Результат интеллектуальной деятельности: ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ

Изобретение относится к области получения ингибиторов коррозии газо- и нефтепромыслового оборудования и трубопроводов транспортировки нефти, работающих в высокоминерализованных сероводородсодержащих средах, а именно к способу получения активной основы ингибиторов - производных азотсодержащих гетероциклов - имидазолинонов.

Известно применение ингибитора коррозии в сероводородной среде на основе хлоргидратов аминопарафинов (А.С. №652315, Е21В 43/00, 1979).

Однако недостатком заявленного ингибитора является невысокий защитный эффект при дозировке до 100 мг/л.

Известен также ингибитор коррозии для защиты оборудования в сероводородсодержащих средах, в котором в качестве активной основы -продукт взаимодействия одного моль жирной кислоты с числом углеродных атомов С₈-С₂₀ и 0,1-1 моль аминопарафинов с числом атомов углерода C₈-С₂₀ в соотношении взаимодействия 10÷50 (А.С. №2061091, C23F 11/00, 1996).

Недостатками ингибитора коррозии являются недостаточно высокий защитный эффект при дозировке 50 мл/л, а также применение метилового спирта, который имеет низкую температуру кипения и применяется в количестве 80 мл на 10 г активной основы.

Близкими по структуре (прототипами) являются ингибиторы коррозии, содержащие в качестве активной основы смесь модифицированных имидазолинов с альдиминами или основаниями Шиффа (Патент RU 2394817, C23F 11/14, 2010).

Недостатками указанных ингибиторов коррозии является недостаточно высокая эффективность при малых дозировках, ограниченность сырьевой базы.

Задача изобретения - разработка способа получения ингибитора коррозии и расширение ассортимента ингибиторов коррозии, применяемых в высокоминерализованных средах.

Задача решается тем, что в качестве активной основы ингибиторов коррозии применяют производные пятичленных гетероциклов - имидазолиноны общей формулы

где R-С₆Н₅ (1), С₆Н₄ОСН₃ (2)

Сущность изобретения заключается в создании ингибитора коррозии, содержащего в качестве активной основы 2-арилиденгидразиноимидазолиноны-4, полученные на основе аминогуанидина:

где R-С₆Н₅ (1), С₆Н₄ОСН₃ (2)

Получение соединений иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Синтез 1-арил-4-хлорацетилгуанилгидразонов ароматических альдегидов

1-Арил-4-хлорацетилгуанилгидразоны ароматических альдегидов получают в две стадии. На первой стадии в трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, трубкой для подачи азота, загружают 40 мл абсолютного этанола, 0,01 моль аминогуанидина, 0,01 моль соответствующего альдегида. Реакционную смесь подкисляют соляной кислотой до рН=3. Реакцию проводят 4 часа при температуре кипения реакционной смеси. Продукт высаждают в дистиллированную воду, промывают и высушивают, после перекристаллизовывают из этанола.

Получают гидрохлорид гуанилгидразон бензальдегида, выход 91%, температура плавления 164…165°С; гидрохлорид гуанилгидразон n-метоксибензальдегид, выход 93%, температура плавления 183…184°С.

На второй стадии проводят хлорацетилирование 1-арилгуанилгидразонов. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром загружают при помешивании 6,9 г (0,035 моль) гидрохлорида гуанилгидразона бензальдегида, 4,5 г (0,04 моль) хлорацетилхлорида, 3,3 г (0,04 моль) ацетата натрия и 5 мл ледяной уксусной кислоты. Реакционную смесь нагревают до 40…50°С. После снижения температуры реакционную смесь обрабатывают диизопропиловым эфиром и отфильтровывают выпавший осадок, который перекристаллизовывают из этанола.

Получают 4-хлорацетилгуанилгидразон бензальдегид, выход 89%, температура плавления 147…148°С; 4-хлорацетилгуанилгидразон п-метоксибензальдегид, выход 80%, температура плавления 168…169°С.

Пример 2. Получение пятичленных гетероциклов.

В двугорлую колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, загружают 0,05 моль 1-арил-4-хлорацетилгуанилгидразона и 10 мл пиридина. Реакционную смесь кипятят 1 час. После охлаждения образующийся осадок отфильтровывают, промывают водой и ацетоном, перекристаллизовывают из ледяной уксусной кислоты.

Физико-химические характеристики 2-бензилиденгидразино-имидазолинона-4 (соединение 1):

Выход: 90%.

Т. пл. °С: 290…292.

ИК-спектр, см^-1: 830, 1385, 1485, 1620, 1710, 3365.

Масс-спектр, m/z: 202, 113, 90, 84.

Физико-химические характеристики 2-n-метоксибензилиден-гидразиноимидазолинона-4 (соединение 2): Выход: 92%. Т. пл. °С: 266 (разл).

ИК-спектр, см^-1: 840, 1390, 1480, 1645, 1710, 3375. Масс-спектр, m/z: 232, 113, 84, 42.

Пример 3. Испытания заявленного ингибитора коррозии. Испытания проводили по программе, приведенной в ГОСТ 9.905-82, двумя методами.

При электрохимическом методе испытания по определению плотности коррозионного тока, соответствующего скорости коррозии, проводили на потенциостате типа ПИ-50-1 в электрохимической ячейке с исследуемым электродом, изготовленным из стали марки Ст20 и хлорсеребряным электродом сравнения, снабженным платиновым вспомогательным электродом при концентрации соединений 100 мг/л в модельной и кислой (рН=3) среде. Плотность коррозионного тока определяли экстраполяцией участка Тафеля до значения потенциала коррозии на поляризационной кривой. Защитный эффект соединений оценивали сравнением плотностей, снятых в неингибированной и ингибированной средах.

При гравиметрическом методе испытания проводили в аппарате с перемешивающим устройством со скоростью течения испытуемой среды 1,0 м/с на образцах, изготовленных из стали марки Ст20.

Результаты опытов представлены в таблице 1.

Пример 4.

Ингибитор коррозии получают следующим образом; смесь 10 г активной основы (соединение 1) 5 г неонола марки АФ-9-9 и 85 г растворителя (кубовые остатки бутиловых спиртов) перемешивают при температуре 30-40°С в течение часа (продукт 1).

Пример 5.

Ингибитор коррозии получают следующим образом; смесь 20 г активной основы (соединение 1), 4 г неонола марки АФ-9-10 и 85 г растворителя (кубовые остатки бутиловых спиртов) перемешивают при температуре 40-45°С в течение часа (продукт 2).

Пример 6.

Ингибитор коррозии получают следующим образом; смесь 12 г активной основы (соединение 1), 5 г неонола марки АФ-9-10 и 90 г растворителя (кубовые остатки бутиловых спиртов) перемешивают при температуре 40-45°С в течение часа (продукт 3).

Пример 7.

Ингибитор коррозии получают следующим образом; смесь 10 г активной основы (соединение 2), 5 г неонола марки АФ-9-9 и 85 г растворителя (кубовые остатки бутиловых спиртов) перемешивают при температуре 30-40°С в течение часа (продукт 4).

Пример 8.

Ингибитор коррозии получают следующим образом; смесь 20 г активной основы (соединение 2), 4 г неонола марки АФ-9-10 и 85 г растворителя (кубовые остатки бутиловых спиртов) перемешивают при температуре 40-45°С в течение часа (продукт 5).

Пример 9.

Ингибитор коррозии получают следующим образом; смесь 12 г активной основы (соединение 2), 5 г неонола марки АФ-9-10 и 90 г растворителя (кубовые остатки бутиловых спиртов) перемешивают при температуре 40-45°С в течение часа (продукт 6).

В таблице 2 представлены результаты испытаний продуктов - ингибиторов коррозии на защитную активность. Исследования проводили по методике, описанной в примере 3.

Таким образом, заявленные соединения обладают защитной способностью, и полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования производных имидазолинонов в качестве активной основы для ингибиторов коррозии.