автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.04, диссертация на тему:Разработка промышленных способов синтеза ингибитора атмосферной коррозии нитрита дициклогексиламина (НДА)

Санкт-Петербургский технологический институт

Па правах рукописи

Для сдулзбного пользования'

Экз.2

ЛЬЕУХИН МШШ ЮРЬЕВА

РАЗРАБОЖА ПРС&ШЕЖШ. СПОСОБОВ СИШЕЗА ННПБИГОРА АТМОСФЕГ. .ОЙ КОРРОЗИИ НИТРИТА даШОПНСИШИНА (КОД)

C5.I-7.04 - Технология продуктеэ тягзлого (кля сснс-чого) оргаиячесаого

CÎÎSîT3Sa

A п т о р о 4 Р я '

дяоссртиг.'.и ¡la соисяанпэ ученоЛ стзпеет п.иш'-датп TQauî48CiUix n;v/a

92 $МШ

i

', f /" / í /

С-Петарбург Ï992 гол

Работа выполнена во Бое союзной научно-иооледоаат&Еьсгс&з

Бкотиц.з нег»техй1шчесхвх процессов (ВНИИНвфтохаи).

¿¿дучи^э рувоводятолн - доктор технических наук.врофассор

Ащыбвева Алла I ^новна; кавдадат хсцических ноук Рудвн Михаил Григорьевегч

Офсдовлышо оппонента - доктор хкигчеслнх неук, прсфэоеор

Решетников Сергей Ыаковмовяч кандидат хйгязчосхвх наук, старой ввучшй сотрудник Иванов Валентин Анатодьшшч 1

Ведущее вредцрпятне - РедкЕзоквЗ ОяытшЁ аааод (г.Раздано)

Защите дяосертвзд"* оооговтоя " " 1992 г.

э___ часов ва аооадшвг сиецаажизвдсшашюго ооаота

Д: 063.25.07 с СавЕт-Петорбургазеа тсхнолзгвчесйоы инзгвтуте /КО адресу: 198013. С.Пе?ор<$ург» ЕэшизсвнЯ пр.,26.

С дв-сзртадпой иоекно ознгаоаатьая £ Знблас^ко вгогегуте. Огзивь' в звмочанпя £ одно;* азссыгимро, аалерошшо гербовой печатью, гщссги шшрвслять но одрэсу: 198013, С-Пэгарбург, ЯооеооовйЗ цр., д.23, Ссцкт-Шг ^(ЗургоЕсЗ тохполопгчоокгЗ енотвту*, УЧОЮ" СО&ОТ.

Двгоро^орст разослал . 1992 г.

Ученый секретарь Сие .лслнэярсшепного Совете, евядедст хтгеческш: науз

Рро^оаа В.В.

ОБЩАЯ ХАРШЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Аг^м^ость^роблемц^ Для зацнти металлических кзделиЭ от атмосферной коррозии во многих отрьглях промыяяскност;! используются летучие (парофьоные) ингибиторы. Технология ¡« прга.'.ене..ля, в том числе и одного из наиболее широко применяемого в мировой практике ингибитора атмосферной коррозии - нитрита дициклогексиламияй (ЦЦА), достаточно полно описана э многочисленных публикациях.

В то гее время о литературе имеется незначительное количество работ, посвяценных описянкэ технологий получения НДА различными способами. Практически отс. ;ствух>т работы, дащие сравнительную экономическуэ и технологическую оценку разработанных способов получения.

НДА з нашей стране производится через сернокислую соль дициклогексиламина. При производстве НДА этим методом но I т НДА образуется 12,5 т сточных под, загрязненных ионами /У и ¿ьО^1^. Эти сточныч воды трудно утилиэируится и ич находят применения а какой-либо отрас-н промышленности, т.е. этот ¡.^ год синтеза о нааз вре?1Я не является оптимально технологически« и экологически чистки Поз то ¡.у задаче изучения технологических закономерностей процесса синтеза ВДА и разработка промышленного экологически чистого способа его ск .теза весьма актуальна.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с программой р Зог по приказу УЛХП СССР 932-110 от 30.09.87 г.

Паль расоты состояла в ^аэрабо че ноеоЛ промшленноЯ гех-иолсп'.и синтеза ВДА, свободной от недостатков освоен него про-.'■¡пленностьп сп^оба, и позволяг/цей р21г.;ть комплекс технологических, экологических п зноноштчееккх проблем, а яйшю! увеличения выхода а улучшения защитных сооЯстз ингибитора, сшсхенил количества и уменьшения агрессивности сточнах вод процесса, снипення иодиизства отходов.

Задачи исследована -.

1. Сравнительна анализ технологий получения НДА на основе экспериментального сопоставления и прсэерки опублчкоп:ж-ных в мирооой литературе способов синтеза НДА.

2. Исследование технологических парь етров синтеза ИДА через фосфорнуа кислоту и диакионпГ¿ссфгг?, сопоставление тех-

колстеческкх особенностей различиях способов получения ЦДЛ;

экономическая оценка п выбор способа синтеза для иро-•аа/ чной реализации.

3. Исследование" влияния технодопгче-чкй примесей в мышлешю;-.! ляп'биторо НДА на его -защитные свойства.

4. Разработка промышленной технологии синтеза НДА.

5. Разработка методов снижения количества отходов и определенно путей квалифицированного их использования.

' 6. Разработг . технологической схемы промышленного комп-Д01. д по производству ингибиторов атмосферной коррозии.

Научная новизна работы состоит в выявлении обзгх закономерностей синтеза НДА. на основе экспериментальной проверки в -сопоставила условиях различных способов его получения. На тнове установленных закономерностей предложен новый способ синтеза Щ1А через диа...;онийфосфат. Показан анодный синергизм йлкякея на завдтиие свойства ингибитора добавок гидрофосфата ' натр-я. На оспове определения технологических закономерностей синтеза Т"'А двумя способа.*® - через фосфорную кислоту и через диашоний$осфат установлены оптимальные параметры . доведения синтезов. Методов измерения концентрационных зависимостей расхо довашш компонентов изучены тепмодинамичеекке характеристики реакций синтеза ИДА к рассчитаны кинетические параметры рэактщЕ саитоза НДА к кристаллизации его из раствора, что позволило произвести расчет технологического оборудования при промышленном производстве ингибитора.

. Практическая пеиност;.. Разработана промышленная тохнслоги синтеза НДА через фосфорную кислоту. Разработка^ технологи-чсс:' ■•о регламента позволила внедрить сиособ в дохе В 21 Редк^й-ского Опытного заводя (РОЗ), при &тогг фактические расходные показатели при проведении синтеза определены няка расчетных. Полученный ингибитор соответствует стандарту.

Предлокеннея технология залоаека в ос$чую технологическую схему комплекса по производству ингибиторов атмосферной коррозии. Выполнен технологический регламент на проектирование комплекса к передан Локгипрпнефгехиму для разработки рабочей документации на строительство.

Алпобапин работы. Материала диссертации докладывались на ХХШ XXIУ Всесоюзна:: конференциях молодых специалистов по

---г Я

цефгех" ни и нефтепереработке (1986, 1939 гг., г.С-Петербург, РНИКНофтехим), на Всесоюзной конфзроппуг.-! та вопрос/ "Обобщение опита проектирования, строительства, пуска и эксплуатотзта ус-яовок каталитического ри'эрмянга (1990 г., г.С-Петербурс; •" Дшгкшр 'eijTQxni.i), демонстрировались на вставка НТМ (1907 г. К

По тог,;э диссертация подана заявка па авторское свидетельство 4706975/04.

Пуфщкавдл. Основные полошгтл диссертация опубликовали в I печатной работе.

С 'ьем диссертации. Диссертация состоят из введения, пяти глаз, выводов, списка лнтературн н пр'^ояендп.

Работа включает 160 страниц машинописного тенета, содер-гл? 23 рисунка, 43 таблицу, список литературы из 129 чект. ;кс-вакиЗ на 12 страницах и 2 прилокения на 4 страницах.

. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

В литературном обзора приведет! сведения о соединениях, ст>~ ссбтп. тормозить атг.юс$ рнуя корр^зшэ, з т.ч. об ингибитора* па основе цпкло- и дшщкяогоясилалша (ДЦГА), a Tairta систематизированы- даннно о получена НДА раат'гчгии способами. Условно эти спосс а разделены па дво группы. Синтопц пор..'зЗ. rpynmi основали на использовании реакции обменного разложения кэапу яапой-дябо солью ДЦГА и нитритом натрия •

(ct 7->NntIOA *,VoX{2),

гдо X -Г кпелотпь-й остаток (Gi~, ,S , НРО^" С0С1Г и т.д.)

Вторая группа способов основана па использования водного раствора ¡штрптг з:?.:о!ГОГ в качестве реагента 2-сЗ стаяли. Пят-трнт стсшм получается реакцией семена нитритов цзлочшк металлов и солей; способных образовывать малорастпоршые соли ¡цодеших металлов:

+ЩХ (3).

где !Д щелочной или целочноземельный металл (Жа+, К1",

Са2+, Еа2+ п т.д.), I - нислоишй остаток (НС^ ,

2-

НР04 к т.д.).

Кссл.злогяниэ техчодот чвсуих особенностей процессе, получения ингибитора НДА различными методами.

I. Экспериментальная проверка способов, описанных в литературных источниках.

Экспериментально исследованы с полным воспроизведением; условий, представленных в соответствующих патентах, способу синтеза НДА через соляную, фосфорную, серную, муравьиную iaîслоги, двуокись углерода н бнкарбонат аммония. Защитные свойства сниТ'Эзировашшх продуктов определялись в климатически керро-:-::-оияоЦ каморо но ГОСТ 9.055-89, в водных растворах - *-равпивтри-чесейм и потенцкостатпческим методами. Состав целевого продукта рассчнтызался на основе содержания в нем отдельных го-л-I.J1Î3HTOB. Эксперимент." 'ьные результату исследований и оравши ■ тельная характеристика способ ; представлена в табл. I. Пока-аако, что все есследованные способы имеют рад общие недостатков:

- спите зи проводятся в разбавленных растворах что вызывает появлению значительного количества сточных вод 2 прсводаг к бшшгша потери1 ЕДА, вследствие его хорошей растьоршостк в воде;

- затруднена очистка продукта от прииосей (Уа-^О,* A&CI, к д^.). Дополнительная очистка приводит к болыискгу количеству оточшгх вод, которые во мкоглх случаях содержат корроаяонноах^ рессишше компоненты, что затрудняет кх утшшзащш;

- необходюло точное поддержание j2I реакционной среды в пределах С-9, в протпшеа случая происходит образование нктро-зосоадвненпй, выделение окекдов азота, ингибитор НДА осмоля-ется и комкуатсл.

Экспериментеяьноо сопоставление способов получения ЦЦА позволяет сделать вывод, что ез способов, относящихся к первой группе, напосшзшй снтерес с техиологячоской точки зрения к с учотш трободзнп!! к товарному ИМ, представляет способ синтеза через фосфорную кислоту. Этот способ характеризуется ïom, что на второй стада с;;дтога, помамо ЦЦА., образуется фосфа: натрпя. Е отлично oî ïskтх к орр о он онио~актпвик-: солей, как //пГт,//^¿'Од, НСОО//а е др.. присутствующие б реакционной среда щи синтого ШИ через соответствуйте кислоты, ■

Таблица I

Зкстр-^ентальгшо результаты исследований различных способов получения НДА. (воспроизведение условий синтеза НДА, приведенных а литературных лоточниках)

Способ синтеза

НДА, через:

_Характеристика конечного продукта

Внход Содераа- рН 1%~ Кол-во % ЯВ9 ПДА ного сточных

% илс. водного ?,\вод,

раствора 'л/кг

Степень закдаты

1-я группа способов

НС1 75,0 92,0 9,: 10,5 аз

82,0 93,5 10,7. 8,9 95

85,0 36,5 7,5 12,5

НСОШ 64,0 91,0 3,3 10,0 Й4

сод 80,0 90,0 10,7 9,0 81

2-я группа спг "СбОВ

/'Л4НС03 87,0 Ес,0 8,5 8,0 86

Ппшо^алзз: з) Повышенная цэлочная реакция 1$£-ного раствора НДА свидетельствует о том, что прсложлшюго в патентах кс 'честза промывочных /идкостей недостаточно ляя полного отмывания от ЯДА пепророагировавшаго ДЦГА

1Т1) Степень защиты определялась ¡электрохимическим методом в 0,т н р -отворэ//а2Д04 при концентрации знгибаюра О,.... мае. (ГОСТ 9.041-74).

¡фосфат натрия является ингибиторов коррозии а ыоает быть так-нспользоваа для защиты металлов.

Вторая группа способов представляет интерес вследствие простоты проведения второй стадии процесса, в результате которой НДА осаздается из водного раствора г -давка. При этом синтез НДА через бикарбонат аммония отличается от других синтезов небольшим количеством сточных вод и сравнительного высоким выходом целевого продукта. Однако ПДА, полученгчй этгм способом, ввиду наливал примесей//аНСОд обладает т шошм защитными свойствами.

В работе предложен новый способ с,дг"еза НДА - через днам-

ионийфосфат2^:

+//а£НРО^ (5)

ЩЛ>Ол +[С$Нн)гт } $ (6)

Преимуществом этого способа по сравнению с синтезом через бикарбонат аммония является то, что образующийся на 1-ой стадии процесса данатргйфосфат имеет-значительно меньшую рас-твс^выость в воде, чем бикарбонат натрия, н моеот быть легко отделен от фильтрата,- Кроме того, при соосаздешш с .НДА на 2-ой стадии процесса, динатрийфосфат, яшшхмци..^я ингибитором коррозии, до сникает защитные свойства конечного продукта.

В работе детально исследованы технологические параметры синтеза НДА. через фосфорную ~ т"1слоту с диаымонайфосфат.

2. Синтез НДА. через фосфорную кислоту.

Низкий выход конечного продукта и высокое значенио рК 1&-НОГО л. дцого раствора потребовали технологической проработки этого способа. Исследовано влияние концентрации фосфорной кислоты (от 3 до 10% мае.), избытка от стехиоаэтряческого дагижлогепенла'лзт (от 4 до 25"\ нитрита натрия (от 10 до 100$), концезтрацЕШ раствора нитрита натрия (от ГО до 4.0$ шсЛ температуры процесса (от 10 до 50°С). Исходя из результатов исследований определено, что оптимальней является технологические параметры, представленные в табл.2.

Показано, что применение орте-фосфорной кислоты в концентрации более 6? «¿ас. и твердого нитрита натрия приводит к виде .шш окислов азота, а подученный НДА осмоляется н комку-ется. Содержание ось зного вещества'в конечном продукте при этом сннаается.

рН-ь;етрйчоскЕМ титровашегл 6^-пой фосфорной кислоты ди-циклогексиламипоа установлено, что при использовал®! в синтезе растворов 6^-ной фосфорной кислоты и 40?^-ного нитрита натрия практически полное образование двойной соли ДЦГА с фос-

к) Положительное решение по заявке на авторское свидетельство Г 1706975/04, решение о выдаче 26.03.91

Таблица 2

Технологические параметры синтеза НДА разработанные методами

Параметры синтеза

Разработанные способы

через через

фосфорную ' диаммоний-кислоту фосфат

Темпе"ятура 1-ой стадии, °С .

Температура 2-ой стадии, °С

Концентрация о-фосфорной кислоты, % мае.

Концентрация раствора диамаоний-фосфата, % мае.

Концентрация раствора нитрата натрия, % мае.

Соотношение о-фосфорной г"хлоты л нитрата натрия

Избыток ДЦГА, % мае. от стехлиматрячаского

Избыток дпаымонийфосфата % мае. от ствхиоматрическогс

Избыток ¡штрита аммония, % мае. от стех! .метрического

18-20 18-20

18-20 18-20

35

40

40

стехиомег- -ряческое

1С

10 70

форной кислотой происходит при избытке ДНГА, составляющем 10^ от стехиометричоского. Выход НДА в этих- условиях - более 90£, рН 1^-ного водиого раствора ингибитора - э пределах 5,2-5,4. Пра сяигэння концентрации раствора нитрита натрия до ЗС# мае., выход НДА умэаызается до 80% от теоретического, вследствие разбавления растворов и потерь продукта иэ-за его растворимости в воде.

В саяза с тем, что обе стадии синтеза проходят о выделение* тепла реакционную массу охлаждают до 18-20°С. Бра дальнейшем понижении температуры процесса го Ю0^ выход НДА по увенчивается, а увеличенло темпа], атуры процесса вызе 20°С приводит я снааэнав взхода ЦДЛ до 70% мае.,

: ЕС бедствие его растворимости в маточной растворе, при лтом увеличивается содержа, ле в конечном продукте натриевых солеи до мае.

3. Синтез ВДА через диаммонийфосфат.

При детальной разработке процесса синтеза НДА по ново?лу предложенному нами способу было исследовано влияние концентрации раствора диаммонийфосфата (от 15 до 50% мае.), концентрации раствора нитрита натрия (от 25 до 55$ мае.), избытка от. сте 'ометрического диаммонийфосфата (от 10 до 50$), нитрита аммония (от 10 до 1005?), температура процесса от 10 до 50°С._ Исходя из результатов исследований/ определено, что о.;тималь-: ныли являются технологические параметры, представленные в Та.бл.2. , •

В рабств показано что использование диаммоиийфссфета в концентрации более 35^ мае. и :итрита натрия в концентрации более 40% nací нецелесообразно, т.к. применение таких концентрированных растворов возможно только при температурах вьше 40°С, оди<.1<о дане при 30°С происходит разложение п^некуточного продукта - нитрита аммония, что приводит к уменьшению выхода ДДА.

Избыток диампэнкйфосфата лее 105? мае. на 1-ой стад к.: увеличивает общий выход продукта, однако содержание Щ1А в коночном продукте снижается за счет осавденкя непрореагировов-шяго диаммонийфосфата. При избытке нитрита аммония до 70¡£ мае от стехиэметрического весь ДЦГА вступает в реакции, при этом необходимое качество ЦДЛ достигается даже при его промывке только водой.

,,ля промывки полученного осадка, как в способе еннт-зза через фосфорнуп кислоту, так и в способе через диаммонийфос-фат, использовались дистиллированная вода, 2-5£-гше растворы нитрита натрия и органические растворители. Установлено, что применение для удаления непроргагировзаесго ДЦГА изопропило-вого спирта, ацетона, гексана ухудшает далънейиую отмывку ДЦГА от неорганических солей. Оптимальным варна..том промыэки определен 5%-ный раствор шг ита натрия, при этом промывка проводится порциями раствора 5 раз.

В табл.3 проведено сопоставление технологических особенностей разработанных нами способов получения ЦЦА через фос-

» Таблица 3

Сопоставление технологических особенностей способов получения 11ДА

Разработанные в

¡¡.именование Способ Способ через фос- работе способы

показателей через форну» кислоту, --Г""--_ -

качества . серкуя воспроизведенный „„^Г

конечного кислоту, по литературным ,£гп «пни»

продукта кыГиро- источ™кам кислоту фосфят

И1ЕИЗН-

ностьп

Выход, % тс. 85,0 82,0 94,6 98,0

Содержание НДА % >*'1С. 95,5 93,5 97,5 97,5

рН 1^-ного водного раствора 6,8-7,3 10,7 7,3 7,4

Степень защиты, г , %, в 0,1 н раст-'-воре (злектрохшичес-киП метод), концентрация ингибитора 0,1% глас. 95 95 99 99

Количество сточных под, т, . 12,5 8,9 8,3 8,1

Количество сточных вод после внедрения мероприятия по промывке осадка,т/т 2,2 6,4

форную кислоту и дI• аьг'сIиI!^р-псфпг е данными, полуденными нами для спите зон 1ЩЛ через фос., ^нуз кг:глот/ (в условиях, описанных в литературе) и ссрнуя кислоту (способа, освоегаюго отечественной промкяленноетто).

Сопоставление данных позво. тт едглать внеоды:

1. Показатели качества конечного продукта практически одинаковы. Продукты соотэотстсулт требованиям, предгявлпекня стандартами к ингибитору ЦДЛ.

2. В синтезе через дпсммошгйфэсфат достигается някбояь-¡пиЯ выход конечного продукта.

3. Количество сточных вод в синтезах через фосфорную рислоту и диаммонийфосфат значительно меньше, че. в промышленном способе.

4. При реализации разработанного нами способа получения НДА через фосфорную кислоту можно добиться снижения количества сточных вод ю 2.2 т на 1т ингибитора при организации рьда мероприятий по снижения количества сточных вод (рециркуляция растворов, санитарная колонна и др.).

5. Способы получения ВДА через диаммонийфосфат и через фосфорную кислоту значительно-отличаются по аппаратурному оформлению при реализации в промышленных условиях.

При получении ВДА через фосфорную кислоту обе стадии сад-теза можно проводить в одном реакторе. Синтез НДА через диаммонийфосфат требует дополнительного оборудования для кристаллизации и отделения от фильтрата и очистки (до показателей, которые предъявляются к нему, как к товарному продукту в соот-» Еетствии со стандартом) побочного продукта 1-ой стадии синтеза -г динатриКфосфата• Так как при синтезе -ВДА через диаммонийфосфат наделяется газообразк^ аммиак (в количестве 8 кг на I т ингибитора), установка долзша быть оборудована узлом очистки газовых выбросов в атмосферу.

Дополнительное оборудование потребует уведичс! я капитальных затрат при"промышленной реализации на 35$, расходные энергетические показатели возрастут на 2055.

6. Ви еду наличия в сточных- водах при синтезе ВДА через диаммонийфосфат нитрита аммония оптимизировать водную- промыв* ку за счет рециркуляции воды не представляется возмозндо

Гэетоцу снижения количества сточных вод удается достичь только до 6,4 т/т продукта.

Учитывая вышеизложенное, к внедрению в промышленность |.ами был рекомендован способ синтеза ВДА через фосфорную кислоту с технологическими параметрами, предлояенндаи в работе» как более простой -в аппаратурном оформлении и имеющий экономические преимущества.

* Специальный цикл исследований был посвящен определенна влияния примесей гидрофосфата натрия на защитные свойства ВДА, |.к. в промышленном синтезе имеется вероятность его попадания 9 конечный продукт.

.5 Д 1 •

-2,0 . , -1.0

•ЧН&1

■Рк.1

с::) с.Л и 0,1 й.^кС', 9<«» НУ ««г^гте» гг?а.

бггргугзг» сайг?» " V* «о)

1- рб>:? У рй* оде

'>- 0.17, .

7- ОйЯШ* ♦ .«^гад -5- р-с'-Т- рях Г'Л »СЯЗЙ ВДИУ -

Установлено, что обцал тегпйф^ал г{Л.>пк;Е!госгь смер.ч НДЛ а'гвдрофосфпта нлтрил ига?, чем ^а.тепх-т кем-

понентов о тех тг.о коиц;знтр^цгип:. Лкэяяэ «ояярягацясишых кривых стали 3 в 0,1 н растворе А1агВО,$ , представление кч .

позволяет сделать вывод об анодном »»хопагмэ асцтйого 'двйст-' пип смесей ингибитора ЦДЛ с добавкаг.н гпдрсфосфатз натрия. Добавки гидрофосфата натрия к НЧЛ уез-чичиглат стэпень. торможения анодного процесса ингибитора НДА на порядок.

В смесях гвдрофосфата натрия и ингибитора НДА наблюдается ьффект анодного синергизма при всех соотношениях ЦЦА и гидрофосфата натрия. Например, при концентрации НДА 0,095% мае. (табл.4) коэффициент торможения анодного тока-равен 32, при концентрации гидрофосфата натрия 0,005$ мае - 8, а в смеси НДА и гидрофосфата натрия 0,095$ мае. и 0,005^ мае, соответстве' чо Jfà- 316

Разработка промышленной технологии синтеза НДА

I. Исследование кинетических закономерностей реакций синтеза НДА. и процесса его кристаллизации.

Методом определения концентрационных зависимостей расходования реагентов в работе исследованы кинетические параметры реакций синтеза НДА через фосфорцуэ кислоту, определены константы скоростей реакций 1-ой и 2-ой стадий, коте де составили, соответственно: 2,4-10 л2/моль2 "мин и 1,3-10^ л2/моль2-иин. Суммарный порядок реакций - 3-й.

Таблица 4

Влияние добавок гидрофосфата натрия к ингибитору НДА на коэффициент торможения коррозии стали Ст.З в 0,1 н растворе (электрохимический метод)

Концентрация ВД& в раствор©, % мае Концентрация гвдрофосфата натрия в растворе, % мае Коэффициент торможения коррозии, /общ. Коэффициент торможения катодного тока, /к Коэффициен торможения анодного тока, ¿fa

С',095 - 3,9 • 2,5 1,8 1,8 ' 63 32

С,095 ' . 0,005 3,5 1,8

- 0,005 2,0 1,8 8

0,06 -. 2,2 1,8 * 14

0.05 0,05 • 3,9 1,8 794

- 0,05 3,2 1,8 50

- 0,1 • 3,5 1,8 . 447

Примечание: Коэффициент торможения У характеризует отношение соответствующих токов для ингибированного и неинги бированного электродов.

Определены константа скорости кристаллизации НДА нз раст-

вора, которая составила 5,0 час" • % мае~ при температуре Х0°Се и линейная скорозть-роста кристаллов - 0,16 см/мин при числа оборотов мешалки в минут;/ - 100. . , •

На осное; ли юшеткческих параметров и исходя из условия необходимости производства ЗСЮ т ингибитора в год^рассчитано технологическое оборудование при про:.чшгешой реализации синтеза. ; При периодическом проведении процесса объем реактора синтеза ВДА составил 11,4 мЗ. .

2. Описания промышленной технологии синтеза ВДА; « Технологически?! процесс синтеза НДА через фосфорную кислоту состоит из стадий: подурило фосфор!:с "слой соли ДЦГ'А, от- . деление иепрорзапфовавга-эге .„ЦГА г, его ректификация; синтез цн-п«~.тора НДА; отделение НДА от годного раствора и промывка осадка НДА; утилизация стопа-« под процесса синтеза НДА; суша и упаковка готовой гтредукшт. Принципиальная технологическая схема представлена на рис.2. .

При оптимизации водной промивчн осадка'НДА за счос рэцир-" . куллцаи воды удаэтел снизить ксгипсстго сточнзк под процесса в 2,5- раза. При та'гсП организации процесса промывка ведется пор-

Ь-о раз,

каждая порция используется при сяодуп-

цсч егмтого на более ранних стыдит: прописки.

£Т1

Пг8

г[гз,

м

и

г-^—г—1 '

ЬгЫ

С:'- )

ПА

2. Пр.'цдак". гл »тя.гзлтег'л си? га сягг:

Таблица 5 -

Результата коррозионных испытаний стали 3 в сто^ лх водах процесса синтеза ЦДЛ

Гравиметрический метод Электрохимический метод

Степе'/ь защиты, „ % , Степень защиты, , % ,

при с ..тношенил дистил- при соотношении дистияди-

лированная - года: сточная рованная вода: сточная вода в % нас вода в % мае

100 I 0,1 100 10 I . ~

9,65 '.,97,0 44,0 22,0 -99,5. 96,0 46,0 9,60. . 97,5 47,0 21,0 97,1 89,0 45,0

0,95 , 53,0 48,0 22,5 , '99,3 93,0 47,4

Количество сточных вод монет быть снижено в 5,7 раза по сравнению с сернокислотным способен производства (до 2,2 т на, I ? продукта) при включении d состав установки санитарной колоши, на которую поступают сточниа воды после промывки ИДА с рециркуляцией воды;

Предположение, что сточньа воды процесса че буду? проявлять корроэипнно-актлвши своПсто, т.к. ссе^ входящие в их состав компоненты (нитрит натрия, ДЦГА, ВДА, динатрийфосфат) являются ингибиторами коррозии, было подтверждено коррозионными испытаниями гравиметрическим н электрохимическим методами (табл.5). Следует оцвдать, что введение сточных вод процесса в сьстему оборотного водоснабжения заводов в концентрации 1-10$ нас (от объема системы) скажется положительно на коррозионное с -стоянии оборудования^ Использование сточны^ вод в eue: 48 оборотного водоснабжения предприятий представляет основной г пъ их квалифицированного использования.

При малотоннажном производстве НДА фосфорнокислотным способом при условии применения в процессе рециркуляции воды и санитарной колонны, и"в случае отсутствия на предприятии необходимости использования этих сточных вод и качестве добавхи к системе оборотного водоснабжения, рационально будет подвергать такое количество фгочных вод термическому обезвреживанию. Таким образом можно полностью ликвидировать сточные воды процесса.

ри

сточкой воды

производству(ингибкторов атмосферной коррозии

В настоящее время ингибиторы атмосферной и углеводородной коррозии выпускается о опытио-промизленных масштабах на РОЗ. Острый дефицит.икгебн-х'оров матсет быть ликвидирован только

путем строительства нового комплекса по промышленному производству ингибиторов коррозии.

В работе'разработал технологический регламент но проек-

те. 3. Кож,?« ю проззЗс?сс2з

вана на результатах исследований, представленных в настоящей работе. Технология производства ингибиторов БНХ-", ВНХ-Л-20, ШХ-Л-49, М-1, МСДА была разработана НПО "Леннефтехим" ранее.

Существенной особенностью промышленного синтеза отих ингибиторов является общность исходных реагентов, что и было учтено при разработке технологической схемы комплекса. Ингибиторы М-1, МОДА, ВНХ-1 получают на основе синтетических жирных кислот, ингибиторы ВДА и МСДА - на основе ДЦГА, а ингибиторы М-1 и ВНХ-Л-49 на основе циклогексиламина. В процессе возможно применение одинаковых растворителей: изопропилового спирта, гексана, ксилола.

Технологическая схема производства и'тибиторов (рис.3) разработана такт.; образом, что позволяет многократно использовать растворители, при этом применять одно и т - же оборудование,, как для регенерации растворителей, так и для очистки исходных реагентов.

Выявленные технологические особенности, обс^ость реагентов и растворителей, эффективное решение экологических проблем позволили объединить процессы по производству ингибиторов атмосферной коррозии в один комплекс, т.е. совместить необходимые пр}<5> производстве различных ингибиторов узлы синтеза,крис-таллк. .ад»),■сушки, формования, ректификации растворителей и подготовки реагентов. Аппаратурное оформление комплекса осуществлено гаким образом, что имеется возможность промышленного опробования технологий получения новых ингибиторов и ингибит1ь р< ьанных м. териалов.

Стоимость строительства комплекса в ценах на 01.01.91 г. составляет 29,5 млн. руб., тем числе оборудования - 1<-,5 ц ;н.руб, строительно-монтажных работ - 17,0 млн.руб. При прибыли от реализации продукции 5,1 млн.руб. в год, срок купае-к >сти строительства-составит 5,8 дет.

ВЫВОДЫ

1. Предложен новый способ синтеза НЦД через нитрит аммош получаемый реакцией нитрита натрия и диаммонийфосфата. Устано! лено, что при совладении предложенных технологических параметров синтеза получается ВДА чистотой 97,мае, с выходом 98,05 от теоретического.

2. Рпзрлботан способ синтеза НДА через --сфорнув кислоту

отличавдяйся том, что при соблюдении предложенных технологических параметров получается НДА чистотой 97,5$ мае, о выходом 94,65? от теоретического.

3. Гравиметрическими и электрохимическими коррозионными яспытанияш показало, что примеси гидрофосфата натрия увеличивает общуа эффективность Енгабатора, причем наблюдается эффект, анодного синергизма.

4. Разработан мотод очистки продукта, заклтавдпЗся в рециркуляции промывочных растворов. $этод позволяет достичь высокой чистоты продукта и снизить количество сточных вод процесса до 2,2 на I т продукта.

5. Показано, что образующиеся сточнуч вода обладают ингя-барувднми свойствами. Испол- ювакие сточлчХ вод процесса в скс~с>пх оборотного водоскабгзкпя нефтеперорабатывайшдас заводов в качестве ингибитора коррозии - основной путь квалифицированного зх использования.

6. На основании определенных кинетические параметров роахшзЗ синтоза и кристаллизации НДА из раствора рассчитало технологическое оборудования при премншлеппой реглг^па синтеза.

7. Разработанная промышленная технология синтеза НДА через ортофосфорную кислоту усаеаяо опробовала в опытно-промышленном масштаба на Редюшскоу Ошглгся гаводэ. Полученяцй ингибитор соотг гствует стандарту. '

8. Проведено сопоставление различных способов синтеза НДА п систематизированы ллтэратурнна сведения о способах синтеза НДА, проводена их экспериментальная проварет а соаоставшшх условиях.

9., Разработала тсетодоглчзская схест люахлэгеа по ярсягга-лопнему производству внгзбитороэ но]?рогх1. ВапслпзнныЭ твто~ лопгческнЗ роглехэят поредел проеютой ерг.азлз^гтга дяя разработка документации па стрстгельстоо.

Основные пологеппя диссертации опубляксвсла в работе;

Кузипова Т.Н., Рудатп Ч.Г., ллезтгл МЛ')., Са?" В.й. Технологические особенности прсгслзлзпного производства гггп±:-торов атаосфзрпоЭ коррозет // 'Нефгезслстя и исфтспорорабогга*. - 1989. - й 3. - С.18-19.

ч,.04.92 г. 2ая. 5 Л-П-60. РТП .ТТЛ, ИоековеязЯ пр„„ ЗЗ.