Күкіртсутекті коррозия

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3
1.Әдеби шолу 1.1 Күкіртсутекті коррозия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4
1.2 Ингибиторлар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10
1.3 Органикалық қосылыстардың болат бетінде адсорбциялануы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
ІІ ПРАКТИКАЛЫҚ БӨЛІМІ.
2.1 Болаттың коррозиялық сипатын бақылау әдістері ... ... ... ... ... ...24
2.2 Электрхимиялық әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...25
2.3 Электрод . электролит шекарасындағы импедансты өлшеу ... ... ...30
2.4 Нәтижелер және оларды талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 40
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...41

Мұнайды өндіру, өңдеу, сақтау тасымалдау барысында өнімде күкіртсутектің болуы болат қондырғыларының және құбырларының коррозиялық бүлінуіне әкеледі. Күкіртсутек – мұнайдың агрессивті ( бұзғыш) құрамдасы ретінде құбыр бетінің жұқаруына ғана емес, кернеу әсерінен металдың беріктілігінің төмендеуіне әкеледі. Бұл бізге бірқатар экологиялық және экономикалық шығындар алып келеді.Бұл үшін металдың функцияналдық қасиеттерін сақтай отырып, коррозияны тежейтін немесе болдыртпайтын қорғаудың тиімді әдісінің бірі – коррозия ингибиторларын қолдану, олардың әсер ету механизмі – металл бетін өзгертулерге (модифицирлеуге) негізделген.
Бұл жұмыста болат коррозиясын табиғи қосылыстар және органикалық химия кафедрасында синтезделген құрамында азот бар органикалық қосылыстардың коррозияға қарсы ингибиторлық қасиеттері зерттелді, зерттеу нәтижесі бұл қосылыстардың кейбіреуі коррозия жылдамдығын едәуір төмендететінін көрсетті.

1. Алиева Л.И. Изучение ингибирующих свойств комплексов на основе алкиламиноспиртов и нафтеновых кислот.//3ащита металлов, 1999.T-35, №5,с.547-551.
2. Колотыркин Я.М.\Металл и коррозия. – М.: Металлургия, 1984. – 400 с.
3. Чивилева Л.В. Эффективность имидозолинов в условиях сероводородной и углекислотной коррозии. //Вестник ТГУ, Т-4., вып.2., 1999.C.194-196.
4. Синютина С.Е., Бернацкий П.Н. Корчагина Т.А., Цыганкова Л.Е. Ингибирование коррозии углеводородистой стали в моделных пластовых водах, насыщенных сероводородом и углекислым газом.//Вест. ТГУ.-1997.,Т-2,№ 1 .с.60-64.
5. Кузнецов Ю.И. Современное состояние теории ингибитования коррозии металлов.//3ащита металлов.-2002.Т.38,№2, с. 122-131.
6. Старчак В.Т., Курмакова И.Н., Бойко Л.И. Ингибирующая активность синергетических композиций на основе отхода капралактама //Журнал прикл. ХИМИИ.-1998.Т.71, №6.с.955-959.
7. Экилик В.В..О состоянии блокированного и активационного эффектов при ингибировании кислотной коррозии металловУ/Защита металлов. 1987., Т~23., №5., с.748-756.
8. Розенфельд И.Л., Кузнецов Ю.И. Кербелева И.Я.//Защита металлов. 1975.,Т-11.,№5., с.612.
9. Лоскутова М.В., Болдарев А.Е. Исследование защитной эффективности ингибиторов Гидразекс-2 и ДОЭ ТЭТА в модели пластовых вод,содержащих H2S и СО2 // Вест.Тамб.ун-та. Сер. Естеств. и хехн,-1997.Т-2, №1.с.41-46.
10. Решетников С.М. // Защита металлов. 1978., №5.,с.597-599.
11. Мельников В.Г., Муравьева С.А., Шехтер Ю.Н. Ульяненко В.И., Юрьев В.М., Влияние строения ингибиторов аминного типа на подавление ими сероводородной коррозии. //Защита металлов. Т-35, №4.1999.с.412-417.
12. Гафуров P.P., Половняк В.К., Яумак И.Ю., Шмакова О.П. Формирование азотсодержащих пленок ингибиторов сероводородной коррозии на основе солей оксиалкилированных аминов.//3ащита металлов. 2003 .,Т-39., №3.,с.324-327.
13. Алиева Л.И. Изучение ингибирующих свойств комплексов на основе алкиламиноспиртов и нафтеновых кислот.//3ащита металлов, 1999.T-35, №5,с.547-551.
14. Чивилева Л.В. Эффективность имидозолинов в условиях сероводородной и углекислотной коррозии. //Вестник ТГУ, Т-4., вып.2., 1999.C.194-196.
15. Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Андреева Н.П. Синергетических эффекты при ингибиторвании коррозии железа в нейтральных растворах. //Защита металлов, 1998, Т-34,№1, с.5-10.
16. Кузнецов Ю.И., Вагапов Р.К. Об ингибиторвании сероводородной корозии стали основаниями Шиффа. // Защита металлов, 2001, Т-37, №3, с.238-243.
17. Тимофеев И.В., Быстрова О.Н., Половняк В.К., Шмакова О.П.,Пантелеева А.Р. О механизме ингибирования сероводородной коррозии стали фосфорилированными ортометиламинофенолами. //Защита металлов.-1998.Т-34,№ 1-с.47-50.
18. Кузнецов Ю.И., Андреев Н.Н., Андреева Н.П. Синергетических эффекты при ингибиторвании коррозии железа в нейтральных растворах. //Защита металлов, 1998, Т-34,№1, с.5-10.
19. Старчак В.Г., Кузкина Н.А., Багин В.К., Красовский А.Н., Демченко A.M., Чумаков В.А.//Защита металлов, 1995, том 31, №6, с.640-642.
20. Коррозия стали Ст-3 в двухфазных системах, содержащих сероводород./Таныгина Е.Д, Вигдорович В.И, Прохоренко В.Д,// Энергосберег. Технол. В с.-х..пр-ве:Тез. докл. Всес. Науч.-техн.конф., Тамбов 22-23 мая, 1990.-М.Д990.С.109-ПО.
21. Поспелов М.В.,Дубинская С.В.,Егоров В.В., Кузнецов А.В..//Коррозия и
защита мет.: Тез.докл.12 Перм.Конф., Пермь, окт.,1990.-с.847
22. Фролов Л.В., Алиев К.М.//Защита мет.-1989-25, №5.с.824-826.
23. 3ащитное действие алкиламмониевых солей кислот фосфора./ Тишанкина Р.Ф., Фиоктистов А.К., Шермергорн И.М., Кудрявцева Л. А./Нефтехим.Х-во.-1991 .№2.с.29-317
24. Гортмахер Н.М., Иващенко О.А., Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А. // Шаг в 21 век.: Междунар. Конгр. И выст. Защита-98.М.,8-11 июня 1998. Тезис ДОЮІ.-М.98.-С.ПО.
25. Гонтмахер Н.М., Иващенко О.А., Елисеев В.Н., Сазонов Ю.А. // Защита металла-1997.-33,№6.-с.643-647.
26. Иванов Е.С., Редько В.П., Свердлова К.В., Фролов В.И., Лазарев В.А., Чирков Ю.А.. Защитное действие ингибитов коррозии в углекислотных сероводородсодержащих средах.//Защита металлов-1992.-28,№1.-с.107-112.
27. 3ащита от сероводородной коррозии ингибитором "ВНИПИнефть-15". // Нефтепромысл. Дело-1999, №7.-с.43-44.
28. Маисеева Л.С., Пушина О.И., Магда С.П., Григорьева Т.М., Юпашевский В.Е.//Защита металла.- 96.-32, №3.-с.ЗОО-306.-Рус.
29. Техника борьбы с коррозией. Пол. Ред. Д.х.н. Сухотина A.M. Лен-д. Химия, 1980.
30. Ташанкина Р.Ф., Пантелеева А.Р., Раимова Л.С., Тимофеева И.В., Кудряцева Л.А.// Нефтепромыс. Дело.-1996,-№.-с.28-30.
31. Лоскутова М.В. Коррозия и защита стали Ст-3 в модельной пластовой
воде, содержащей H2S и СО2 // Матер. Конф.Мол.Ученых Тамб.
гос. унвер.Тамбом. Март.1997: Тез. докл.-Тамбов, 1997.-C.29-30.
32. Буркитбаева Б.Д Защитная способность гидравлической жидкости ИГЖ-4 при коррозии стали в сероводородсодержащей среде. //Журн. Промышленность Казахстана., 2002., 4(13).,с.102.
33. Буркитбаева Б.Д. Ингибирование сероводородной коррозии
отработанной гидравлической жидкостью НГЖ-4. // Журн.
Промышленность Казахстана., 2002.,4(13)., с.103.
34. Аханбаева Д.А., Нигматуллина А.Р., Буркитбаева Б.Д., Мельситова И.Б.,
Дорохова Е.А. Ингибирующие композиции на основе НГЖ-4.
//Вестник Каз.НУ им. Аль-Фараби., 2003., №3(31).с.58-61.
35. Шрейдер А. В//Защита металлов. Том 26, №2, 1990г. с.179-193.
36. Гооник А.А //Коррозия нефтепромыслово оборудования и меры ее предупреждения. М.Недра, 1976г. с.192.
37. Шаула М.К, Голубаев И.В, Лаптаев А.Б, Бугай Д.Е.. Разработка ингибиторав сероводородной коррозии эффективных при наличии на стали полисульфидных пленок. //Матер. 47 Науч.-техн. конф-я студ-в, аспир~в и молод. ученых Уфим. Гост. нефт. техн. ун-та, [УФА. 1996]. Т.1. УФА, 1996.-C.45-46. Рус.
38. Greco E.C, Wright W.B. Corrosion, 1962, 18,119.
39. Sardisko J.B. Wright W.B.Greco E.C, Corrosion, 1965,19,10,345.
40. Гетман М.Д, Панов M.K, Рождественский Ю.Г. //Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. 1983. №10.с.4.
41. Иофа З.А. О механизме действия сероводорода и ингибитора на скорость коррозии железа в кислых растворах //Защита металлов.-1980.- Т.16, № 3. – С.296-300.
42. Антропов Л.И., Макушин Е.М., Панасенко В.Ф. Ингибиторы коррозии металлов.-Киев: Техника, 1981. 181 с.
43. Поспелов М.В.,Дубинская С.В.,Егоров В.В., Кузнецов А.В..//Коррозия и
защита мет.: Тез.докл.12 Перм.Конф., Пермь, окт.,1990.-с.84.
44. Фролов Л.В., Алиев К.М.//Защита мет.-1989-25, №5.с.824-826.
45. 3ащитное действие алкиламмониевых солей кислот фосфора./ Тишанкина Р.Ф., Фиоктистов А.К., Шермергорн И.М., Кудрявцева Л. А./Нефтехим.Х-во.-1991 .№2.с.29-31.
46. Бугай Д.Е., Лаптев А.Б., Селимов Ф.А., Нечаев О.А., Яханов Ю.Н.
Рахманкулов Д.Л., Габитов А.И.//Ю Всерос. Конф.по хим.
Реактивам РЕАКТИВ-97 „Хим. реактивы, реагенты и процессы
малотонажж. Химия ", Москва-Уфа, 8-10 окт., 1997: Тез. докл.-Уфа,
1997.C.94.
47. Левашова В.И., Антипов В.А. Разработка ингибиторов сероводородной
коррозии нефтедобывающего оборудованияУ/Нефтехимия, 2003, том
43, №І,с. 60-64.
48. Старчак В.Г., Кузкина Н.А., Багин В.К., Красовский А.Н., Демченко A.M., Чумаков В.А.//Защита металлов, 1995, том 31, №6, с.640-642.
49. Ингибитор сероводородной коррозии на основе хлоргидрида аминопарафинов С2-С]8: Заявка 93019952/26 Россия, МКИ С 23Ғ 11/00
50. Болбырев А.В., Киркач В.И., Мизина Н.А., Хохлова Е.С., Мамедова У.А.; Советско-ит. Н.-и. Общ-во нефтехимии Синион. Опублк. 20.03.97, Бюл.№8.
51. Макогон Ю.О., Грунтович В.М., Петрушенко В.А. // Подгот.и перераб. Нефт. Газов Зап. Сибири и Прикасп. Впадина.-М., 1989.-С.82
52. Панов М.К., Еникеев Э.Х.// Современ. Проблем. Коррозии и защиты мет. От коррозии в нар. хоз-ве: Зонал. Науч.-техн. конф. 11-13 сент., [1990]: Тезис. Докл.-Уфа, 1990.-C. 94-95.
53. Ингибирующее действие октиламина в сероводородных растворах. / Chatterjee P., Singh D.D.// J. Electrohem. Soc. India.-1989.-38, №4.-c.277~282.-Англ.
54. Синютина С.Е., Цыганкова Л.Е., Оше Е.К., Болдырева А.В.// Вестн.
Тамб. Ун-та. Сер. Естеств. Итехн. н.- 1997.-2,№1-с.27-31.
55. Ингибиторвание коррозия в средах, содержащих сероводород.Corrosion inhibition in sour media/Roberger P.R, Sastri V.S.//11th int. corros.Congr. Innov. And Nechnol. Transfer corros. Contr, Florence, 2-6 Apr, 1990.Vol.3/Assoc. Ital. Met.-Milan, 1990.с.55-62.-Англ.
56. Панов M.K, Гетманский М.Д, Еникеев Э.Х, Фокин М.Н.У/Защита мет.-
57. 1989.-25,№5.с.815-818.
58. Гетман М.Д, Панов M.K, Рождественский Ю.Г. //Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности. 1983. №10.с.4.
59. Вагапов Р.К., Фролов Л.В., Кузнецов Ю.И. Ингибирование наводороживания стали в сероводородсодержащих средах основаниями Шиффа. // Защита металлов.-2002. Т-38., №1-с.32-37.
60. Синютина С.Е., Вигдорович В.И., Чивилева Л.В., Цыганкова Л.Е. / Эффективность эмульгина как ингибитора коррозии и аводороживания стали Ст-3 в слабокислых сероводородно-углекислотных средах . Вестник ТГУ., Т-4.,вып.2., 1999.,с.271-273.
61. Егоров В.В, Корох Н.И, Фурман А.Я. // Химия и технология топлив и масел. №8 1992г. с.24-25
62. Эванс Ю.Р. Коррозия, пассивноть и защита лов//Перевод с англ. Под ред. Г.В.Акимова.Лен. ГосНТИЛ по черной и цветной металлургии, 1941.C-885
63. Girijashakar P.N, Balachandra J., Vasu K.I. Коррозия железа. Краткий образ ингибиторов. Перевод с английского. 1982г, Магнитогорск
64. Pou Tong Eak, Bernard Daniel, Tomita Takashi ELF ATOCHEM SA, NIPPON SHOKUBAI. Применение тиолов, содержащих аминогруппы, в качестве ингибиторов коррозии металлов: Заявка 2762017 Франция, МПК С 23 Ғ 1 l/16.//Ltd-№9804466; Заявл. 9.4.98; Опубл. 16.10.98.
65. Смолянцев Е.Ф., Телин А.Г., Даминов А.А., Рагулина В.В., Мамлева Л.А., Миронов И.В., Шитов Г.П.,Пестриков С.В., Колчугин И.С., Тимофеев И.В., Быстрова О.Н., Половняк В.К., Шмакова О.П., Пантелеева А.Р. //Защита мет. 1998.-34.,№1.с.47-50.
66. Фролов В.И. // Защита от коррозии и охрана окруж. среды,-95.№6-
7.C.15-16.
67. Келарев В.И., Силин М.А., Кошелев В.Н., Спиркин В.Г., Грачева О.Г.,Григоревьева Н.А.// Шаг в 21 век: Междунар. Конгр. и выст. Защита мет. 1998.М.,Тезис докл.-с.191-120.
68. Вигдорович В.И., Цыганков Л.Е., Ивлева О.А., Болдарев А.В. //Практ. Противокорроз. Защиты. 1997.№3.с.ЗЗ-42.
69. Мельников В.Г., Муравьева С.А., Шехтер Ю.Н., Ульяненко В.И., Юрьев В.М. // Защита мет. 1999.Т-35.№4.с. 412-217.
70. Абрамзан А.А Своиства и применение. Л.: Химия, 1975.248 с.
71. Колотыркин Я.М. Металл и коррозия. М.: Металлургия, 1984.400с.
72. Черньядъев И.Н., Шеин А.Б., Недугов А.Н.//Защита металлов, 2005, т.41, №5, 473-478с.
73. Подловченко Б.И., Колядко Е.А.//Электрохимия, 2003, т.39, №8, 946-950с.
74. Максимов Ю.М., Смолин А.В., Подловченко Б.И.//Электрохимия, 2005, т.41, №12,1490-1495 с.
75. Spinks Geoffrey M., Dominis Antos J., Waiiace Gordan G., Tallman Dennis E.J. Solid state electrochem. 2002, т.6 №2.85-100с.7 ил.библ. 79-англ.
76. Кузнецов Ю. И.//Защита металлов, 2006. т.42.№1. 3-12с.
77. Колотыркин Я.М., Химическая промышленность. 1963.№9. 678с.
78. Швабе К. Труды III Международного конгрессе по коррозии металлов. М.: Мир, 1988.54с.
79. Розенфельд И.А. Коррозия и защита металлов (Локальные коррозионные процессы). М.: Металлургия. 1969.448с.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 43 бет
Таңдаулыға:

Реферат

Бітіру жұмысы кіріспеден, әдеби шолу, тәжірибе әдістемесі, алынған
нәтижелер және оларды талқылау, қорытындыдан және әдебиеттер тізімінен
тұрады. Жұмыс 45 беттен құралған, 2 кесте және 11 сурет.
Негізгі ұғымдар: мұнай, күкіртсутек, ингибитор, бис (бутоксиэтил)
гексил амин, бис-(этоксиэтил) гексил амин, тежелу коэффиценті, қорғау
эффектісі, болат, гравиметрия, ингибирлеуші композиция.

Зерттеу объектілері төменде көрсетілген: бис (бутоксиэтил) гексил
амин және бис-(этоксиэтил) гексил амин. Коррозиялық зерттеу жұмысы Ст-3
болат үлгісінде жүргізілген. Негізгі жұмыс электролит ретінде
коррозиялық ортада, құрамында 0,8 гл H2S.
Жұмыс мақсаты ингибирлеуші қосылыс бис- (бутоксиэтил) гексил амин
және бис- (этоксиэтил) гексил амин қосылыстарының болат коррозиясының
процесінде күкіртсутек құрамды ортада зерттелуі.
Болат коррозиясын зерттеуге гравиметриялық , электрхимиялық
әдістер қолданылды. Ст-3 болат үлгі динамикалық және статикалық
жағдайларға қойылды.
Ингибирлеуші композиция бис (бутоксиэтил) гексил амин және бис-
(этоксиэтил) гексил амин күкіртсутектік құрамды ортада болатты қорғау
эффектісі жоғары дәрежеге жетті.

Мазмұны

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 3

1.Әдеби шолу

1.1
Күкіртсутекті
коррозия ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ...4
1.2
Ингибиторлар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ..10
1.3 Органикалық қосылыстардың болат бетінде
адсорбциялануы ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
ІІ ПРАКТИКАЛЫҚ БӨЛІМІ.
1. Болаттың коррозиялық сипатын бақылау
әдістері ... ... ... ... ... ...24
2. Электрхимиялық
әдістер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... 25
2.3 Электрод – электролит шекарасындағы импедансты өлшеу ... ... ...30
2.4 Нәтижелер және оларды
талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... .40
Қолданылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
.41

КІРІСПЕ

Мұнайды өндіру, өңдеу, сақтау тасымалдау барысында өнімде
күкіртсутектің болуы болат қондырғыларының және құбырларының
коррозиялық бүлінуіне әкеледі. Күкіртсутек – мұнайдың агрессивті (
бұзғыш) құрамдасы ретінде құбыр бетінің жұқаруына ғана емес,
кернеу әсерінен металдың беріктілігінің төмендеуіне әкеледі. Бұл
бізге бірқатар экологиялық және экономикалық шығындар алып
келеді.Бұл үшін металдың функцияналдық қасиеттерін сақтай отырып,
коррозияны тежейтін немесе болдыртпайтын қорғаудың тиімді
әдісінің бірі – коррозия ингибиторларын қолдану, олардың әсер ету
механизмі – металл бетін өзгертулерге (модифицирлеуге) негізделген.
Бұл жұмыста болат коррозиясын табиғи қосылыстар және органикалық
химия кафедрасында синтезделген құрамында азот бар органикалық
қосылыстардың коррозияға қарсы ингибиторлық қасиеттері зерттелді,
зерттеу нәтижесі бұл қосылыстардың кейбіреуі коррозия жылдамдығын
едәуір төмендететінін көрсетті.

1. Әдеби шолу

1.1. Күкіртсутекті коррозия

Коррозия – металдың қоршаған ортамен электрохимиялық немесе
химиялық әсерлесуі, басқаша сыртқы ортаның физико-химиялық әсерінен
тұрақтырақ тотыққан күйге өтіп, өзіне тән қасиеттерін жоғалтатын
металдардың бүлінуі, сыртқы тоқ жүрмегенде, ерітіндіге батырылған металл
бетінде өздігінен жүретін процесс.
Коррозияның түрлі формаларға ие болады, және ол тек сырт көзге
көрінетін жай өзгерістермен ғана емес, сонымен қатар механикалық
қасиеттердің түбегейлі жойылуына әкеп соғуы мүмкін.
Коррозияның экономикалық салдары өте маңызды орындарды алады және оны
анықтаудың өзі қиындық тудырады. Коррозия өндірістің тоқтап қалуына және
дамуына қоршаған орта мен дайын өнімнің бүлінуіне, белгілі бір
процестердің тежелуіне әкеп соғады.
Металмен әсерлесетін қоршаған ортаның сипатына байланысты процесс
механизмі бойынша электрохимиялық (электролиттер ерітінділеріндегі,
топырақтағы, атмосфералық жағдайдағы коррозия) және химиялық (электролиттер
қатыспағандағы металл бетіндегі жоғары температуралық коррозия, сонымен
қатар электролиттер еместегі коррозия) коррозияны бөліп қарастырады.
Химиялық коррозия – бұл металдардың коррозиялық ортамен әрекеттесу
процесі, мұнда металдың тотығуы және қоршаған ортаның компонентінің
тотықсыздануы бір сәтте жүреді. Бұл процестің механизмі химиялық болып
саналады, ал химиялық процестің жылдамдығы химиялық кинетикасының
заңдылықтарына бағынады да, металдың потенциалының өзгеруіне тәуелсіз
болады. Химиялық коррозия кезінде нақты бір зат түзіледі, ол металдардың
тотығы, сульфидтер немесе хлоридтер.
а) газ коррозиясы - металл бетінде ылғалды конденсациялау мүмкін
болмаған жағдайда газ бен бу қатысында жүзеге асырылатын процесс (пеш
қондырғыларының, іштен жану қозғауыш, жану камераларының коррозиясы);
б) бейэлектролиттердегі коррозия - электр тогын өткізбейтін
ерітінділердегі коррозия (бензин мен спиртте).
Электрохимиялық коррозия:
а) атмосфералық – теңіз, көл, өзен, мұхит жағалауындағы
атмосферада (ылғал ауада) орын алатын коррозия;
ә) топырақ коррозиясы;
б) тұздар балқымаларында;
в) электролиттерде (қышқыл, сілті, тұз ерітінділерінде) өтуі
мүмкін.
Бірде электролит аймағында, бірде атмосферада өтетін аралас типті
коррозия да орын алуы мүмкін [1].
Мұнай мен газды өндіру, өңдеу мен тасымалдау кезінде металл
қондырғыларының коррозиялық бүлінуі агрессивті орта мен табиғаты әр түрлі
механикалық кернеулердің бірге әсер етуінен туындайтын химиялық процес
боыл келеді. Металл мен оның кұймаларының күкіртсутекті коррозиясы
құрамында күкіртсутек пен металл сульфидтері болатын агрессивті ортада
болады [2].
Коррозиялық ортаның құрамына, қондырғылардың құрылымы, мұнай
мен газды тазарту және өңдеу технологиясына байланысты коррозияның келесі
маңызды формалары кездеседі: 1) салыстырмалы біртекті; 2) эрозиялық; 3)
қабаттар түзуші; 4) питтинг (нүктелі); 5) жергілікті (көмірқышқылды және
сулы фаза шекарасында); 6) терең емес шұңқырларға толы тегіс түпті; 7)
жарықты.
Коррозияның осы аталған барлық формаларында деполяризация күкіртсутек
молекуласы мен оның диссоциациясы кезінде түзілетін сутек иондарының
қатысымен жүзеге асады. Деполяризация сонымен қатар көмірқышқыл газының
еруі нәтижесінде түзілетін оттегі және сутек иондарының әсерінен де орынға
ие болуы мүмкін [3].
Көптеген зерттеулерде көрсетілгендей [3-5], күкіртсутек темір мен болат
коррозиясының, әсіресе қышқыл ортада, күшті стимуляторы болып табылады.
Күкіртсутек қатысында технологиялық құралдардың біркелкі коррозиясының
жылдамдығы жылына 1,0-1,5 мм құрайды. Егер ортада күкіртсутекпен қатар
оттегі, көмірқышқыл газы сияқты күкіртсутектің агрессивтігін арттыратын
тағы басқа қоспалар болса, коррозия жылдамдығы дереу ұлғаяды (жылына 6-8
мм дейін). Сонымен қатар, көп жағдайда, металдың бетінде сульфидті
қабаттар мен дифференциалды аэрация буларының түзілуі нәтижесінде локальді
бүлінулер байқалады [6]. Жеке жағдайларда локальді коррозияның жылдамдығы
жылына 10 мм және одан да көп болуы мүмкін [7].
Күкіртсутек молекуласы полярлы және шартты түрде ара қашықтығы S-H
1.35А0, H-S-H байланыстарының бұрыштары 92°20, диполь моменті 0.89-1.ID,
тең бүйірлі үшбұрыш ретінде бейленген. Газ күйіндегі күкіртсутек суда және
сулы орталарда шекті ериді. Ерігіштігі температура артқан сайын төмендейді
[8].
Ортаның рН-на байланысты күкіртсутек электролитте келесі молекулалық
және иондық формулаларда болуы мүмкін: H2S, HS-, S2- . рН 6 болғанда
күкіртсутектің негізгі бөлігі электролитте молекулалық еріген газ күйінде
жүреді, тек рН 6 HS- иондары пайда болады. S2- иондары күшті қышқылды
электролиттерде аз мөлшерде түзіледі [9]. Таңбалы күкірттің атомдарымен
тәжірибе жүргізген кезде, темірде қышқыл ерітінділерден H2S молекулалары
емес, төмен концентрациясына қарамастан, HS- иондары [10] адсорбцияланады.
Әлсіз қышқыл және негіз ерітінділер үшін бастапқыда анықталғандай [11],
темірдің еру жылдамдығы, оның бетінде темір сульфидінен (макиновит) тұратын
коррозия өнімдері түзілетіндіктен, уақыт барысында бірнеше рет төмендейді.
Сульфидті коррозия жылдамдығын бастапқыда түзілген темір сульфидінің ұсақ
кристалды қабатының қалындығы бойынша анықтаған. Сондықтан, күкіртсутекті
коррозияның механизмін зерттеген кезде, түзілетін коррозия өнімдерінің
электродты реакция кинетикасына әсерін ескеру керек. [12-14] жұмыстардың
нәтижелері бойынша макинавиттің өсуі мен металдың еруі бір кезде орын
алады. Егер металдың анодты еруі келесі реакция бойынша

Fe + Н2О + H2S → FeHS- adS+ H3O+
FeHS- adc→ FeHS+adC + 2e-,

Онда FeHS+adS комплекстері макинавиттің өсуші қабатына кіруі немесе
еритін комплекске гидролизденуі мүмкін:

FeHS+adC → Fe(1-x) + x HS-+ (l-x)Н+ (рН=4-7) FeHS+adc +
Н3О+ → Fe2+ + H2S + Н2О (рН=2-3)

Мұнай-газ жэне мұнай химия металл қондырғыларының көбіне жұмыс
барысында және табиғаты әр түрлі қалдық механикалық кернеулер(статикалык,
динамикалық, циклдық) әсер етеді. Сондықтан олардың
коррозиялық білінуінің табиғаты, көп жағдайда, механохимикалық
болады [15]. Сол себептен металдың кернеулі күйінің
қондырғылардың күкіртсутекті коррозиясының өту сипаты мен жылдамдығына
әсерін дұрыс бағалауды қажет етеді және оны дұрыс бағалай білу
керек.
Қазіргі кезде болаттың коррозиялық шытынауының жалпы механизмі жоқ,
бірақ көп жағдайда қышқыл ортада коррозиялық шытынаудың өту
ерекшеліктерін механохимиялық негіздерге сәйкестендіріп қарастыруга болады
[18-21]. Олар жарықтардың өсуі механикалық кернеулермен белсендірілетін
электрохимиялық процесс ретінде қарастырады.
Қазіргі кезде күкіртсутекті ортада болатқа жалпы коррозия емес, әр текті
кернеулер әсерінен металдың бүлінуі үлкен қауіп тудырады. Бұндай бүлінудің
механизмі әлі анықталмаған, бірақ ол болаттың күкіртсутекті
ортада коррозиялану салдарынан түзілетін сутек окклюзиясымен байланысты
деп есептеледі [14,15].
Металдардың коррозиялық тозу табиғатын ашып түсіндіретін бірнеше
тұжырымдамалар бар. Адсорбциялық-электрохимиялық тұжырым бойынша [22]
бүлінудің бірінші акті - металдың беттік энергиясын төмендететін және
коррозиялық шытынаулардың түзілуін жеңілдететін ортаның беттік активті
компоненттерінің адсорбциясы болып табылады. Олардың туындау орталықтары -
коррозиялық шұңқырлар, ал дамуын механикалық кернеу мен сутектену
қамтамасыз етеді. Коррозиялық тозу жарықтары кернеудің эффективті
концентраттарының мөлшеріне дейін жетеді. Пайда болған жарық төбесінде
беттік энергияның адсорбциялық төмендеуі де стимулдайтын фактор болып
табылады. Субмикрорельеф шоқыларында жалпы коррозияның қарқындылығына әсер
ететін коррозиялық процестер белсенді өтеді. Циклды деформациалардың
жоғары амплитудаларында, яғни коррозиялық ортаның әсер ету уакыты аз
болғанда, металдың электрохимиялық еруі қарқынсыз, сондықтан беріктіктің
төмендеуі сутектенудің адсорбциялық әсерінен өтеді. Ортаның әсер ету уақыты
артқан сайын, яғни циклдық деформацияның амплетудасы кішірейген сайын
электрохимиялық фактор белең алады [23].
Күкіртсутек қатысында болатта сутек концентрациясы тез артады [7, 20,
21]. Күкіртсутек сутек бөліну реакциясына уландырушы эффект көрсетеді
[21].
Күкірсутек әсерінен темір мен сутектің абсорбциясының ұлгаюының
механизмі жайлы бірнеше болжамдар жасалған [22]. Иоф пен Кам жасаған
гипотезада [26] реакциялардың келесі реті қарастырылған:

H2S + Н2О→ Н3О+ (1)
Fe + HS-→ Fe (HS-)ads (2)
Ғе + H2S + Н2О → Fe (HS-)2 + Н3О+ (3)
Fe (HS-)ads →Fe (HS-)ads + е (4)
Fe (HS-)ads → Fe HS+ + е (5)
FeHS+ + Н3О+→Fe2+ + H2S + H2O (6)

(2) және (3) кезеңдерде темірде HS- иондары адсорбцияланады да, беттік
Fe (HS-)ads катализаторы түзіледі, ол өз кезегінде келесі электрохимиялық
реакцияларды (4, 5) FeHS+ катиондарына дейін тотығады, ал олар иондарымен
Ғе2+ H2S (27) түзеді.

Fe + HS-→ Fe (HS-)ads
Fe (HS-)ads Н3О+→ Fe (H-S-Н)ads + H2O
Fe (H-S-Н)ads е → Fe (HS-)ads + H ads

Беттік Fe(HS-) қосылысы Н3О+ иондарынан протондарды қосып альш . лярлы
комплекс – катализатор Fe(H-S-H)ads береді. Оның катодты реакциядағы
протондары, молекулаларға рекомбинациаланатын және газ күйінде бөлінетін
немесе металға диффундирленетін, адсорбцияланған Н s атомдарына дейін
тотықсызданады. Осы реакцияның нәтижесінде адсорбцияланған
HS- иондары қайта қалпына келеді.
Беттік концентрация жэне HS- иондарының темірдің беттік атомдарымен
байланысының беріктігі катодтық потенциалдық артуымен кемиді, бірақ сутек
иондары электродка жақындап, протондар адсорбцияланған HS- иондарына оңай
қосылатындықтан, катализатордың белсенділігі мен концентрациясы артады.
Кіші катодты потенциаларда HS- иондарының металмен байланысының беріктігі
жоғарылайды, лабильды комплекс түзілмейді және каталитикалық катодты
процесс күрделенеді, сондықтан күкіртсутекпен катодты реакциялардың кіші
токтардағы ілгерілеуі түсіндіріледі. Сонымен HS- иондарының темірмен
байланысының беріктігі артқан кезде олар өздерін галоидты иондарға сәйкес
көрсетеді.
Катодты реакцияның каталитикалық механизмі айналмалы диск электродымен
жасалған тәжірибелер нәтижелерімен дәлелденеді [28]. Ол бойынша катодты
реакцияда күкіртсутек разрядталмайды, бірақ сутек иондарының разрядталу
реакциясын жылдамдатады. Тафель түзулерінің иілу коэффициентінің H2S
концентрациясының артуымен төмендеуі катализатор концентрациясының өсуімен
оның белсенділігінің теріс потенциалының жоғарылауымен байланысты.
Иоф пен Кам тәжірибелік мәліметтерге сүйеніп, HS- аниондары Н+
иондарынын разрядталуын жылдамдатады. Бірақ интерпретация толық
анықталмаған, өйткені реакцияның параметрлері белгісіз және қышқыл
орталарда H2S мөлшері HS- қарағанда көбірек. Сондықтан Кавашима және
басқалар [29] реакциялардың келесі ретін ұсынды:

H2Sads + е- →→ H2S-ads (1)
H2S ads + Н+ads → H2S ... Hads (2)
H2S...Hads → H2-Sads + Hads (3)

Олар H2S Тафель бұрышын өзгертпейтінін және қышқыл ортадағы катодты аса
кернеуді төмендететінін көрсетті. Олардың моделінде күкіртсутек
электронды темір бетінде сутек ионында тасымалдайтын көпірше ролін
атқарады.
Бокрис және басқалар [30] ұсынған моделде сутек абсорбциясының ұлғаюы М-
Hads, w байланыс энергиясының төмендеуімен байланысты. W төмендеуі сутек
бөліну процесінің разрядталу реакциясының активациялық энергиясын
жоғарылатады. Сонымен, осы модель қолданылатын жүйелерде аса кернеу
күкіртсутек концентрациясының артуымен ұлғаяды. Күкіртсутек катодты аса
кернеуді төмендететін жағдайларда Бокрис моделін колдануға болмайды
[7,19,24]. Больмер [31] жалпы реакцияның моделін ұсынды:

2H2S + 2e- →H2 + 2HS-
Бұл модельдің рационалдығы токтар диффузиямен шектелген токтардан жоғары
болуында: сутектің бөліну механизмі - HS- концентрациясының немесе H2S
HS- функциясының қатынасы. Бірақ оның анализі толық емес, өйткені сутектің
бөліну реакциясы мен сутек адсорбциясының параметрлері белгісіз.
Кучер Л.О., Васеленко И.И өз жұмыстарында сутек бөліну реакциясы мен
сутектің күкіртсутек ортасында металға енуінің I-P-Z жалпы моделін
ұсынды. Осы модельге сәйкес күкіртсутек сутектің 2HS- арқылы разрядталуы
үшін көпірше ролін атқара алады:

H2S-ads + Н3О+ → (H ... H2S) + Н2О (1)
(H...H2S) + Н2О → (H ... H2S)ads + H2S (2)
(H...Н2S)ads + Н2О→ Hads + H2S + H2О (3),

мұндағы H2Sads- теңдеудегі протонды разрядтайды (1), (2) теңдеудің тұрақты
H2S молекуласы болады. Сонымен қатар, рекомбинация реакциясы сутек
атомдарының диффузиясын баяулатып, металл бетіндегі сутектің рекомбинация
орталықтарын жабу арқылы аралық (H ... H2S) өніммен шектелуі мүмкін. рН
жоғары болғанда (H2S)(H+) қатынасының жоғары қатынасында химиялық
десорбцияға азырақ көңіл бөлінеді.
[32] жұмыста күкіртсутектің ерітіндідегі концентрациясына байланысты
темірде FeS2, FeS мөлшері әр түрлі болатын қабаттар түзіледі. Пирит (FeS2)
пен троилит (FeS) мөлшері артқан сайын қабаттардың қорғау эффекттері
артады.
Бірақ күкіртсутекті ортада қолданылатын металл қондырғылары үшін басты
қауіпті жалпы коррозия емес, металдың сынғыштығы мен шытынауына әкелетін
сутектену туғызады [33]. Құрғақ күкіртсутек қалыпты температурада
коррозиялық шытынауға әкелмейді [15]. Бұл кезде шытынау сутектену
нәтижесінде электрохимиялық сутектік коррозия механизмі бойынша жүзеге
асырылады [16]. Газ күйіндегі күкіртсутекте коррозиялық шытынау ылғал
болған жағдайда орын алады [16]. Диффузиямен бақыланатын сутектің болатта
еру жылдамдығы металл - сульфидті қабықша шекарасында атомарлы сутектің
концентрация градиентін түзетін коррозия жылдамдығына байланысты.
Сонымен күкіртсутек коррозиямен қоса сутектенудің күшті стимуляторы болып
табылады. Құрамына ҒеСО3, ҒеО, кейде сульфидтер FexSy кіретін
катодты тұнбалардың түзілуі мұнай өндірісіндегі сулы
орталарда көмірқышқылды коррозияны үдетеді.
Күкіртсутекті коррозияның жоғарыда көрсетілген механизмдерінен,
күкіртсутекті ортада темір электродтарында коррозиялық процестер күрделі
механизм бойынша өтеді және сыртқы, ішкі жағдайларға тәуелді
деп қорытынды жасауға болады.

1.2. Ингибиторлар

Эффективті ингибиторларды жасап шығару мен өндірудің күрделілігі
– олардың көптеген талаптарға сай болуында, мысалы ретінде минималды
концентрациясы қорғау эффектісінің белгілі бір механизмімен
қамтамасыз етуі керек, технологиялық, ( ингибиторларды енгізу
қондырғының технологиялық уақыт мерзіміне зиян келтірмеуі керек,
өнімнің сапасын төмендету немесе екіншілей процестердің
катализаторларының жұмысына кедергі жасамауы керек) экономикалық
тиімді, тотығу – тотықсыздану процестеріне шыдай алатындай,
жұмысшыларға улы кері әсер тигізбеу және қоршаған ортаның ластану
қаупін туғызбау керек [34].
Коррозияның электрохимиялық жағдайда өтуіне баяулатқыш әсерінің
механизмі бойынша ингибиторларды анодты, катодты және экрандаушы,
яғни металдың активті бетін бөлектейтін деп бөледі. Құрамы
бойынша ингибиторлар органикалық және бейорганикалық болып жіктеледі.
Қолдану талаптары бойынша ингибиторларды ұшқыш ( атмосфералық
коррозия жағдайында қорғау эффектісі жоғары) және ерітінді
ингибиторлары деп бөлінеді. Ингебиторлардың әсер ету эффективтігі
ортаның рН-на тәуелді болатындықтан, оларды қышқылдық, негіздік және
бейтарап орталарға арналған ингибиторлар деп бөледі. Әсер ету
механизмі бойынша ингибиторлар анодты, катодты және аралас (анодты
және катодты баяулату бірдей болған жағдайда) деп жіктейді.
Құрамында азоты бар көптеген ингибиторлардың ішінде И-1-А, ЧМ (р)
және КХО қоспалары күкірсутек ортасында болаттың корозиялық
механикалық ыдырауы мен сутектенуді, сутектік сынғыштықты
тежейтін тиімді ингибиторлар болып саналады [80]. Кәп жағдайда
ингибитор құрамында – азот , күкірт, оттегі, фосфор сияқты
гетероатомдар кіретін әр түрлі класқа жататын органикалыұқ
қосылыстар. Ингибиторлық әсердің эффективтігі мына қатарда ұлғаяды:R-
OH, R-NH2, R-SH. Бірақ іс жүзінде коррозия ингибиторлары ретінде
негізінен азотты қосылыстар қолданылады.
Өндірісте қолданылатын күкіртсутек коррозиясының ингибиторларының
көбі құрамында азоты бар органикалық қосылыстар, негізінен аминдер
мен олардың туындылары. Мысалы ретінде пиридиннің туындылары
қышқылдық коррозия мен болаттың сутектенуін тежейтін эффективті
ингибиторлар. Бұл заттардың әсер ету механизмі блокировкалық сипатқа
ие, сондықтан олардың жан жақты ингибиторлар деп болжауға
болады.
Батыс Қазақстан шикізатында күкіртсутектің жоғары концентарциясы
бар, мұнай газ конденсатты кен орындарының ашылуына байланысты
мұнай – газ өңдегіш және өндіргіш құрылғылардың коррозиясы күшеюде.
Мұнай өңдеу барысында температураны жоғарылату мұнай күкірт
органикалық қосылыстардың ыдырауына әкеліп соғады, сәйкесінше
коррозиялық белсенді күкіртсутектің концентрациясының жоғарылауына
мүмкіндік береді.
Мұнай құрамында коррозиядан қорғайтын ингибиторлар болса да,
химиялық шикізатын немесе өндіріс қалдықтарынан арнайы синтезделген
қосылыстарды пайдалану қажет. Мұнай мен газ өндіру, тасымалдау
барысында қоолданылатын металл заттардың коррозиясымен ылғи қатаң
күрес жүргізіліп отырса да аппаттардың, яғни табиғатты ластауды
тоқтата алмай отыр. Қазақстанда Отандық коррозия ингибиторларының
тапшы болуы республикамызда ингибиторлардың қолданылуын тежеп тұр.
Өндірісте қолданылып жүрген күкіртқышқылды коррозия ингибиторлары ,
азот құрамдас органикалық қосылыстардан дайындалу үстінде. Олар
алифатты және қанықпаған аминдер, амидоаминдер, пиридин туындылары,
амидозолиндер [35] болып келеді.
Салмақтың әдісі ингибитордың тек жалпы корғағыш
әсерін анықтауға мүмкіндік береді. Кинетикалық әсердің
үлесін поляризациялық өлшемдердің нәтижелері бойынша металл бетінің
ингибитормен толуының дәрежесін білу қажет [36]-ші жұмыста азот атомының
бөлінбеген электрон жұбы мен темір атомының d-
орбитальдері есебінен болатын металл бетінде адсорбциялануына
негізделген азот құрамдас ингибиторлардың қорғағыштық
қасиеттерінің механизмі қарастыратын.
Бұл металл бетін оң зарядтап, ерітіндіге темір катиондарының
шығуына кедергі жасайды. Күкіртсутекті коррозиядан тиімді
қорғау үшін тек ингибитордың металл бетіндегі адсорбциясы
жеткіліксіз. Ұсынылатын ингибиторлардың бетпен химиялық әрекетке
түсу қабілеті болуы керек. Күкіртсутекті коррозийны түгелдей
дерлік жоятын ингибиторлардың төмен концентрациялы жұмысшы
ерітіндісі, металл бетінде ингибитор молекуласының темір
иондарымен химиялық әрекеттесетінін айқындайды. Металл бетінде
ингибитерленген күкіртсутек құрамдас орталарда темір атомдарынан,
ингибитор компоненттерінен және гидросульфидті топтардан
тұратын комплексті қосылыстың полимолекулярлы қабықшасы
түзіледі. Ол сульфид кристалдарының еруіне және қайта
кристалдануына бөгет жасап, жоғары қорғағыштық көрсетеді [37].
Ингибирлеу механизмін анықтау үшін оксиэтилденген жоғары алифатты
аминдердің ингибирлеушілік әсерін зерттеу барысында [38] авторлар
Решетников әдісін пайдаланылды [39]. Тежелу коэффициентінің γ жэне z
қорғағыштық қасиетінің концентрациға тәуелділігі анализі біркелкі тегіс
бетке ингибитордың энергетикалық және экрандаушы әсер бар екенін айтады.
Амин типті (алифатты аминдер, карбон қышқылының аминдері әртүрлі
қышқылдарының тұздары) әртүрлі ингибиторлардың ингибирлеуші активтігін
зерттеу жұмыстарында [40,41] авторлар олардын, әсер ету механизмін және осы
ингибиторлардың тиімділігінің молекула құрылысымен байланыстылығын
зерттеген. Металдарды ингибиторлық қорғауда синергизм өте қызық құбылыс.
Қазіргі уақытта әртүрлі кластағы бірнеше заттардан тұратын комплексті
ингибиторлар кеңінен қолданылуда осылайша мысалы, мұнай өндіру саласындағы
болат бұйымдарының күкіртсутекті коррозиясынан жэне сульфидті-коррозияның
шытынауынан қорғаудың жоғарғы дәрежесін көрсететін алкиламинспиртті және
нафтенді қышқылдардың негізіндегі торлы композициялар жасалынды [42] [43]-
ші жұмыста көміртекті болат коррозиясының ингибиторлары ретінде,
полиаминдермен талл майының майлы қышқылын конденсациялау арқылы алынған,
гомологтар қоспасы түріндегі имидозолиндердің қорғағыштық тиімділігі
зерттелген. Күкіртсутектің белгілі концентрацияға дейін болуы
имидозолиндердің корғағыштық әсерін айтарлықтай жоғарылататынын айта кеткен
жөн. Қорғағыш синергизімін олардың бірігіп әрекеттесуінде
ингибиторларадсорбциясының өсуімен түсіндіріледі.Сондықтан ингибиторар
жалпы және жекелей коррозиядан қорғап, сонымен қатар болаттың
сутекті енгізуін төмендете отырып, коррозиялық шытынаудан сақтауы
керек. Болатқа электролиттік сутектің енуін зерттеуде электрохимиялық
диффузияның әдісі қолданылады.Осы әдісті Синютина С.Е., Вигдорович
В.И., Чивилева Л.В., Цыганкова Л.Е., қолдана отырып жұмысты эмульгиннің
( біріншілік және екіншілік жоғары алифатты аминдердің қоспасы)
болаттағы сутек енуіне әсерін зерттеген.
Эмульгин күкіртсутекті ортада сутектің болатқа енуін түгелдей дерлік
тоқтататыны анықталды.
Мұнайды өндіру саласында коррозиялық ингибиторларды агрессиялық орта
түрі бойынша бөледі: сулы жэне көмірсутекті ( мұнай және оның ортасы )
[44]. Әртүрлі агрессиялық ортаға лайықты коррозиялық ингибиторлар түрін
қолдану дамыған. Бұл ингибиторларды өнім алуға, күкіртсутек құрамды сулы
мұнайды тасуға дайындауда, ағын суды кәсіпке пайдалануда, күкіртсутекті
құрамдас және күкіртсутек құрамдас емес, қышқылдық коррозияға қолданады.
Мұнай өңдеу процесінде қолданбалы ингибитор эмульсия түзбеу керек, сонымен
қатар, олар тұнба түзілуіне кедергі болмауы керек. Аппаратты эмульсия басып
кетуі техниканың тоқтауына әкеліп соғады. Ингибиторлардың әсері
қорғағыштықтың үстіңгі адсорбцияға немесе аз еритін темір қосылыстарда
катиондардың түзілуіне әсері. Олар металл ауданының жоғары активтілігін
азайтады немесе коррозия процессінің активтендірушілік энергиясын
өзгертеді. Катодтық ингибиторлардың түрлері қорғау механизмі
электрохимиялық кинетика әсері мен анодтық және аралас байланысты көрсетеді
[45].
Ингибиторларды үлкен бес топқа бөлуге болады: [46]
1. бейорганикалық байланыс
2. алифатты, ароматты аминдер
3. гетероциклдік байланыс
4. органикалық күкірт құрамдас байланыс
5. тағы басқа органикалық байланыстар
Қазіргі уақытта көптеген ингибиторлардың түрлері зерттелген. Коррозияның
органикалық ингибиторлары болып табылатын алифатты және ароматты байланыс,
өзінің құрамында азот атомы бар сонымен қатар күкірт және оттегі. Олардың
ішіндегі аминдер: меркаптандар, дисульфидтер, спирт және қышқыл.
Көптеген функционалды топтар мысалы, аминқышқылдарында ацетилендік спирт
қатарындағы қосылыстар қорғағыштық әсерді жоғарылатады. Металл
коррозиясының ингибиторы ретінде аминдер қышқылдық және сулы ортада
қолданылады. Болат коррозиясының ингибиторы ретінде тиолдар, амин топтары
қарастырдық [47]. Бұл ингибиторлар болатты СО2 және H2S әсерімен 180°
температурада жақсы қорғайды.
Эффективті құрамында азоты бар коррозия ингибиторлерін ендіру үшін хлор
парафиндерді төмен молекуласы аминдермен аминдеу арқылы алынатын
аминопарафиндер (АП) қоспасын қолдану ұсынылды [48]. Гравиметрлік әдіспен
синтезделген аминопарафиндердің пластты суда болат коррозиясы кезінде 0,8
КП қорғаушы әсері зерттелді. Молекуласында хлор мөлшері 26%, хлор:
этилендиамин қатынасы 1:1 хлор парафиндерден синтезделген аминопарафиндер
жоғары эффективтілік көрсетті. Осы аминопарафин негізінде коррозия
жылдамдығын төмендетуде, су мұнайлы эмульциялар тұтқырлығын
төмендетуге, сонымен қатар мұнай ағынын арттыруға мүмкіндік беретін
комплексті әсері бар эффекті реагент болып табылатын ИКАП – 1
коррозия ингибиторы жасалды. Коррозия ингибиторлары нормальды және
изоқұрылысты С16 - C18 қаныққан және қанықпаған алифатты карбон
қышқылдары, нафтен қышқылдары, сонымен қатар полиэтиленполиаминдері
бар C18 қанықпаған қышқылдарының димерлері қоспасын 180-2500 С
температурада қышқылдық катализатор қатысында циклоконденсациялау
арқылы синтезделген дифильді құрылымды модификацияланған
имидозолиннің негіздері болып табылады. Екі фазалы орталарда аминді
типті пленка түзуші коррозия ингибиторларының қорғаушы әсерінің
механизмі ұсынылды. Күкіртсутекті коррозияның перспективті
ингибиторларын іздеу мақсатында құрамында ароматты және
гетероараматты және 2,6 дитрет – бутилфенол, 2 – меркаптобекстиазол, n –
оксидифениламин қалдықтары бар кейбір N – метилоктадециламино
орынбасқан симметриялы триазиндер зерттелді[49].
Мұнай кен орындарының модельді пласты суларында СТ – 3 болатының
коррозия ингибиторы ретінде, сонымен қатар аталған ортада және
хлорсутекті ерітінділерде сутектендіру ингибиторлар ретінде
оксиэтилденген аминдер (ОЭА), гидрозекса -2 ( Г 2) және
диоксиэтилентетраамин (ДОЭ ТЭТА) эффективтілігі зерттелді [50].ОЭА H2S
немесе CO2 және Н2S қатысында болат коррозиясы кезінде
қанағаттанарлықтай қорғаушы эффект көрсететіні анықталды. Газ
қосындалары жоқ орталарда коррозиялардан қорғау дәрежесі төмендейді.
Г-2 және ДОЭ ТЭТА жалпы алғанда аз эффективті. Сутектің беттік
концентрациясына қосындылардың интервалды әсер эффектісін сипаттайтын
тәжірибелер нәтижелері негізінде катодты процесс механизмімен
кинетикасына әсіресе көп комплексті жүйелерде қосылыстардың әсері
жөнінде жалпы қорытынды жасау қйынға соғады. Бірақ нақты
жағдайларда сутектендіру ингибиторлары ретінде қосындылар эффектілігі
бағаланады.
Қазіргі кезде мұнай, газ өндіруші өнеркәсіпте қолданылатын
көптеген ингибиторлар аминдер мен оның туындалары. Сірке қышқылымен
әлсіз қышқылдатылған амин тпиті ингибиторларының болат
коррозиясына қорғаушы эффектілері салыстырылды. Орынбасқан аминдерде
С – Н байланыстарының саны бірдей болғанда олардың массивті және
басқа екі радикал арасында таралуының оптимумы бар ( яғни
гидрофобтылықпен беттік активтілік оптимальды үйлесімі бар).
Децилдиметиламин (Z =92%) күрделі диоктиаминопропионитрилу ( ИФХАНГАЗ,
Z = 93,4%) қалыспайды. Тұз формасында аминдердің эффективтілігі аз
болады. Зерттелген қосылыстардың қорғаушы әсері оттегі атомындағы
заряд шамасына, молекуладағы атомдар санына, молекулалық диполь
моментіне тәуелді. Аминдер ацетальдар кетосульфидтер қатарына
қорғаушы эффектілігі артады.
Болаттың күкіртсутекті шытынауы мен коррозиялық шаршауының
патентелетін ингибиторының құрамына [51] 10-15% диоксан спирті, 1%
(4,4-диметил-5-гидросаметил-1,3-дио ксан), 10-15% жоғары қайнайтын өнімдер,
3-5% 4,4-диметил-1,3-диоксан, 55-65%диоксан спиртінің амил эфирі
кіреді. Инигибитор мұнай және газ өндіруші әнеркәсіпті
қондырғыларды қорғау үшін қолданылуы мүмкін.
R1RN+H2O-C(O)CH2CH(C12H23)C(O)CH(CH 3)C6H5 – формуласы коррозияға қарсы
присадкалар синтезделді. Присадка I-R=H, R1= C18H37; присадка II-
R=R1(CH2)3N(CH3)2 ингибиторлардың қорғау эффектісі турбиндік майдың
күкіртсутекпен тікелей жанасу жағдайларында зерттелді. Присадка I 0,5%
оптимальды концентрацияда майдағ болат коррозиясы интенсивтігі 1,5-3
есе төмендейді. Ұқсас жағдайларда қола коррозиясы интенсивтігі
сұйық фазада төмендейді; бірақ газ фазасында эффективті емес.
Шикі мұнай түрлі минералдау дәрежесіндегі сумен қоспасын
модельдейтін ортада су мен мұнай қатынасы 1:1-9:1, H2S мөлшері 20-
600С 20мгл, араластыру жылдамдығы 500 айнмин, экспозиция жылдамдығы
6 сағат және ингибиторлар концентрациясы 100-500 мгл болғанда
гравиметрлік әдіспен IVNE-ингибиторының (жоғары қышқылдар мен H3PO4
бөлшекті аминделген күрделі эфирлер және BASF SEPACORR ES-3109
фирмасының стандартты ингибиторының комбинациясы) эффективтілігі
анықталады [52]. Мұнай кәсіпорындарының қарапайым жағдайларында 100 мгл
концентрацияда IVNE жоғары эффективті ингибирлеуші қасиетке ие
екендігі анықталды. Эффективтілігі бойынша IVNE SEPACORR ES 3109 ұқсас
болып келеді.
Күкіртсутекті коррозияға қарсы әсер эффективтілігін арттыру және
қату температурасын төмендету үшін коррозиялық – механикалық бұзылу
ингибиторы ретінде құрамында амин тұздары, су және металдар бар
композицияны [53] қолдану ұсынылды.
Азот құрамды органикалық қосылыстардың ішінде төртіншілік
аммонийлі тұздар күкіртсутекті коррозия ингибиторларының ішінде
маңыздысы болып табылады. Ю.И. Кузнецов және басқалары көміртекті
болаттың коррозионды және электрохимиялық тәртібі 3%-ті натрий
хлор ерітіндісінде зерттелді. Жоғары қорғаушы қабілеттілікті
төртіншілік аммоний тұздары хлорид гидрозоний және аминдердің
негізінде көрсетті, болатты қорғау дәрежесі 90%-дан жоғары мәнге
ие болды [54].
Гравиметрлік және электрохимиялық әдістер құрамында H2S, СO2
немесе H2S+H2O бар HCl сұйытылған ерітінділерінде (0,005-0,05 м ). 250С
Ст – 3 көміртекті болаттың коррозиясы кезінде жоғары алифатты момо
және диаминдердің [55] қорғау әсерін зерттелді. HСl сұйытылған
ерітінділерінде H2S көміртекті болат коррозиясын стимулдайды, ал
көмірқышқыл газ керісінше әлсіз ингибирлеуші эффектіге ие. Жоғары
алифатты моноаминдер мен диаминдер H2S және CO2 қосылған әлсіз
қышқылды ерітінділерде Ст – 3 болатының коррозия ингибиторы ретінде
эффективті. Ингибиторлардың қорғаушы әсері HCl концентрациясының
артуымен, сонымен қатар H2S қатысында артады. Алифатты аминдер HCl
ерітіндісінде аралас анодты – катодты әсер ингибиторлары болып
есептелінеді.
Фотоэлектронды спектроскопия әдістерімен октодециламин (ОДА)
молекулалық H2S құрамды ортада және басқа да модельді жүйелерде
болат бетімен әрекеттесуі жөнінде мәліметтер алынды [56]. Инигибитор
молекуласының бетінде азот атомының әр түрлі жүйелері табылып,
анықталды. Сульфитте адсорбциялану процесі кезінде октодециламина
молекулаларының интенсивті протондалуы бейнеленді. H2S ортада
азот құрамды ингибиторлар синергизмі тәжірибелік жолмен табылған
ингибитор концентрациясының артуына байланысты деген гипотеза
жасалынды.
Құрамында КМ синтезделген амин аминдті қосылысы [57] 0,05 гл
концентрацияда эффективті ингибитор болып табылады. Ұсынылған
ингибитор күкіртсутек қатысында блоктаушы механизм бойынша әсер
етеді және катодты да, анодты да реакцияларды тежейді.
NaCl, CaCl2, MgCl2, NaHCO3 құрамында 0,6-15,0 мМл H2S бар мұнай
өнеркәсібінің ағындарын әрекеттесуші модельді ортада (pH-5,5-7,0) болат
(У8) электролит жүйесі дифференциалды көлемінің H2S пен ингибитордың
түрлі концентрацияларында потенциалға тәуелділігін зерттеу арқылы
диактиламинопропионитрил [58] адсорбциясы зерттелді -
0,2-0,8В дейін потенциал ауданында болатта көлемінің төмендеу ауданы
байқалады, оның минималды мәні 2-3 мкФсм2 тең.
Күкіртсутек құрамды орталарда фосфор құрамды алкиламин тұздарының
[59] коррозияға қарсы және бактерицидті әсерін зерттеді. Ингибитор
эффектілігі алкил аминдер хемосорбциясымен де, сульфидті пленка
бетінде нашар еритін темір тұзының түзілуімен де анықталады, бұл
синергизм құбылысын түсіндіреді.
АҚ НАПОР мұнай кәіпорындарын коррозиядан қорғауға арналған Амфикор
[60] жаңа коррозия ингибиторын өңделді. Бұл ингибитор температурасы
600С суда еритін фосфор азот құрамды реагент.
Синютина С.Е., Вигдорович В.И., Чивилева Л.В., Цыганкова Л.Е. жасаған
жұмыстарында құрылысы төмендегідей болатын оксиэтилденген жоғары
алифатты аминдердің ингибиторлық әсері зерттелген:
(CH2CH2O)XH
R-N,x+y=n
(CH2CH2O)YH,
Зерттелген аминдер Ст3 маркалы болаттың күкіртсутек пен
көмірқышқыл газымен қаныққан модельді орталарында эффективтігі
жоғары ингибитор болып табылады.
Синютина С.Е., Цыганкова Л.Е., Оше К.Е., жұмыстарында оксиэтилденген
жоғары алифатты аминдер болаттан жасалған құрал жабдықтарды
коррозиялық бұліну мен сутектендіруден құрамында күкіртсутек пен
көмірқышқыл газы бар сулы орталарда қорғау мақсатында қолдануға
болатындығын дәлелдеп көрсетті.
Жоғары алифатты моноаминдер мен диаминдердің әлсіз қышқылды
күкіртсутекті орталарда ингибиторлық қасиеттерін зерттеуге [61]
жұмыс арналған. Алифатты аминдер тұз қышқылды ерітінділерінде
аралас анодты-катодты әсер ететін ингибиторлар болып табылатындығы
болып көрсетілген.
Құрамында азот кіретін ингибиторлардың қорғау эффектісінің
механизмі [62] көрсетілген. Оның негізінде азот атомының жұптаспаған
электрондары мен темір атомының бос d – орбиталдарының салдарынан
металл бетінде орын алатын ингибитордың адсорбциясының өтуі.
Нәтижесінде металл беті оң зарядталып, Fe2+ темір катоиндарының
ерітіндіге өтуіне жол бермейді.
Агаев Н.М., Асланов Т.А., Мустафаев Р.И., Эминова И.Р., Гейдарова Г.Д.
ұсынған жалпы формуласы NH2-R-R- NH2 болатын қанықпаған диаминдерді
зерттеген, бұндағы R – диенді және олефинді көмірсутектерді бос
радикалды аминдеумен алынған изопрен, дивинил, гексен – 1. Қос
байланысты алкильді радикалдар (дивинил, изопрен), екі амин топтары
сияқты металл бетінде орын алатын адсорбцияның орталықтарының
ролін атқарады.
Аминдердің көмірсутекті тізбегінде қанықпаған байланыстар
адсорбциямен қатар полимеризация, поликонденсация процестеріне, болат
бетінде экрандайтын қорғаушы эффектісі бар қабықшылардың түзілуіне
жағдай жасайды [63].
Гаджиев М.М., Байрамов М.Р., Гасымова Ш.З. өз жұмысында құрамында
азот және күкірт бар алкокси-метилхлорциклоалкандардың қоысылыстарын
синтездеп зерттеген. Зерттеулердің нәтижесі бойынша азот атомындағы
электронды тығыздықпен салыстырғанда алкильді тізбектердің металл
коррозиясын ингибирлеудегі басым ролін көрсетеді. Алты циклді
қосылыстардың жоғары қорғаушы әсері оны Ст3 болатының
күкіртсутекті коррозиядан қорғауға ингибитор ретінде ұсынуға негіз
бола алады. Құрамында алты мүшелі циклдер кіретін қосылыстар
бес мүшелі циклдар бар аналогтарына қарағанда металмен берігірек
байланысады және олардың геометриясы тегіс әрі берік беттік
қабаттың түзілуіне жағдай жасайды.
[64] жұмыста бензол сақинасының құрамына резонансты – донорлы n-R1-
орын басушылар (Cl,Br,CH3, CH3 ) және резонансты – акцепторлы NO2- орын
басушы кіретін 2,3-ди орын басқан 2-тиохиназолин-4-олдың туындыларының
ингибиторлық активтілігі зерттелген. Азоттың пиррольді және
пиридинді атомдары, карбонильді, тиоэфирлі топтар, бензол
сақиналарының, аллильді разикал сияқты бірнеше реакциялық
орталықтардың болуы осы қосылыстарды таңдауға негіз болды. 2-
тиохиназолин-4-олдың туындылары 20 маркалы болаттың қышқылдық
коррозиясының эффективті ингибиторылары болып есептеледі. Қосылыстардың
ингибиторлық қасиеттері мен бензол сақинасындағы пара орын
басушылардың резонансты тұрақтылары арасындағы корреляция анықталған.
А.Е.Арбузов атындағы органикалық және физикалық химия институтына
қарасты Қазан РҒА ғылыми ортылығында жалпы формуласы төмендегідей
болатын оксиалкилденген аминдердің әр түрлі тұздары күкіртсутекті
коррозияның ингибиторы ретінде синтезделген:
(CH2CH2O)n-CH2CH2OH
AсN(H)
R (CH2CH2O)m-CH2CH2OH
R=C15H25 (n=8, m=9).
Оксиалкилденген аминдердің қорғау қабықшаларының түзілуі бастапқы
қышқылыдң табиғатына байланысты. Оксиалкилденген амин және олейн
қышқылының негізгі снтезделген үлгінің қорғау эффектісі айтарлықтай
жоғары. Қорғау қабықшасының түзілуі екі сатыдан өтеді. Бірінші
сатыда ингибитор бетті жауып, бірбеткей тегіс қабықша түзеді,
содан кейін осы қабықшаның үстінде екінші полимолекулярлы кедергі
жасайтын қабықша түзіледі. Екінші қабаттан ингибитордың мөлшері
адсорбциялық қабатта толтырылады. Бұндай жағдай екі қабатта қабықшаға
жоғары қорғаушы қасиеттердің болуын қамтамасыз етеді.
Ингибитордың полимолекулярлы қабатының түзілуіне олейн қышқылының
ұзын тізбекті қалдығы септігін тигізеді. Сірке қышқылының негізінде
синтезделген ингибитор металл бетінде тек қана бір қабатты қорғау
қабатын түзеді, ол күкіртсутекті коррозия жағдайында тез бұзылады.
А.Е.Арбузов атындағы ФОХИ жасалған азотты және фосфорлы
ингибиторлар зерттелген [65]. Бұл қосылыстар құрамына протондалған
аминотоп (катионды фрагмент) және депротопдалған фосфорильді топ
(анионды фрагмент) кіретін БАЗ – дың жаңа амфотерлік тобын құрады. Бұл
қосылыстар оттегінің тотоықтырғыш әсеріне төтеп бере алады, ал
олардың молекулалары фазалар шекарасында мицелла түзуге бейім.
Молекуланың қорғаушы қасиеттерді анықтайтын маңызды фрагменті –
аминотоптың донорлы азот атомдарында немесе фосфорилді топтың
фосфорында орналасқан ұзын тізбекті көмірсутекті радикал. Егер ұзын
тізбекті орын басушы фосфордың донорлы атомы жағында орналасса,
ингибитордың қорғаушы әсері тізбектің ұзындығы артқан сайын
жоғарылап, белгілі бір шекті мәнге бағытталады. Ал егер ұзын
тізбекті орын басушы азоттың донорлы атомында орналасса, қорғаушы
әсердіәң тізбектің ұзындығына тәуелділігі экстремумға теңеледі. Екі
жағдайда да тізбектің оптималды ұзындығы С8-С10, бұл жағдай аталған
орын басушылардың максималды гидрофобтағыш әсерімен байланысты.
Азотты – фосфорлы ингибиторлардың қорғаушы әсері болаттың бетінде
тығыздалған қабаттардың түзуінің салдары. Олардың түзілуі мен
кейіннен бетте жапырылуы немесе өрістеуі салдарынан осы беттің
тығыздалуы металл-ерітінді фазалар шекарасында өтеді.
Гафуров Р.Р., Половняк В.К., Чумак И.Ю., Шмакова О.П. жасаған
жұмыстарында жалпы формуласы төмендегідей болатын симметриялық емес
диметилгидразиннің катионитті туындысы - Гидразекс-2 ингибиторларының
қорғаушы әсері зерттелді:

H3 C H

N –N+ H
Cl-

H3 C R

Бұндағы R=C10 – C13 және формуласы OH(CH2CH2NH)4CH2CH2OH болатын
диоксиэтилтриэтилентетрамин (ДОЭТЭТА).
Гидразекс- 2 және ДОЭТЭТА ингибиторлары құрамында күкіртсутек пен
көмірқышқыл газы бар модельді орталарда, және де осы екі қосымша
бірге болған жағдайда да негізінен анодты әсер беретін
ингибиторлар екендігі анықталды. Гидразекс-2 ингибиторының модельді
ерітінділерде әсер ету механизмі қоршауға негізделген. ДОЭ ТЭТА
қосымшасының әсер ету механизмі күрделірек.
Сонымен коррозия ингибиторы бойынша бар ғылыми әдебиетті шолу
ұсынылған инигибиторлар санының көптігін дәлелдейді. Бірақ,
коррозиялық процестің күрделігіне байланысты әрбір нақты жағдайда
ингибиторды таңдау қажет белгілі бір жағдайларда эффективті
коррозия ингибиторы болып табылатын қосылыс басқа жағдайда коррозия
стимулиторы болуы мүмкін. Қазіргі кезде қолданылатын көптеген
коррозия ингибиторлары азотты органикалық қосылыстар немесе олардың
туындылары болып келеді. Одан әрі көптеген зерттеулердің нәтижесінде
басқа да ингибиторларды жарыққа шығару керек. Бұл проблеманы
комплексті түрде ойластыру арқылы шеше аламыз деген қорытындыға
келдік. Тиімді жоғары коррозиядан қорғағыш ингибиторларды мақсатты
іздестіру барысында зерттелетін қосылыстардың ингибирлеуші қасиеті
мен құрылысы арасында бйланысты анықтау ең қиын және спектралды
әдістерді қатар пайдалану бұл мәселені шешуге мүмкіндік береді.

1.3.Органикалық қосылыстардың болат бетінде адсорбциялануы

Жүйедегі ингибитордың адсорбциялану нәтижесінде потенциалдың
адсорбциялық секірісінің өлшемі, сонымен қатар қос электрлік
қабаттың құрылымы өзгереді. Менің зерттеу тақырыбын бойынша алынған
азотты ингибиторлардың адсорбциялық қабатын зерттеу үшін белгілі
және де нақты әдіс сыйымдылық әдісі қолданылды. Қос электрлік
қабаттың құрылымын зерттеу үшін дифференциалды сиымдылық ең
ыңғайлы өлшем болып табылады. Дифференциалды сиымдылық қысықтарының
формасы электролит сиымдылық қисықтарының потенциалының ең аз
шамасына, яғни нольдік заряд потенциалына жақын маңда
қолданылады. Қос қабатқа органикалық зат молекуласы енгенде сиымдылық
шамасы төмендейді, ал ол диэлектрлік тұрақтының азаюына және
қос электрлік қабаттың қоршауларының арасының ұлғаюына әкеледі.
Хлорлы ортаға қарағанда күкіртсутектік ортада қос электрлік қабат
сиымдылығы көбірек төмендетеді. Адсорбциялаушы затпен электрод
бетінің толу дәрежесін анықтау үшін келесі формула қолданылады:

мұндағы, С0 – ингибиторсыз дифференциал сиымдылық;
С, - ингибитордың белгілі концентрациясын
қосқандағы дифференциал сиымдылығы;
Егер С∞ -θ=1 жағдайда болса, онда бұл дифференциал сиымдылық.
Адсорбция табиғатымен органикалық ингибиторлардың қорғау қасиеттері
анықталады ( хемосорбция, физикалық және специфизикалық адсорбция )
[66], соған байланысты металл – азот атомы сияқты хамосорбциялық
байланыс құрайтын ингибиторлар ең жақсы ингибиторлар болып
есептеледі. Металл бетінде адсорбцияланған молекулалардың
байланысы мен күшінің табиғаты жайлы мәліметті адсорбция
изотермаларын құру арқылы адсорбция механизмін білуге болады.
Изотерманың түрі адсорбция механизмімен тығыз байланысты. Қатты
металдардың бетіндегі адсорбциясы Фрейндлих, Ленгмюр, Фрумкин және
Темкин изотермаларына бағынады [67]. Тәжірибелік нәтижелер
бойынша, қосылыстардың көбісінің металл бетінде адсорбциялануы
Ленгмюр және Темкин изотермасына негізделген. Органикалық
ингибиторлар коррозия өнімінде адсорбцияланбайды, ол тек металл
бетінде ғана адсорбцияланады. Көбінесе органикалық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.