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環(huán)烷酸是存有于石油中的一種酸堿性化學物質,故又稱為石油酸,為環(huán)烷烴的羧基類化合物,關鍵成份為五碳環(huán)。結構式為
CnH2n-1COOH。一些是稠狀液體,一些是固態(tài),工業(yè)品是深棕色稠狀化合物。含量范疇是180~350,有獨特的異味,基本上不溶解水,溶解烴類。對鉛和鋅等金屬材料有浸蝕功效。粗環(huán)烷酸因酸值低和中性化油含量高而危害其應用推廣。環(huán)烷酸因原產地不一樣,含量也不一樣,一般含量為0.3%~7%。是以下三種羧酸的化合物:①
飽和狀態(tài)單環(huán)羧酸(CnH2n-1COOH);②飽和狀態(tài)多環(huán)羧酸(CnH2n-3COOH);③人體脂肪羧酸(CnH2n 1COOH)。在其中③做為殘渣,不屬本條。在①、②中,環(huán)多見戊基,也是小量為己基。的數量一般為1~5個,即m=1~5。環(huán)帶能夠有取代基R,還可以無取代基。羧基一般不立即與環(huán)相接,只是歷經一個或數個(大部分為
n=6~18)亞與環(huán)相接。羧基一般 為1個,即環(huán)烷酸大部分是一元酸。環(huán)烷酸具備羧基的酸的通性,與金屬材料反映能夠轉化成鹽,稱之為“環(huán)烷酸皂”。
環(huán)烷酸關鍵是由石油商品而分離出來出的酸,可用以制金屬材料環(huán)烷酸鹽,做為漆料催干劑和木材防腐劑等。也用以制合成洗滌劑、滅蟲劑和特殊潤滑脂和洗衣皂等,并可用來。
溫度
環(huán)烷酸的腐蝕能力和溫度關系密切,220℃以下,環(huán)烷酸基本不發(fā)生腐蝕,以后隨溫度的升高而增加,在270—280℃,達到酸沸點,腐蝕為強烈,溫度再升高腐蝕速率下降;溫度達到350℃—400℃時,由于FeS膜高溫融解,腐蝕重新加??;400℃以上石油酸分解,腐蝕減弱,基本沒有腐蝕。
試驗研究在不同條件下于液相和氣相中做了腐蝕掛片試驗,結果發(fā)現,碳鋼和410不銹鋼的腐蝕大約隨溫度每升高55℃而增加2倍。這種關系大約也適用于低合金鋼。對于加工酸值低于1.0mgKOH/g的的蒸餾裝置來說,溫度低于232℃時,不用擔心碳鋼、低合金鋼、410不銹銅和奧氏體(18/8)不銹鋼的環(huán)烷酸腐蝕問題。溫度高于260℃時,根據溫度、壓力和類型的不同,環(huán)烷酸部分氣化。氣化通常會使大多數液體進料中的環(huán)烷酸含量減少,而且會抑制溫度升高而增加腐蝕的趨勢。氣化的環(huán)烷酸對普通結構材料不腐蝕。
硫化物與鐵反應生成硫化亞鐵:
S2- Fe2 —FeS
硫化亞鐵再與環(huán)烷酸反應生成環(huán)烷酸鐵和:
2RCOOH FeS—Fe(OOCR)2 H2S
環(huán)烷酸鐵破壞了硫化亞鐵保護膜,引起了設備的腐蝕。
從這兩種機理可以看出,上述幾種反應在一定的條件下是可逆的。中腐蝕的兩大癥結是硫化物和環(huán)烷酸,它們在中的作用不盡相同,正是這兩種物質的相互作用和相互制約、促進,使腐蝕問題變得復雜。環(huán)烷酸形成可溶性的腐蝕產物,則形成不溶性的腐蝕產物。當兩者腐蝕作用同時進行,如果含硫量低于某臨界值,則腐蝕程度加重,即環(huán)烷酸破壞了硫化物腐蝕產生的硫化亞鐵保護膜,生成了可溶于油的環(huán)烷酸鐵和;如果含硫量高于某臨界值,設備表面生成了穩(wěn)定的硫化亞鐵保護膜,則減緩了環(huán)烷酸的腐蝕。不同的中含有不同類別的硫化物(活性的和非活性的),它們的含量和存在形式既能抑制又能加速環(huán)烷酸與鐵的作用,從而導致硫化物既可增強又可降低含酸的腐蝕性。