Способ получения композиции для антикоррозионного покрытия химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов

Способ получения композиции для антикоррозионного покрытия химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов

Реферат

Изобретение относится к области химической и нефтехимической промышленности и может быть использовано для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов от коррозии.

Известно применение модифицированной эпоксидной смолы для изоляции (см. А.С. 1629479 СССР, Е21 В, 33/138, БИ №7, 1991) и крепления скважин, полученная смешением алкилрезорциновой эпоксидной смолы с длиной углеводородного радикала в боковой цепи от 1 до 3 атомов, спиртового раствора новолачной фенолформальдегидной смолы, полученной при молекулярном соотношении фенола и формальдегида 1:0,6, поливинилбутираля и фурфурола при следующем процентном соотношении компонентов, мас.%:

эпоксидная смола	53-57
спиртовый раствор новолачной фенолформальдегидной смолы	20-22
поливинилбутираль	1,0-2,2
фурфурол	остальное

Недостатком вышеназванного состава является недостаточная устойчивость к агрессивным средам, в частности к щелочным и кислотным (NaOH, KOH, HCl, H₂SO₄, H₂S, HNO₃), а также применение дефицитного сырья (поливинилбутираля).

Описано применение алкилрезорциновой эпоксифенольной смолы с отвердителем для изоляции и крепления стволов скважин (А.С. 486129, СССР, Е21В 33/138, БИ №36, 1975).

Недостатком указанного технического решения является недостаточная устойчивость состава к воздействию пластовых флюидов при повышенных температурах, а также к агрессивным средам, в первую очередь щелочным и кислотным.

Известен способ получения модифицированной эпоксидной смолы для изоляции и крепления скважин (см. пат 2128677 РФ, 1999), полученная смешением фенолформальдегидной смолы (эпоксидиановой смолы), формалина, диэтиленгликоля, поливинилового спирта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

фенолформальдегидная смола	59-62
эпоксидная смола	24-26
формалин	11,6-12,0
диэтиленгликоль	2,0-2,5
поливиниловый спирт	0,4-0,5

Недостатком известного состава является невысокая устойчивость его к агрессивным средам, особенно к щелочным, при использовании в качестве покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является антикоррозионный материал (патент RU 2171822, С2, 10.08.2001), содержащий, мас.%: эпоксидную смолу 20,6-22,9, толуол 30,8-41,3, нефтеполимер «Асмол» 15,9-17,4, дооктилфталат 1,7-2,5, бутилат натрия в виде 20%-ного раствора в бутаноле 2,8-3,4, технический углерод 11,2-14,7, полиаминный отвердитель 6,5-8,3.

Антикоррозионный материал по аналогу получают следующим образом.

Измельченный нефтеполимер «Асмол» растворяют в толуоле при тщательном перемешивании. Далее в раствор «Асмола» подают диоктилфталат, а затем - бутилат натрия. После перемешивания смеси в нее добавляют эпоксидную смолу, перемешивают и вводят технический углерод, продолжая перемешивать смесь до однородного состояния.

Недостатками аналога являются:

1. Невысокая устойчивость его к агрессивным средам, особенно к щелочным и кислотным, при использовании в качестве покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования.

2. Сложность приготовления готового продукта перед употреблением в связи с необходимостью добавления полиаминного отвердителя, т.е. необходимо иметь антикоррозионный материал и отвердитель. Количество полиаминного отвердителя составляет 6,5-8,3 мас.%, что существенно удорожает стоимость антикоррозионного материала.

3. В связи с тем, что полиамины являются высокотоксичными сильно пахнущими веществами, возникает необходимость создания специальных условий для приготовления антикоррозионного покрытия.

Задача изобретения - разработка способа получения композиции для антикоррозионного покрытия, устойчивого к действию агрессивных сред, для защиты наружной и внутренней поверхностей химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов.

Технический результат при использовании изобретения выражается в получении композиции для антикоррозионного покрытия, устойчивого к действию агрессивных сред, и упрощение приготовления антикоррозионного состава для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов.

Вышеназванный результат получения композиции для антикоррозионного покрытия для защиты химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов достигается тем, что активную основу - отход производства перхлоруглеродов, представляющий собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеводородов и осмол, перемешивают с растворителем при температуре 70-90°С в течение 1,0-1,5 ч, затем добавляют диоктилфталат, хлорпарафины марки ХП-470, эпоксидную смолу ЭД-2 или ЭД-18, полиэтиленполиамины или полипропиленполиамины и перемешивают при температуре 75-85°С в течение 1,5-2,0 ч.

Компоненты композиции антикоррозионного состава берут в следующем соотношении, мас.%:

вышеуказанный отход производства перхлоруглеродов	40-50
диоктилфталат	0,4-1,6
хлорпарафины ХП-470	0,1-0,4
эпоксидная смола ЭД-20 или ЭД-18	2,0-4,5
полиэтиленполиамины или полипропиленполиамины	0,2-1,4
растворитель	остальное

Активная основа - отход производства перхлоруглеродов представляет собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол следующего состава, мас.%:

1,2-дихлорпропан	0,2-1,5
1,3-дихлорпропен(цис)	0,05-0,08
1,3-дихлорпропен(транс)	0,02-0,04
1,1,2-трихлорпропан	0,03-0,09
1,2,3-трихлорпропан	0,3-0,6
гексахлорэтан	4,6-6,7
гексахлорбутадиен	26,0-36,8
тетрахлорбензол	1,2-2,4
пентахлорбензол	7,0-8,2
гексахлорбензол	20,5-26,2
осмолы	30,0-38,0

В качестве растворителя используют смесь, состоящую из ацетона или метилэтилкетона; бутилацетата или этилацетата; толуола, взятых в следующем соотношении, мас.%: 10÷15:20÷25:60÷70.

Приведенный состав отхода был использован без предварительной перегонки в рецептуре антикоррозионного покрытия.

Антикоррозионный состав содержит компоненты, регламентированные нормативными материалами. В качестве полиэтилполиаминов используют полиэтиленполиамины технические ТУ 2413-214-00203312-2002; в качестве диоктилфталата используют пластификатор ДОФ ГОСТ 8728-88, в качестве хлорпарафинов ХП-470 используют хлорпарафины ТУ 2493-277-00203312-2007. Полипропиленполиамины получают в условиях патента RU 2290396, Бюл. №36, 27.12.06.

Антикоррозионный состав на защищаемую поверхность наносится любым способом: кистью, валиком, распылением или окунанием (погружением) без предварительной зачистки поверхности.

Изобретение поясняется следующими примерами.

Пример 1. В реактор, снабженный мешалкой, обратным холодильником, термометром, загружают 40 г активной основы - отхода производства перхлоруглеродов, представляющий собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол, 42,7 г растворителя, перемешивают при температуре 70°С в течение 1 ч, затем загружают 0,4 г диоктилфталата, 0,1 г хлорпарафинов ХП-470, 2 г эпоксидной смолы ЭД-20, 0,2 г полиэтиленполиаминов, перемешивают при температуре 75°С в течение 1,5 ч. В качестве растворителя используют смесь ацетона, бутилацетата и толуола в следующем соотношении, в мас.%: 10:20:70.

Результаты испытаний антикоррозионного покрытия приведены в таблице.

Пример 2. В условиях примера 1 в реактор загружают 50 г активной основы - отхода производства перхлоруглеродов, представляющий собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол, 42,1 г растворителя, и перемешивают при температуре 85-90°С в течение 1,5 ч, затем добавляют 1,6 г диоктилфталата, 0,4 г хлорпарафинов ХП-470, 4,5 г эпоксидной смолы ЭД-20, 1,4 г полипропиленполиаминов, перемешивают при температуре 85°С в течение 2 ч. В качестве растворителя используют смесь метилэтилкетон, этилацетата и толуола в следующем соотношении, в мас.%: 10:20:70.

Результаты испытаний антикоррозионного покрытия приведены в таблице.

Пример 3. В условиях примера 1 в реактор загружают 45 г активной основы - отхода производства перхлоруглеродов, представляющий собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол, 49,9 г растворителя, и перемешивают при температуре 80°С в течение 1,5 ч, затем добавляют 1,0 г диоктилфталата, 0,25 г хлорпарафинов ХП-470, 3,0 г эпоксидной смолы ЭД-18, 0,85 г полиэтиленполиаминов, перемешивают при температуре 75°С в течение 1,5 ч. В качестве растворителя используют смесь метилэтилкетон, этилацетата и толуола в следующем соотношении, в мас.%: 15:25:60.

Результаты испытаний антикоррозионного покрытия приведены в таблице.

Пример 4. В условиях примера 1 в реактор загружают 40 г активной основы - отхода производства перхлоруглеродов, представляющий собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол, 44,1 г растворителя, и перемешивают при температуре 75°С в течение 1,0 ч, затем добавляют 0,6 г диоктилфталата, 0,3 г хлорпарафинов ХП-470, 3,0 г эпоксидной смолы ЭД-18, 1,0 г полипропиленполиаминов, перемешивают при температуре 80°С в течение 1,5 ч. В качестве растворителя используют смесь ацетона, бутилацетата и толуола в следующем соотношении, в мас.%: 10:20:70.

Результаты испытаний антикоррозионного покрытия приведены в таблице.

Пример 5. В условиях примера 1 в реактор загружают 60 г активной основы - отхода производства перхлоруглеродов, представляющий собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол, 38,6 г растворителя, и перемешивают при температуре 90°С в течение 0,5 ч, затем добавляют 0,2 г диоктилфталата, 0,05 г хлорпарафинов ХП-470, 1,0 г эпоксидной смолы ЭД-18, 0,1 г полиэтиленполиаминов, перемешивают при температуре 60°С в течение 1,0 ч. В качестве растворителя используют смесь метилэтилкетон, этилацетата и толуола в следующем соотношении, в мас.%: 10:20:70.

Результаты испытаний антикоррозионного покрытия приведены в таблице.

Пример 6. В условиях примера 1 в реактор загружают 30 г активной основы - отхода производства перхлоруглеродов, представляющий собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол, 61,0 г растворителя, и перемешивают при температуре 50°С в течение 2,0 ч, затем добавляют 1,8 г диоктилфталата, 0,6 г хлорпарафинов ХП-470, 5,0 г эпоксидной смолы ЭД-20, 1,6 г полипропиленполиаминов, реакционную смесь перемешивают при температуре 60°С в течение 3,0 ч. В качестве растворителя используют смесь метилэтилкетон, этилацетата и толуола в следующем соотношении, в мас.%: 15:25:60.

Результаты испытаний антикоррозионного покрытия приведены в таблице.

Примеры 1-4 при условии выдерживания параметров процесса получения антикоррозионного покрытия подтверждают соответствие ГОСТу 312-79 на лакокрасочные материалы (см. таблицу).

Примеры 5, 6: при условии отклонения от заявляемых параметров процесса получения антикоррозионного покрытия снижается качество состава и имеют место технологические затруднения при выполнении анализов по ГОСТу 312-79, в результате чего состав не соответствует ГОСТу 312-79 (см. таблицу).

Таблица
Результаты испытаний покрытий по ГОСТ 312-79 на лакокрасочные материалы
№ п/п	Наименование показателя	Норма (ГОСТ 312-79)	Состав антикоррозионного покрытия
пример 1	пример 2	пример 3	пример 4	пример 5	пример 6
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Внешний вид пленки лака	После высыхания лак должен образовывать черную глянцевую, гладкую однородную пленку без посторонних включений	соответствует	соответствует	соответствует	соответствует	не соответствует	не соответствует
2	Условная вязкость по вискозиметру типа В3-246 (или В3-4) с диаметром сопла 4 мм при температуре (20,0±0,5)°С	25-40	32	33	30	36	46	48
3	Массовая доля нелетучих веществ, %	43-48	44	44	46	46	52	56
4	Время высыхания до степени 3, ч. не более
	при температуре (20,0±2)°С	2,0	2,0	1,9	2,0	2,0	3,0	3,4
	при температуре (60,0±2)°С	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	1,0	1,2
5	Кислотное число отогнанного растворителя, мг KOH мг 1 г растворителя, не более	0,3	0,02	0,01	отс.	0,01	0,35	0,4
6	Массовая доля воды, % не более	0,03	0,01	отс.	0,01	0,01	0,05	0,05
7	Эластичность при изгибе, мм, не более	1	0,8	0,7	0,9	1,0	1,4	1,8
8	Твердость пленки, условные единицы, не менее, по маятникову прибору:
	типа М-3
	типа ТМЛ (маятник А)	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
		не нормируется
9	Стойкость пленки к статическому воздействию воды при температуре (20±2)°С, ч, не менее	24	25	27	26	26	21	19
10	Стойкость пленки к статическому воздействию 10% раствора соляной кислоты при температуре (20±2)°С, ч не менее	4	6	6	5	6	3	3

1. Способ получения композиции для антикоррозионного покрытия химического и нефтехимического оборудования, трубопроводов, заключающийся в том, что активную основу - отход производства перхлоруглеродов, представляющий собой смесь предельных и непредельных перхлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол, перешивают с растворителем при температуре 70-90°С в течение 1,0-1,5 ч, затем добавляют диоктилфталат, хлорпарафины ХП-470, эпоксидную смолу ЭД-20 или ЭД-18, полиэтиленполиамины или полипропиленполиамины, и перемешивают смесь при температуре 75-85°С в течение 1,5-2,0 ч, при этом компоненты смеси берут в следующем соотношении, мас.%:

вышеуказанный отход производства перхлоруглеродов	40-50
диоктилфталат	0,4-1,6
хлорпарафины ХП-470	0,1-0,4
эпоксидная смола ЭД-20 или ЭД-18	2,0-4,5
полиэтиленполиамины или полипропиленполиамины	0,2-1,4
растворитель	остальное

2. Способ получения композиции для антикоррозионного покрытия по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя берут смесь, состоящую из ацетона или метилэтилкетона, бутилацетата или этилацетата, и толуола, в следующем процентном соотношении, мас.%: 10÷15:20÷25:60÷70.

3. Способ получения композиции для антикоррозионного покрытия по п.1, отличающийся тем, что смесь предельных, непредельных хлоруглеродов, хлоруглеводородов и осмол берут в следующем соотношении, мас.%: 62÷70:30÷38.