مهندسی شیمی ایران

مهندسی شیمی ایران

استفاده‌از مخلوط بازدارنده‌های خوردگی برای افزایش راندمان بازدارندگی خوردگی و بررسی اثر هم‌افزایی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار مهندسی نفت، دانشگاه گنبدکاووس
2 استادیار مهندسی شیمی، دانشگاه خلیج فارس
چکیده
در این مطالعه، کارایی چهار بازدارنده (متیلن‌فسفونیک‌اسید، بنزوتریازول، 2- مرکاپتوبنزیمیدازول و 2- اتیل‌بنزیمیدازول) برای مهار خوردگی نمونه‌‌های فولاد کربنی در محلول یک‌مولار هیدروکلریک اسید با روش کاهش وزن، ارزیابی‌شد. طراحی آزمایش و مدل‌سازی فرایند کنترل خوردگی برای دو بازدارنده‌ای که بالاترین راندمان را داشتند، بااستفاده‌از روش طراحی ترکیبی مخلوط- فرایند در دما، غلظت و نسبت‌های مختلف اختلاط انجام‌شد. 2- مرکاپتوبنزیمیدازول و 2- اتیل‌بنزیمیدازول برای برررسی به‌صورت مخلوط انتخاب‌شدند. با تحلیل واریانس داده‌های آزمایشگاهی، مدل جدیدی برای پیش‌بینی راندمان بازدارندگی مخلوط این دو بازدارنده به‌دست‌آمد. داده‌های راندمان بازدارندگی پیش‌بینی‌شده از مدل، مطابقت خوبی با داده‌‌های آزمایشگاهی داشت و مقدار P مدل کمتر از 0/0001بود. علاوه‌بر این، مقادیر ضریب تعیین، ضریب تعیین تعدیل‌شده و ضریب تعیین پیش‌بینی به‌ترتیب 0/9989، 0/9986 و 0/9982 بود. نتایج نشان‌داد که با افزایش غلظت مخلوط بازدارنده‌ها، راندمان بازدارندگی افزایش‌می‌یابد. هم‌چنین، دما بر کارایی مهار خوردگی اثر منفی داشت و با افزایش دما، درصد بازدارندگی مخلوط کاهش‌یافت. مقادیر بهینۀ دما، غلظت مخلوط و نسبت اختلاط با مدل‌سازی تعیین‌شد که به‌ترتیب 25 درجۀ سلسیوس، ppm 130 و 75 درصد 2- مرکاپتوبنزیمیدازول به 25 درصد 2- مرکاپتوبنزیمیدازول بود. در این شرایط، راندمان بازدارندگی مخلوط بیشتر از 93 درصد بود. علاوه‌بر این، میزان اثر هم‌افزایی بین بازدارنده‌های
2- مرکاپتوبنزیمیدازول و 2- اتیل‌بنزیمیدازول تعیین‌شد. بالاترین میزان اثر هم‌افزایی بیش‌از 5/6 درصد بود که راندمان بازدارندگی خوردگی را بیش‌از 6/5 درصد افزایش‌داد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Using a Mixture of Corrosion Inhibitors to Increase Inhibition Efficiency and Analysis of the Synergistic Inhibition Efect

نویسندگان English

A. Khormali 1
S. Ahmadi 2
1 Assistant Professor of Petroleum Engineering, Gonbad Kavous University
2 Assistant Professor of Chemical Engineering, Persian Gulf University
چکیده English

In this study, the inhibition efficiency of four inhibitors (methylenephosphonic acid, benzotriazole, 2-mercaptobenzimidazole and 2-ethylbenzimidazole) for corrosion prevention of carbon steel samples in one molar HCl solution was evaluated by weight loss method. Experimental design and modeling of the corrosion control process for two inhibitors with the highest effectiveness was carried out using a combined mixture-process design method at different temperatures, concentrations, and mixing ratios. 2-Mercaptobenzimidazole and 2-ethylbenzimidazole were selected for investigation as a mixture. Through analysis of variance of experimental data, a new model was developed to predict the inhibition efficiency of the mixture of these two inhibitors. The inhibition efficiency predicted by the model was in good agreement with the laboratory data, and the P value of the model was less than 0.0001. In addition, the coefficient of determination, adjusted coefficient of determination, and predicted coefficient of determination were 0.9989, 0.9986, and 0.9982, respectively. The results showed that the inhibition efficiency increased with increasing the mixture concentration. Also, temperature had a negative effect on the inhibition efficiency. As the temperature increased, the inhibition efficiency of the mixture decreased.
Through modeling, the optimal values for temperature, mixture concentration and mixing ratio were determined to be 25°C, 130 ppm and 75:25 of 2-mercaptobenzimidazole to 2-mercaptobenzimidazole, respectively. Under these conditions, the inhibition efficiency of the mixture was more than 93%. Moreover, synergistic effect between 2-mercaptobenzimidazole and 2-ethylbenzimidazole inhibitors was determined. The highest synergistic effect was more than 6.5%, which increased the corrosion inhibition efficiency by more than 6.5%.

کلیدواژه‌ها English

Corrosion Inhibition Efficiency
Synergistic Effect
Combined Mixture-Process Design Method
Analysis of Variance