202934. lajstromszámú szabadalom • Lerakódás- és korróziógátló kompozíciók
1 HU 202 934 B 2 A találmány olyan új kompozíciókra vonatkozik, amelyek elsősorban szénacélból készült készülékek kémiai és/vagy elektrokémiai korróziójának megakadályozására vagy csökkentésére, továbbá a lerakódásképződés megakadályozására vagy visszaszorítására alkalmasak. A találmány szerinti kompozíciók elsősorban a földgáz- és kőolajiparban és a petrolkémiai ipar területén, valamint azokban az iparágakban használhatók fel, ahol földgáz-, kőolaj- vagy petrolkémiai eredetű termékeket alkalmaznak vagy dolgoznak fel. Ismeretes, hogy a kőolajban és a földgázban jelenlévő sós víz, szerves savak, kén-hidrogén és szén-dioxid együttesen igen erős korrozív hatást gyakorolnak a különböző berendezések szénacél vagy egyéb fém szerkezeti anyagaira, akár folyadékfázisban, akár gőzfázisban érintkeznek a szerkezeti anyagokkal. A sós víz a kőolaj és a földgáz állandó kísérője. A vízben oldott sók (elsősorban a kalcium- és magnézium-klorid) oldott állapotban elektrokémiai korróziót okoznak, magasabb hőmérsékleten pedig hidrolízis révén sósavat adnak le, amely közvetlen kémiai korróziót okoz. A korróziós veszélyt tovább fokozza a földgázban többnyire előforduló, a kőolajban pedig oldott állapotban jelenlévő, illetve a szerves kénvegyületek bomlásakor képződő kén-hidrogén, ami növeli a korrózió sebességét. A kén-hidrogén elsősorban a kőolaj desztillációs feldolgozására szolgáló atmoszferikus és vákuum-lepárló oszlopokban (különösen a toronytetőn, a páracsőben, a kondenzátorokban, a hűtőkben és a refluxtartályokban) okoz súlyos korróziós károkat. A halogénvegyületek lyukkorrózió előidézésére is hajlamosak, ami nehezen felismerhető, ugyanakkor súlyos korróziós kártételt jelent. Gyakran megfigyelhető, hogy a földgáz és a kőolaj kitermelésére, szállítására, tárolására, fizikai vagy kémiai átalakítására szolgáló berendezések és csővezetékek falán lerakódások keletkeznek, amelyek részben a korróziós termékekből, részben a szénhidrogén fluidumban lévő szervetlen vagy szerves szilárd anyagokból állnak. Az ilyen lerakódások alatt a korrózió ellenőrizhetetlenné válik, mert nem érvényesül az áramló szénhidrogén fázis hígító és védő hatása. Ilyen esetekben gyakran lépő fel lyukkorrózió. Ezért a korrózióvédelem szempontjából alapvetően fontos, hogy a lerakódások képződését megakadályozzuk, vagy a már képződött lerakódásokat eltávolítsuk. A korróziós problémák súlyosságát és elhárításuk nehézségét jól jelzi, hogy milyen sok próbálkozás történt az ilyen típusú korróziós hatások mérséklésére. Az egyik széles körben alkalmazott módszer szerint a szénhidrogén fluidumba korróziós inhibitorokat adagolnak. A korróziós inhibitorokkal szemben támasztott követelményeket többek között a 174 952 sz. magyar szabadalmi leírás foglalja össze. Az elvárásoknak az eddig alkalmazott korróziós inhibitorok azonban csak kisebb-nagyobb mértékben képesek eleget tenni; minden szempontnak tökéletesen megfelelő inhibitor nem létezik. A korróziós inhibitorokként ajánlott vegyülettípusok rendkívül széles skálájából csupán néhány fontosabb és jellemző anyagot említünk; ezzel egyúttal a korrózióvédelem legutóbbi próbálkozásainak irányát is szemléltetjük. A 4 107 030 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás a lerakódásképződés meggátlására szulfanilsav-amin-sókat és fenol-szulfonátokat javasol. Ezek a vegyületek ugyan alkalmasok a megadott célra, de közvetlen konróziógátló hatásuk csekély. A 4 116 812 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint a lerakódásképződés megakadályozásásra bonyolult szerkezetű szerves kénvegyületeket használnak. Ebben az esetben is csupán a lerakódások képződését kívánják kiküszöbölni Dipropilén-triamin és dietilén-triamin nafténsavval alkotott amidjának használatát javasolja a 3 947 469 sz. amerikai egyesült Államok-beli szabadalmi leírás, míg a 159 301 sz. magyar szabadalmi leírás alkil-poliamin-származékokból alifás karbonsavakkal képezett sók alkalmazását ajánlja. Az utóbbi inhibitor-típushoz tartoznak a 4 344 861 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett amin-dikarbonsav- származékok, valamint a 4 010 111 sz. amerikai egyesült államok beli szabadalmi leírásban közölt poliamin-karbonsav-sók. Az 58 13 382 sz. japán szabadalmi leírás szubsztituált polihidroxi-fenolok használatát ismerteti. Ezek a vegyületek azonban szénhidrogénekben csak korlátozottan oldódnak, így az általuk elérhető védőhatás csak szűk tartományban érvényesül. Ezek a vegyületek elég jó védőhatást mutatnak a kémiai korrózióval szemben, de a lerakódások eltávolítására kevésbé alkalmasak. A 3 524 719, 3 687 608 és 3 766 063 sz. ameriaki egyesült államokbeli szabadalmi leírások különféle imidazol-származékok használatát ismertetik. Ezek a vegyületek jó korróziógátló hatással rendelkeznek, hátrányt jelent azonban az, hogy túl erős felületaktív hatásuk miatt stabil víz/olaj típusú emulziók képződését segítik elő. A 78 37 682 sz. japán szabadalmi leírás [Chem. Abstr. 89, 43159p (1978)] arról számol be, hogy a hexametilén-imin és egyes gyűrűn (tehát nem a nitrogénatomon) szubsztituált származékai jó korróziógátló hatással rendelkeznek, továbbá textilipari lágyítókként alkalmazhatók. A Zaschch. Met. 15, 309 (1979) [Chem. Abstr. 91, 29491a (1979)] közlemény szerint a hexametilén-imin m- nitro-benzoátja egyes oldatokban elektrokémiai hatások révén gátolja a korróziót. Hasonló hatással rendelkeznek az Inhibit őri Korrozii Met. 27-30 (1979) közleményben [Chem. Abstr. 93, 212287u (1980)] ismertetett, szekunder iminocsoportokat tartalmazó bisz(hexametilén-imino)-metán-származékok. A felsorolt közleményekben ismertetett vegyületek lerakódásgáltó hatást nem mutatnak. A hazai kőolajiparban hosszabb ideje használják már a 174 952 sz. magyar szabadalmi leírásban ismertetett korróziós inhibitor- kompozíciókat. Ezek a kompozíciók N-alkil-, N-ciklo-alkil-, N- fenil- és N-alkilfenil-anilin- vagy -ciklohexil-amin származékokat tartalmaznak. A kompozíciók jó lerakódásgátló hatással rendelkeznek, korróziógátló hatásuk azonban mérsékelt. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
