комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин-хлористый цинк в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных средах с высоким содержанием кислорода

Формула изобретения

Комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин-хлористый цинк формулы



в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных средах с высоким содержанием кислорода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к новым химическим соединениям, конкретно к комплексонату 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - хлористый цинк формулы

в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных средах с высоким содержанием кислорода.

Известно применение комплексонатов ОЭДФ-цинк, НТФ-цинк в качестве ингибиторов коррозии стали [1, 2].

Недостатком указанных ингибиторов является низкая эффективность в минерализованных средах с высоким содержанием кислорода.

Ближайшим аналогом по структуре и достигаемому эффекту является ингибитор ЧМ, представляющий собой смесь метил-, диметил-, тетраметилхинолинов [3]. Однако данный ингибитор не обладает высокой эффективностью в минерализованных средах с повышенным содержанием кислорода.

Цель изобретения - получение эффективного ингибитора коррозии стали в минерализованных средах с высоким содержанием кислорода.

Поставленная цель достигается использованием комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl₂ вышеприведенной формулы в качестве ингибитора коррозии стали. Предлагаемое соединение получают конденсацией о-аминофенола с масляным альдегидом с последующим взаимодействием с хлористым цинком.

ПРИМЕР 1

К раствору 0,4 ммоля FeCl₃ (0,1 г) и 1,2 ммоля РРh₃ (0,3 г) в 1 мл абсолютного бензола в токе аргона при 10°С приливали 1,2 ммоля Еt₃Аl и перемешивали 10 минут. Полученный раствор катализатора вносили в стальной автоклав (V=17 см³), куда предварительно загружали 20 ммолей о-аминофенола, 40 ммоль масляного альдегида и 6 мл бензола. Автоклав нагревали 6 часов при 150°С и постоянном перемешивании, затем охлаждали. Реакционную массу трижды экстрагировали эфиром (3×50 мл), объединенные экстракты сушили над безводным MgSO₄. Выпавшие кристаллы перекристаллизовывали из бензола, отфильтровывали и выдерживали в эксикаторе. Получили 3,6 г (выход 91%) 2-пропил-3-этил -8-оксихинолина.

Полученный продукт представляет собой маслообразную жидкость с характерным запахом. Т. кип.123°С, (1 мм).

Спектр ПМР ( , м.д.): 1,03 т (3Н, СН₃), 1,23 т (3Н, СН ₃), 1,8 м (2Н, СН₂), 2,7 к (2Н, СН₂ ), 2,9 т (2Н, СН₂), 7,3 т (1Н), 7,5 т (1Н), 7,66 д (1Н), 7,72 м (1Н), 8,04 д (1Н).

Спектр ЯМР С ¹³ ( , м.д.): 13,9 к (СН₃), 14,0 к (СН₃ ), 23,4 т (СН₂), 24,7 т (СН₂), 37,2 т (СН ₂), 125,1 с, 125,15 д, 126,0 д, 128,1 д, 133,2 д, 134,7 с, 146 с, 161 с.

20 ммолей полученного продукта обрабатывали эквимольным количеством раствора хлористого цинка в ортофосфорной кислоте.

Испытания защитного действия комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин-ZnCl₂ в качестве ингибитора коррозии стали проводили в лабораторных условиях гравиметрическим методом в U-образной ячейке согласно ГОСТ 9.506-87 и ГОСТ 9.502-82

В качестве рабочих сред использовали модель минерализованной воды (ММВ) состава, г/л: NaCl - 30,2, СаСl₂ 6Н₂O - 10,8, MgCl ₂ 6H₂O - 6,0, CaSO₄2H₂ O- 0,3 (MMB-1), NaCl - 100,2, CaCl₂ 6H₂ O - 34,8, MgCl₂ 6H₂O - 15,0, CaSO₄ 2H₂O - 0,12 (MMB-2), NaCl - 180,2 (MMB-3).

Содержание кислорода в ММВ составляло 6 мг/л и определялось по методу Винклера. В качестве образцов-свидетелей использовалась специально приготовленная сталь 3 ГОСТ 380-71. Время испытаний составляло 6 часов.

ПРИМЕР 2. Скорость коррозии стали 3 в MMB-1 без ингибитора составляет 0,54

г/м² час, а в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl₂ - 0,033 г/м² час. Степень защиты стали 3 в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолино- ZnCl₂ составляет 94%.

ПРИМЕР 3. Скорость коррозии стали 3 в MMB-2 без ингибитора составляет 0,64

г/м² час, а в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl₂ - 0,044 г/м² час. Степень защиты стали 3 в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолино - ZnCl₂ составляет 92,8%.

ПРИМЕР 4. Скорость коррозии стали 3 в MMB-3 без ингибитора составляет 0,58

г/м² час, а в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl₂ - 0,05 г/м ² час. Степень защиты стали 3 в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl₂ составляет 93%.

Данные, иллюстрирующие преимущества комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl₂ в качестве ингибитора коррозии стали в водных средах с повышенным содержанием кислорода по сравнению с прототипом, приведены в таблице.

Эффективность комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl 2 в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных средах с высоким содержанием кислорода.
№ №	Концентрации, мг/л	Среда	Скорость коррозии, г/м2·чac	Степень защиты, %
		ММВ-1	0,54	-
2	60	комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl2 ММВ-1	0,033	94,0
5	30	комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl2 ММВ-1	0,05	90,0
		ММВ-2	0,64	-
3	60	комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl2 ММВ-2	0,044	92,8
6	30	комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl2 ММВ-2	0,070	91
		ММВ-3	0,58	-
4	60	комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl2	0,05	93
		ММВ-3
7	30	комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl2 ММВ-3	0,08	90
		Ингибитор ЧМ
8	60	ММВ-1	0,36	33
9	60	ММВ-2	0,388	40,2
10	60	ММВ-3	0,364	36,0

Преимущества комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl₂ no сравнению с прототипом:

1. Высокая степень защиты в водных средах с повышенным содержанием кислорода (94%) по сравнению с прототипом (40,2%).

2. Снижение скорости коррозии в присутствии комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолино - ZnCl₂ в 10-15 раз, в прототипе 1,5-1,6 раза.

Комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl ₂ в качестве ингибитора коррозии стали предполагает возможность его применения в нефтедобывающей промышленности, в частности в системе утилизации сточных вод, а также в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий.

Источники информации

1. МУ 1-322-03. Методические указания по стабилизационной обработке подпиточной воды систем теплоснабжения, водогрейных котлов комплексонатами ОЭДФ-Zn, НТФ-Zn. ГУП РНИИ АКХ: Ростов-на-Дону. - 2003. - 20 с.

2. МУ 1-321-03. Методические указания по коррекционной обработке питательной воды паровых котлов, подпиточной воды систем теплоснабжения, водогрейных котлов комплексонатами ОЭДФ-Zn, НТФ-Zn. ГУП РНИИ АКХ: Ростов-на-Дону. - 2003.-20 с.

3. А.Алцибеева, С.Левин. Ингибиторы коррозии металлов. М.: Химия. - 1968.