CC BY
56
УДК 547.281:547.312+542.94+620.193.4
Е. Г. Гилажов
Атырауский институт нефти и газа Республика Казахстан
ПОЛУЧЕНИЕ КОМПАУНДИРОВАННЫХ АЦЕТИЛЕНОВЫХ СПИРТОВ ИЗ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА 2-ЭТИЛЦИКЛОГЕКСАНОЛА
И ИХ СВОЙСТВА
Известно, что непредельные соединения являются эффективными ингибиторами кислотной коррозии. Их защитное действие значительно выше, чем у аналогов, не имеющих кратных связей. Наличие кратных связей с подвижными я-электронами обусловливает высокие адсорбционные и защитные свойства ацетиленовых соединений. Этиленовые соединения менее эффективны, чем ацетиленовые. Наиболее высокими защитными свойствами обладают ацетиленовые соединения, имеющие концевую тройную связь. Вначале это правило было установлено для ацетиленовых углеводородов, далее - для ацетиленовых спиртов. Оно распространяется и на другие ацетиленовые соединения (амины, эфиры, галогениды) [1-3].
К отходам химического производства, которые требуют утилизации, относится альдегид, содержащий отход производства 2-этилгексанола следующего состава, масс. %:
2-этилбутеналь.......................................................... 2,32
Кротоновый альдегид..................................................... 0,15
2-бутеналь.............................................................. 8,25
2-этилгексеналь......................................................... 12,77
2-этилгексаналь......................................................... 34,36
2-этилгексанол.......................................................... 16,0
Бутанол................................................................. 12,77
Остаток................................................................. остальное
В данном случае отход производства 2-этилгексанола содержит непредельные соединения, такие как 2-бутеналь, 2-этилгексеналь, и в определенной мере может действовать как ингибитор кислотной коррозии стали. Эффективный ингибитор коррозии из отхода получить невозможно. Однако, если путем химического превращения перевести альдегидсодержащий состав отхода 2-этилциклогексанола в ацетиленсодержащий спирт, то из него возможно получить эффективный ингибитор коррозии.
Как известно, по реакции А. Е. Фаворского можно получить ацетиленовые спирты из альдегидов [4] по следующей схеме реакции:
,0
я - С + НС = сн ^ я - с - с = сн
н
н
Нами, с целью получения компаундов ацетиленовых спиртов, по реакции А. Е. Фаворского была проведена реакция альдегидсодержащих отходов 2-этилгексанола с ацетиленом в присутствии КОН в среде жидкого аммиака в мольном соотношении 1: 1,5—2,5:0,3 соответственно. После соответствующей обработки полученная темно-вязкая жидкость (выход 69 % от теоретического) имеет следующие характеристики: п020 - 1,4510, а?420 - 1,0728. В ИК-спектре присутствуют полосы поглощения в области 3 300 и 2 110, относящиеся к валентному колебанию ацетиленовых групп.
Данные физико-химического анализа подтверждают наличие образований из альдегидсодержащих отходов в смеси ацетиленовых спиртов. Разделение смеси на индивидуальные ацетиленовые спирты не было необходимым вследствие нецелесообразности.
Затем этот компаунд ацетиленовых спиртов, полученный из отхода производства 2-этилциклогексанола, испытывали в качестве ингибитора коррозии.
Ингибирующую способность полученного вещества определяли гравиметрическим методом в 6 н. растворе серной кислоты на стальных пластинах (Ст. 3) при комнатной температуре в течение 96 часов.
Результаты испытаний реагента на ингибирующую способность приведены в таблице.
Результаты испытаний компаунда ацетиленовых спиртов, полученного из альдегидсодержащего отхода производства 2-этилгексанола, на ингибирующую способность
№ Ингибитор Концентрация ингибитора, г/л Со г/м2, ч Ск г/м2, ч Z % У
1 Ингибитор на основе отхода производства 2-этилгексанола 0,5 37,6231 2,1383 94,3 17,6
2 -«- 1,0 37,6231 0,2310 99,4 169,8
3 -«- 1.5 37,6231 0,2460 99,3 152,5
4 И-1-А (известный ингибитор) 1,0 37,6231 0,3271 99,1 115,0
Как видно из таблицы, при уменьшении концентрации предполагаемого ингибитора до 0,5 г/л скорость коррозии снижается до 2,138 г/(м2 • ч), а при концентрации 1,0 г/л степень защиты выше и ингибирующий эффект больше, чем у известного ингибитора И-1-А.
Таким образом, нами найден способ утилизации отхода производства 2-этилгексанола. Созданный нами ингибитор не уступает по эффективности действия промышленному ингибитору И-1-А, в связи с чем нами подана заявка на предполагаемое изобретение «Способ получения ингибитора кислотной коррозии» и получен патент [5]. Предлагаемый нами способ утилизации отхода производства 2-этилгексанола имеет следующие преимущества:
- дает возможность квалифицированно реализовать многотоннажный отход производства 2-этилгексанола, который на данном этапе сжигается, загрязняя атмосферу;
- позволяет расширить сырьевую базу для получения ингибиторов коррозии металлов.
Экспериментальная часть
Получение ингибитора кислотной коррозии из отхода производства 2-этилгексанола
Опыт 1. В реактор вместимостью 5 л, снабженный термометром и мешалкой, помещают 3 л жидкого аммиака при насыщении ацетиленом (II), загружают 25 г порошковатого КОН (III), постепенно прикапывают 300 г альдегидсодержащего отхода производства 2-этилгексанола (I). После этого реакционную массу перемешивают при насыщении ацетиленом (скорость ацетилена - 22,4 л/ч) в течение 2,0 часов. По окончании реакции после соответствующей обработки 325 г остатка перегоняют при температуре 53-95 °С (3 мм рт. ст.), получают 145 г продукта
20 20 3
с па - 1,4510, выход которого составляет 69 % от исходного вещества; а?4 - 1,0728 г/см ,
ИК-спектр (см-1): 3 300, 2 110 (ОН).
Полученный продукт представляет собой темную вязкую массу. Растворяется в эфире, спирте и воде.
Опыт 2. Аналогично опыту 1 берут 300 г (I) и 25 г (III), насыщают ацетиленом (II) (скорость ацетилена - 16,7 л/ч) в течение 2,0 часов получают 130 г (61 %) продукта.
Опыт 3. Аналогично опыту 1 берут 300 г (I) и 25 г (III), насыщают ацетиленом (II), (скорость ацетилена - 27,8 л/ч) в течение 2,0 часов. Получают 146 г (69 %) продукта.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Альцыбаева А. И., Левин С. З. Ингибиторы коррозии металлов. Справочник. - Л.: Химия, 1968. - 264 с.
2. РобинсонДж. Ингибиторы коррозии. - М.: Металлургия, 1983. - 272 с.
3. Григорьев В. Г., Экилин В. В. Химическая структура и защитное действие ингибиторов коррозии. -Ростов н/Д.: Ростов. ун-т, 1978. - 164 с.
4. Вейганд К., ХильгетагГ. Методы эксперимента в органической химии. - М.: Химия, 1969. - 944 с.
5. Патент № 7276 РК. Способ получения ингибитора кислотной коррозии // Гилажов Е. Г., Джакия-ев Г. М., Дандыбаев Ж. Б., Букейханов Н. Р. от 11.11.1992 г.
Статья поступила в редакцию 1.12.2006
RECEPTION COMPANDING ACETYLENE ALCOHOL FROM DEPARTURE PRODUCTION 2-ETHYLCICLOHEXANOL AND THEIR CHARACTERISTIC
E. G. Gilazhov
On reactions A. E. Favorsk’s from aldehidecontainig departure production 2-ethylcicloxenol are received companding mixture acetylene alcohol. It is shown that these companding mixture acetylene alcohol possess the inhibitor characteristic to acid corrosion by steels.
