КОМПЛЕКСОНАТ 2-ПРОПИЛ-3-ЭТИЛ-8-ОКСИХИНОЛИН-ХЛОРИСТЫЙ ЦИНК В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ СТАЛИ В МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ СРЕДАХ С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ КИСЛОРОДА
ZINC 2-PROPYL-3-ETHYTL-8-OXUCHINOLINE-CHLORIDE COMPLEXONATE AS INHIBITOR OF STEEL CORROSION IN MINERALISED MEDIA WITH HIGH OXYGEN CONTENT

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.
2
Поставленная цель достигается использованием комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl вышеприведенной формулы в качестве ингибитора коррозии стали. Предлагаемое соединение получают конденсацией о-аминофенола с масляным альдегидом с последующим взаимодействием с хлористым цинком.
ПРИМЕР 1
3
3
3
4
3
К раствору 0,4 ммоля FeCl (0,1 г) и 1,2 ммоля РРh (0,3 г) в 1 мл абсолютного бензола в токе аргона при 10°С приливали 1,2 ммоля ЕtАl и перемешивали 10 минут. Полученный раствор катализатора вносили в стальной автоклав (V=17 см), 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 MgSO. 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).
3
3
2
2
2
Спектр ПМР (δ, м.д.): 1,03 т (3Н, СН), 1,23 т (3Н, СН), 1,8 м (2Н, СН), 2,7 к (2Н, СН), 2,9 т (2Н, СН), 7,3 т (1Н), 7,5 т (1Н), 7,66 д (1Н), 7,72 м (1Н), 8,04 д (1Н).
13
3
3
2
2
2
Спектр ЯМР С (δ, м.д.): 13,9 к (СН), 14,0 к (СН), 23,4 т (СН), 24,7 т (СН), 37,2 т (СН), 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.
2
Испытания защитного действия комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин-ZnCl 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
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
4
2
В качестве рабочих сред использовали модель минерализованной воды (ММВ) состава, г/л: NaCl - 30,2, СаСl 6НO - 10,8, MgCl 6HO - 6,0, CaSO2HO- 0,3 (MMB-1), NaCl - 100,2, CaCl 6HO - 34,8, MgCl 6HO - 15,0, CaSO2HO - 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
2
2
2
2
г/мчас, а в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl - 0,033 г/м час. Степень защиты стали 3 в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолино- ZnCl составляет 94%.
ПРИМЕР 3. Скорость коррозии стали 3 в MMB-2 без ингибитора составляет 0,64
2
2
2
2
г/мчас, а в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl - 0,044 г/м час. Степень защиты стали 3 в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолино - ZnCl составляет 92,8%.
ПРИМЕР 4. Скорость коррозии стали 3 в MMB-3 без ингибитора составляет 0,58
2
2
2
2
г/м час, а в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl - 0,05 г/м час. Степень защиты стали 3 в присутствии 60 мг/л комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl составляет 93%.
2
Данные, иллюстрирующие преимущества комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl 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<sub>2</sub> в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных средах с высоким содержанием кислорода.
№№
Концентрации, мг/л
Среда
Скорость коррозии, г/м<sup>2</sup>·чac
Степень защиты, %
ММВ-1
0,54
-
2
60
комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl<sub>2</sub> ММВ-1
0,033
94,0
5
30
комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl<sub>2</sub> ММВ-1
0,05
90,0
ММВ-2
0,64
-
3
60
комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl<sub>2</sub> ММВ-2
0,044
92,8
6
30
комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl<sub>2</sub> ММВ-2
0,070
91
ММВ-3
0,58
-
4
60
комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl<sub>2</sub>
0,05
93
ММВ-3
7
30
комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин- ZnCl<sub>2 </sub>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
2
Преимущества комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl no сравнению с прототипом:
1. Высокая степень защиты в водных средах с повышенным содержанием кислорода (94%) по сравнению с прототипом (40,2%).
2
2. Снижение скорости коррозии в присутствии комплексоната 2-пропил-3-этил-8-оксихинолино - ZnCl в 10-15 раз, в прототипе 1,5-1,6 раза.
2
Комплексонат 2-пропил-3-этил-8-оксихинолин - ZnCl 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.