O'z-o'zini yo'naltiruvchi kislotada ishlatiladigan korroziya inhibitori

Viskoelastik sirt faol moddasi (VES) kislota tizimlarini yo'naltirishning muhim tarkibiy qismidir. Noyob amfifil molekulyar tuzilishi tufayli, kislota-tog' jinslari reaksiyasi rivojlanib, pH o'zgarganda, VES molekulalarining sirt zaryadi o'zgaradi. Bu mitsellar morfologiyasining sharsimon shakldan tayoqsimon yoki chuvalchangsimon tuzilmalarga o'tishiga olib keladi, natijada tizimning yopishqoqligi sezilarli darajada oshadi. Bu suyuqlikni yo'naltirish va karbonat rezervuarlarini bir tekisda rag'batlantirish imkonini beradi. Yo'naltiruvchi kislota tizimlarida polimer molekulalari bo'lmaganligi sababli, ular qoldiq zarar yetkazmaydi va kislotaning bir tekis taqsimlanishiga erishadi. Natijada, ular endi karbonat rezervuarlarini rag'batlantirishda keng qo'llaniladi.

Korroziya ingibitorlari va VES ning sirt zaryadi/molekulyar geometriyasi o'rtasidagi o'zaro ta'sir diverting kislota tizimlarining reologiyasi va korroziyasiga sezilarli darajada ta'sir qiladi. An'anaviy korroziya ingibitorlari diverting kislotalari bilan yomon moslikni namoyon etadi, bu asosan oddiy xlorid kislotasidagidan ancha yuqori korroziya tezligi va diverting kislotasining yopishqoqligining keskin pasayishi bilan namoyon bo'ladi. Korroziya ingibitorining ba'zi organik komponentlari VES mitsellalariga kirib, ingibitorning samarali konsentratsiyasini pasaytiradi. Bu po'lat yuzasida H⁺ ni to'sib qo'yadigan himoya plyonkasining hosil bo'lishining oldini oladi va shu bilan inhibisyon samaradorligini pasaytiradi. Mitsella yadrosiga cho'zilgan korroziya ingibitorining qutbsiz uglerod zanjirlari diverting kislotasining yopishqoqligining pasayishiga olib kelishi mumkin. Korroziya ingibitorining yuqori konsentratsiyasi yopishqoqlikning keskin yo'qolishiga olib keladi. Hanafy va boshqalar korroziya ingibitorlari va VES molekulalari o'rtasida kimyoviy reaksiya topmadilar va elektrostatik o'zaro ta'sirlar VES yopishqoqligining pasayishining asosiy sababi sifatida aniqladilar. Li va boshqalar va Salar va boshqalar korroziya ingibitorlari sirt faol moddalarning tayoqchaga o'xshash mitsellar tuzilishini buzishini, mitsellar yig'ilishining yo'q qilinishi esa VES yopishqoqligining yo'qolishining asosiy sababi ekanligini ko'rsatdilar.

Hozirgi kislotalovchi korroziya ingibitorlari asosan Mannich asoslari, imidazolinlar va to'rtlamchi ammoniy tuzlari deb tasniflanadi. Ular molekulyar tuzilmalaridagi oltingugurt, azot va kislorod funktsional guruhlari orqali metall yuzasida adsorbsiyalangan plyonka hosil qilish orqali elektrokimyoviy korroziyani inhibe qiladi. Mannich asos ingibitorlari odatda katta molekulyar og'irliklarga ega va benzol halqalari kabi lipofil guruhlarni o'z ichiga oladi, bu ularni mitsellalarga kirib borishga va mitsellar barqarorligini buzishga moyil qiladi. Alkil to'rtlamchi ammoniy birikmalari kislota korroziyasini yo'naltiruvchi inhibitorlar sifatida o'rganilgan, ammo yuqori korroziya tezligini ko'rsatadi. Aromatik to'rtlamchi ammoniy birikmalarining kiritilishi molekulyar anizotropiyani kuchaytiradi va metall yuzasida molekulalararo jozibador kuchlarni kuchaytiradi, bu esa korroziyani sezilarli darajada kamaytiradi. Viacheslau va boshqalar tomonidan olib borilgan tadqiqotlar to'rtlamchi ammoniy tuzi korroziya ingibitorlarining kislotalarni yo'naltirishda yaxshi mosligini ko'rsatdi, bu ularni kislota korroziyasini yo'naltiruvchi inhibitorlar uchun muhim tadqiqot yo'nalishiga aylantiradi. Hozirda mavjud bo'lgan tijorat VES korroziya ingibitorlari ko'pincha yuqori darajada o'ziga xos (maxsus VES mahsulotlari uchun mo'ljallangan) va yuqori korroziya tezligi bilan nisbatan qimmat.

Ikkita piridinyum to'rtlamchi ammoniy tuzi korroziya ingibitorlari sintez qilindi. Ularning yo'naltiruvchi kislotalarda korroziyani inhibe qilish samaradorligi, yo'naltiruvchi kislota yopishqoqligiga ta'siri va boshqa xususiyatlari tahlil qilindi va baholandi. Shuningdek, ularning inhibe qilish mexanizmi o'rganildi, maqsad yaxshi ishlashga, arzon narxga va kengroq qo'llanilishiga ega VES korroziya ingibitorlarini ishlab chiqish edi.

Samarali korroziyani inhibe qilish va yaxshi moslikka erishish uchun, yo'naltiruvchi kislota korroziya inhibitori molekulyar tuzilishi quyidagi talablarga javob berishi kerak:

1. Sirt qoplamini va inhibisyonni kuchaytirish uchun molekula barqaror tekis tuzilishga yoki egiluvchan tarmoqlangan zanjirlarga (masalan, benzol halqasi, CC shoxlari, CN zanjirlari) ega bo'lishi kerak.

2. Molekula tarkibida zich himoya plyonka hosil qiluvchi, quvursimon sirtda temir atomlari bilan o'zaro ta'sir qilish uchun yakka juft elektronlarni berishga qodir atomlar (N, P, S, O) yoki kuchli adsorbsiyalovchi guruhlar bo'lishi kerak.

3. Molekulada faol vodorod atomlari bo'lmasligi kerak, chunki ular misellalarni beqarorlashtirishi va kislotaning yo'naltiruvchi yopishqoqligini kamaytirishi mumkin.

4. Inhibitor suvda eriydigan bo'lishi kerak. Yog'da eriydigan ingibitorlarning organik komponentlari, ayniqsa yuqori haroratlarda, yo'naltiruvchi vosita tomonidan hosil qilingan mitsellalarga osonroq kirib boradi, bu esa mitsellalarni sezilarli darajada beqarorlashtiradi va kislota yopishqoqligini pasaytiradi.

Xulosa:

1. An'anaviy HCl korroziya ingibitorlarining o'z-o'zini yo'naltiruvchi kislota tizimlari bilan mos kelmasligi ingibitorning organik komponentlari mitsellalarga kirib borishi natijasida yuzaga keladi. Bu ham samarali ingibitor konsentratsiyasini pasaytiradi (inhibisiyani pasaytiradi), ham mitsellar tuzilishini buzadi (qovushqoqlikni kamaytiradi).

2. O'z-o'zidan yo'naltiruvchi kislota uchun mos keladigan korroziya inhibitori ishlab chiqildi. U 90°C da 5 g/(m²·soat) dan past statik korroziya tezligini va 120°C da 20 g/(m²·soat) dan past dinamik korroziya tezligini boshqaradi, yo'naltiruvchi yopishqoqlikka ta'sir qilmasdan yaxshi inhibisyonni namoyish etadi.

3. Ishlab chiqilgan o'z-o'zidan yo'naltiruvchi kislota korroziya inhibitori Dagang neft konidagi (Xitoy) va Ahdeb neft konidagi (Iroq) 15 ta quduqda muvaffaqiyatli qo'llanildi, bu esa kislota yo'naltirish ishlov berishning xavfsiz bajarilishi va muvaffaqiyatini samarali ta'minladi.