Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка метода получения нового ингибитора солеотложения и коррозии (ИОМС 3) с улучшенными эксплуатационными свойствами на основе диаминопропанолметилфосфоновых кислот (ДПФ) для стабилизационной обработки воды систем водопользования

Номер контракта: 14.576.21.0017

Руководитель: Цирульникова Нина Владимировна

Должность: гл.науч. сотрудник-Зав. лабораторией

Организация: федеральное государственное унитарное предприятие "Институт химических реактивов и особо чистых химических веществ Национального исследовательского центра "Курчатовский институт"
Организация докладчика: Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт химических реактивов и особо чистых химических веществ"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
разработка, получение, применение, метилфосфорилирование, диаминопропанол, диаминопропанолметилфосфоновые кислоты, органофосфонаты, комплекс, комплексон, ингибитор коррозии, ингибитор солеотложения

Цель проекта:
1. Предотвращение образования отложений минеральных солей и коррозии металла в трубопроводах и технологическом оборудовании замкнутых и бессточных систем водоснабжения промышленных предприятий путем стабилизационной обработки воды. 2. Цели реализуемого проекта: - разработка метода получения нового ингибитора солеотложения и коррозии (ИОМС 3) с улучшенными эксплуатационными свойствами на основе диаминопропанолметилфосфоновых кислот (ДПФ) в качестве эффективного реагента для стабилизационной обработки воды систем водопользования. - изучение влияния состава композиции на основе диаминопропанолметилфосфоновых кислот на способность эффективно ингибировать солеотложения и коррозию при стабилизационной обработке воды систем водопользования. - создание научно-технического задела для разработки технологии получения новых композиций эффективных ингибиторов для стабилизационной обработки воды систем водопользования промышленных предприятий, предприятий большой и малой энергетики, жилищно-коммунального хозяйства.

Основные планируемые результаты проекта:
1. В результате проведения ПНИ был разработан метод получения нового ингибитора солеотложения и коррозии (ИОМС 3) с улучшенными эксплуатационными свойствами на основе диаминопропанолметилфосфоновых кислот (ДПФ) в качестве синергетической добавки. По результатам, полученным в ходе выполнения проекта, был осуществлен выбор оптимального состава композиции ИОМС 3.
Экспериментальными исследованиями лабораторных образцов композиции ИОМС 3 показана их высокая активность в качестве ингибитора солеотложений (СаСO3, CaSO4) и коррозии конструкционной стали Ст3, используемого для стабилизационной обработки воды систем водопользования промышленных предприятий, предприятий большой и малой энергетики и коммунального хозяйства.
Отмечено, что в отсутствии комплексонатов ДПФ-Ме скорость коррозии возрастает примерно на 8-10% на каждые 10 °С, в их присутствии скорость коррозии с ростом температуры достаточно заметно уменьшается. Полученные результаты, по нашему мнению, подтверждают гипотезу о том, что в присутствии комплексонатов на поверхности металла образуется защитная пленка, уменьшающая величину коррозии.
Кроме того, следует отметить, что высокая эффективность реагента ДПФ и его способность образовывать прочные комплексы с ионами железа делает его весьма перспективным для применения не только в чистых оборотных циклах водоснабжения, но и в «грязных» циклах металлургических предприятий и предприятий нефтяной промышленности, для которых характерно высокое содержание солей, наличие примесей в виде взвесей, повышенное содержание различных форм железа.

2. Результаты проведенных испытаний по оценке разработанной впервые ингибирующей композиции ИОМС 3 сравнивались с эффективностью аналогичных реагентов для тех же целей, выпускаемых в России и за рубежом.
Установлено, что композиция проявляет высокую ингибирующую активность, как в отношении образования минеральных отложений, так и в отношении коррозии конструкционной стали. По своим потребительским свойствам ИОМС 3 выглядит предпочтительнее отечественных и импортных реагентов - «PuroTech-110», «Гилуфер 422».

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. В результате выполнения проекта был разработан метод получения нового ингибитора солеотложения и коррозии (ИОМС 3) с улучшенными эксплуатационными свойствами на основе диаминопропанолметилфосфоновых кислот (ДПФ) в качестве эффективного реагента для стабилизационной обработки воды систем водопользования. Создание технологического процесса получения ИОМС 3 и его реализация в производственных условиях позволит обеспечить возможность выпуска новой эффективной ингибирующей композиции для стабилизационной обработки воды промышленных предприятий.

2. Разработаны технологически доступные методы получения 1,3-диамино-2-пропанола (ДАП), метилфосфорилированного производного на его основе (диаминопропанолметилфосфоновые кислоты водный раствор) для создания композиции ИОМС 3. Для оценки ингибирующей способности ингибитора коррозии и солеотложений ИОМС 3, а также собственно ДПФ разработаны методики испытаний.

3. Анализ научных публикаций показывает, что органические фосфаты и фосфонаты как таковые, а также их композиции широко используются для стабилизационной обработки воды систем водопользования в качестве эффективных ингибиторов солеотложения и коррозии. Однако широкое практическое применение предложенных ингибиторов лимитируется как сырьевой базой, так и сложностью технологических процессов их производства. В связи с чем, создание технологически доступных методов получения ингибирующих композиций с целью расширения ассортимента подобных реагентов, а также основных компонентов, входящих в их состав, является весьма актуальной задачей.
Разработанная ингибирующая композиция ИОМС-3 по своим потребительским свойствам превосходит аналогичные отечественные реагенты (ИОМС-1, НТФ, ОЭДФ) и некоторые зарубежные («PuroTech-110», «Гилуфер 422»).

4. В связи с разработкой новых технологий стабилизационной обработки воды с использованием ИОМС-3 с улучшенными эксплуатационными свойствами на основе диаминопропанолметилфосфоновых кислот (ДПФ) возникает потребность в производстве ДПФ. Учитывая отсутствие отечественных производителей некоторых ключевых реагентов, используемых при получении ДПФ, возможен риск, связанный с задержкой поставок этого сырья из зарубежных стран.
Риски процесса реализации продукции могут быть также связаны с неблагоприятными изменениями цены на сырье, повышением производственных издержек и ростом цены на реагент. Не исключаются финансовые риски, как инфляционный, валютный и риск ликвидности.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Возможными потребителями результатов ПНИ являются промышленные предприятия, предприятия большой и малой энергетики, где композиция ИОМС-3 может быть широко использована для стабилизационной обработки воды оборотных и особенно замкнутых систем водоснабжения, позволяющая ликвидировать перерасход энергетических и водных ресурсов и предотвратить преждевременный выход оборудования из строя.

2. Внедрение результатов проекта в производство обеспечит предприятия большой и малой энергетики и коммунального хозяйства ценным ингибитором солеотложений и коррозии (ИОМС-3) с улучшенными эксплуатационными свойствами для стабилизационной обработки воды систем водопользования.

3. Разрабатываемый в рамках выполнения проекта метод получения нового ингибитора коррозии и солеотложения (ИОМС 3) на основе диаминопропанолметилфосфоновых кислот (ДПФ) позволит расширить ассортимент отечественных ингибиторов, а также обеспечит перспективность его применения при разработке технологии водоподготовки. Наличие в ингибиторе ИОМС 3 реагента ДПФ в качестве синергетической добавки делает его весьма перспективным для применения не только в чистых оборотных циклах водоснабжения, но и в «грязных» циклах металлургических предприятий и предприятий нефтяной промышленности, для которых характерно высокое содержание солей, примесей в виде взвесей, повышенное содержание различных форм железа.

4. Результаты, полученные в ходе выполнения проекта, были освещены на выставках, конференциях, в том числе международных, а также опубликованы в научных журналах, поданы патентные заявки. В дальнейшем планируется передача образцов на исследования заинтересованным организациям.

Текущие результаты проекта:
Разработан метод получения нового ингибитора солеотложения и коррозии (ИОМС 3) с улучшенными эксплуатационными свойствами на основе диаминопропанолметилфосфоновых кислот (ДПФ) в качестве эффективного реагента для стабилизационной обработки воды систем водопользования.
Изучено влияние состава композиции на способность эффективно ингибировать солеотложения и коррозию при стабилизационной обработке воды систем водопользования.
Экспериментальными исследованиями доказана высокая эффективность композиции ИОМС 3 ингибировать отложения минеральных солей и коррозию. По своим потребительским свойствам разработанная ингибирующая композиция ИОМС 3 превосходит аналогичные отечественные реагенты (ИОМС-1, НТФ, ОЭДФ) и некоторые зарубежные («PuroTech-110», «Гилуфер 422»).
Таким образом, задачи, поставленные перед исполнителями для реализации ПНИ, выполнены в полном объеме.