DD284254A5

DD284254A5 - Herstellungsverfahren von korrosionsinhibitoren

Info

Publication number: DD284254A5
Application number: DD32881789A
Authority: DD
Inventors: Bernhard Naber; Ulrich Penzel; Peter Moeckel; Guenter Staerk
Original assignee: Veb Synthesewerk Schwarzheide,Dd
Priority date: 1989-05-23
Filing date: 1989-05-23
Publication date: 1990-11-07

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dampfphasenkorrosionsinhibitoren, die zum Schutz von metallischen Oberflaechen geeignet sind. Dabei wird als organische Aminkomponente ein Gemisch von Aminen eingesetzt, das den Destillationsvorlauf der Feindestillation von rohem N,N-Dimethylcyclohexylamin (DMCHA) darstellt.{Gemisch von Aminen; oekonomisches Verfahren; Destillationsvorlauf; Korrosionsinhibitoren}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dampfphasen-Korrosionsinhibitoren (VPI = Vapor Phase Inhibitors), die zum Schutz von metallischen Oberflächen geeignet sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekanntlich sind VPI Stoffe, die bei Normaltemperatur einen charakteristischen Dampfdruck besitzen und die die Fähigkeit besitzen, Metalloberflächen vor Korrosion zu schützen. Die wirksamsten Verbindungen zum Schutz der Oberflächen von Eisen, Stahl, Legierungen 'ind Buntmetallen leiten sich von Aminen ab:

In dieser Formel bedeuten:

R₁: H, C,-C,₂-Alkyl, Cyclohexyl, Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Polyoxyalkylenglykole des Polymerisationsgrades η = 1 bis 5,

Toluyl, XyIyI, Benzyl.

R₂: Eine der unter R₁ genannten Gruppen, wobei R) und R₂ sowohl identisch als auch verschieden sein können. R₃: Eine der unter R₁ genannten Gruppen, wobei R₁, R₂ und R₃ sowohl identisch als auch verschieden sein können, R₃ jedoch nicht H und C₁ bis C₂-Alkyl sein kann,

R₂ und R₃ können auch gemeinsam mit dem N-Atom einen 5- bis 7gliedrigen, gesättigten oder ungesättigten Ring bilden, der gegebenenfalls Strukturelement beispielsweise eines Indol- oder Imidazolderivates sein kann.

Diese Amino werden zu salzartigen Verbindungen umgesetzt, die dann den wirksamen VPI darstellen. Die Reaktionspartner der Amine sind bevorzugt schwache Säuren, wie die salpetrige Säure, Phenol, Nitrophenole, Dinitrophenole, Benzoesäure, Nitrobenzoesäuro, Dinitrobenzoesäuren, aber auch lineare und verzweigte, gesättigte und ungesättigte Carbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren mit nicht mehr als 8C-Atomen. Eine ausführliche Übersicht über die Vielfalt der Möglichkeiten, die diese Gruppe der VPI hinsichtlich Synthese und Anwendungen bietet, findet sich bei I. L. Rosenfeld, „Inhibitoren der atmosphärischen Korrosion", Verlag Wissenschaft, Moskau, 1985.

Die Strukturvielfalt der VPI ermöglicht ihr Anpassen an die korrodierenden Bedingungen und an die vor Korrosion zu schützenden Metalloberflächen. In der großen Mehrzahl der Fälle werden dabei einheitliche Verbindungen eingesetzt. US-PS 4717 541 benutzt das Reaktionsprodukt von Cyclohexylamin und/oder eines Gemisches von Cyclohexylamin/ Dicyclohexylamin mit Trifluorethanol als Korrosionsinhibitoren. Weitaus seltener werden Mischungen von VPI beschrieben, wie das beispieisv/eise in der DE-OS 2 356888 der Fall ist. Nach dieser Offenlegungsschrift werden VPI auf porösen Trägern genannt, darunter Salze des Cyclohexylamine, Diethanolamins, Triethylenamins, Benzylamins, Ethanolamins und Dicylohexylamins einzeln, als VPI-Gemische Hexamethylenimin und Dicyclohexylamin bzw. Diethanolamin und Dicyclohexylamin. Definierte Gemische von VPI sind ebenfalls von Rosenfeld genannt. Sie stellen heute Marktprodukte dar.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, auf ökonomische Weise ohne großen technologischen Aufwand wirksame Korrosionsinhibitoren herzustellen.

-2- 284 254 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt zur Erreichung des Zieles die Aufgabe zugrunde₍VPI herzustellen, die einen charakteristischen Dampfdruck

besitzen und die Korrosion von Metalloberflächen verzögern.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Gemisch von Aminen folgender gaschromatisch ermittelter Zusammensetzung

N,N-Dimethylcyclohexylamin höchstens 950 g/1 000 g Gemisch

Cyclohexyamin mindestens 20 g/1 000 g Gemisch

N-Methylcyclohexylamin mindestens 100g/1 OOOgGemisch

Verfahrensbedingte inerte Fremdsubstanzen höchstens 100 g/1 COOg Gemisch

mit schwachen Säuren, wie beispielsweise salpetriger Säure, Phenol, Nitrophenolen, Dinitrophenolen, Benzoesäure, Nitrobenzoesäure, Dinitrobenzoesäuren, linearen oder verzweigten, gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren umgesetzt

Das Amingemisch, welches mit den beispielhaft genannten Säuren zu wirksamen VPI umgesetzt wird, ist der Destillationsvorlauf, der bei der Feindestillation von rohem N.N-Dimethylcyclohexylamin anfällt.

In der Literatur sind VPI, die als reine Stoffe eingesetzt werden, weitaus öfter beschrieben al? Gemische von Substanzen, die als VPI wirksam sind. Im Falle der Gemische handelt es sich in jedem Falle um wohldefinierte und in ihrer Wirkung aufeinander abgestimmte Mischungen von chemisch weitgehend einheitlichen Verbindungen. Es war überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, daß ein Destillationsvorlauf mit sehr komplexer Zusammensetzung bei Umsetzung mit einer der vorgenannten Säuren zu einem Produkt führt, das in seiner Wirkung als VPI dem beschriebenen Stand der Technik entspricht.

Vorteilhaft ist bei dem erfindungsgemäßun Verfahren weiterhin, daß ein Zwangsanfallprodukt, dessen Entsorgung aufwendig ist, in einfacher Weise zu einem Wertstoff umgewandelt wird.

Die Erfindung wird mit folgenden Ausführungsbeispielen näher erläutert:

Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiel 1

Zur Gewährleistung der äquivalenten Umsetzung wird die Aminzahl des Amingemisches titrimetrisch bestimmt.

3g eines Destiliationsvorlaufes der Zusammensetzung (gaschromatographisch)

N,N-Dimethylcyclohexylamin 722 g/1 000 g Gemisch Cyclohexylamin 36 g/1 OOOgGemisch

N-Methylcyclohexylamin 178g/1 OOOgGemisch Fremdsubstanzen 64 g/1000 Gemisch

werden mit 4,3g o-Nitrophenol gemischt und auf etwa 353 K erwärmt. Die Umsetzung verläuft quantitativ und es bildet sich ein orangefarbenes Öl.

Ausführungsbeispiel 2

3g eines Destillationsvorlaufes gem. Ausführungsbeispiel 1 werden mit 5,6g Dinitrophenol gemischt und auf etwa 353K erwärmt. Es bildet sich ein tiefrotes Öl.

Ausführungsbelsple! 3

3g eines Destillationsvorlaufes gem. Ausführungsbeispiel 1 werden mit 6,5g Dinitrobenzoesäure, gelöst in 100ml Wasser, gemischt. Es fällt ein gelber kristalliner Niederschlag, der schnell filtriert und getrocknet wird.

Ausführungsbeispiel 4

Zur Prüfung der Wirksamkeit der gem. Ausführungsbeispiel 1 bis 3 hergestellten Korrosionsinhibitoren werden handelsübliche Stahldrahtnägel mit Perchlorethylen entfettet, mit 10%iger Salzsäure angeätzt und mit Methanol gespült und getrocknet und in einen fest schließenden Glasbehälter (Exsiccator) gebracht. In diesem Behälter befindet sich ein feuchtes Baumwolltuch bzw. feuchter Zellstoff und gegebenenfalls ein etwa 10cm χ 10cm groC^s Stück Filterpapier, das mit den öligen Inhibitoren geträrAt ist bzw. 1 g der auf Inhibitorwirkung zu prüfenden Festsubstanz. Der Behälter wird fest verschlossen und 72 h bei 298 bis 328 K belassen. Danach wird die Oberfläche der Stahlnägel beurteilt

Diese Schnellprüfung erbrachte folgendes Resultat:

ohne Inhibitor Nägel gleichmäßig gerostet

Inhibitor gem. Beispiel 1 Nägel ohne Rost

Inhibitor gem. Beispiel 2 Nägel ohne Rost

Inhibitor gem. Beispiel 3 Nägel ohne Rost

handelsüblicher Inhibitor Nägel ohne Rost

(Inhibitor DNP vom VEB Spezialchemie Leipzig)

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Korrosionshinibitoren durch an sich bekannte äquimolare Umsetzung von organischen Aminen mit z. B. salpetriger Säure, Phenol, Nitrophenolen, Dinitrophenolen, Benzoesäure, Nitrobenzoesäure, Dinil;robenzoesäuren, linearen oder verzweigten bzw. gesättigten oder ungesättigten Carbonsäuren und Hydroxycarbonsäuren mit nicht mehr als 8C-Atomen zu Salzen, die einen charakteristischen Dampfdruck besitzen und die Korrosion von Metalloberflächen verzögern, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Aminkomponente ein Gemisch von Aminen der Zusammensetzung:

N,N-Dimethylcyclohexylamin höchstens 950 g/1000 g Gemisch

Cyclohexylamin mindestens 20 g/1 000 g Gemisch

N-Methylcyclohexylamin mindestens 100g/1 000g Gemisch

Verfahrensbedingte inerte Fremdsubstanzen höchstens 100 g/1 000 g Gemisch

eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aminkomponente der Destillationsvorlauf der Feindestiilation von Ν,Ν-Dimethylcyclohexylamin ohne weitere Reinigung zur Synthese der als Korrosionsinhibitoren geeigneten Verbindungen eingesetzt wird.