példa Az 1 példában ismertetett módon 105 kg orsóolajat, 906,5 kg (5 kmól) diciklohexilamint, 37 kg (0,2 kmól) dodecilamint, 101 kg (0,5 kmól) dodekántiolt és 1 kg Tween 20 emulgeátort keverünk össze. A kapott JN-3/B típusú inhibitor-koncentrátumot kőolajipari berendezések védelmére az adott kó'olajfeldolgozó üzemre jellemző folyékony szénhidrogénnel 10%-ra hígítva az anyagáram mennyiségéhez .viszonyított 2-10 ppm mennyiségben adagolhatjuk be. Az 2