環(huán)烷酸是存有于石油中的一種酸堿性化學(xué)物質(zhì),故又稱(chēng)為石油酸,為環(huán)烷烴的羧基類(lèi)化合物,關(guān)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,有獨特的味道,基本上不溶解水,溶解烴類(lèi)。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(chǎn)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(jiàn)戊基,也是小量為己基。的數量一般為1~5個(gè),即m=1~5。
由于環(huán)烷酸是含有五元環(huán)或六元環(huán)的有機酸,與醇反應可生成酯。利用這一特性,以環(huán)烷酸及為原料,經(jīng)酯化反應制得環(huán)烷酸丁酯增塑劑。這樣制得的環(huán)烷酸丁酯的環(huán)與鄰二甲酸酯的一樣,可以插入到分子之間,其較長(cháng)的側鏈可纏繞分子而形成精密的結構,從而有較好的增塑效果,可用作的輔助增塑劑。
環(huán)烷酸及其鹽是具有臭氣的粘稠性液體或蠟狀物。多數有顏色,如鈉鹽為白色,鈣鹽為灰白色,銅鹽為綠色,鋅鹽為杏黃色,鈷鹽為紫色,鎳鹽為灰色,錳鹽為褐色,鉛鹽為黃色,鋁鹽為淺黃色等。它們的熔點(diǎn)主要取決于與環(huán)相連的脂肪酸的碳原子數,碳原子數愈多,則熔點(diǎn)愈高;反之,愈低。除鈉鹽外,均不溶于水,微溶于乙醇,溶于及常用烴類(lèi)溶劑。
環(huán)烷酸具有羧基,在高溫條件下,與鐵作用生成環(huán)烷酸鐵。其反應式為:??2RCOOH+FeFe(RCOO)2+H2
石油中環(huán)烷酸與鋼鐵設備上生成的防護膜FeS作用生成環(huán)烷酸鐵和,破壞防護膜,使金屬出新的表面,其反應式為:??2RCOOH+FeSFe(RCOO)2+H2S↑
環(huán)烷酸鐵具有油溶性,易被流動(dòng)的介質(zhì)沖走,使金屬露出新的表面而不斷受到腐蝕。環(huán)烷酸的腐蝕作用受溫度的影響,在220℃以下幾乎沒(méi)有腐蝕作用,隨著(zhù)溫度的升高,腐蝕作用逐漸加強,超過(guò)400℃后腐蝕作用也會(huì )減弱。為抑制環(huán)烷酸的腐蝕,煉油行業(yè)通常利用低酸值對高酸值稀釋至酸值低于0.5mgKOH/g;高溫部位的管線(xiàn)選用合金鋼等耐蝕