СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА КИСЛОТНОЙ КОРРОЗИИ - БАКТЕРИЦИДА Российский патент 2003 года по МПК C23F11/04 C23F11/14 

Изобретение относится к области защиты металлов в кислых и водно-солевых сероводородсодержащих средах, а именно к способу получения ингибитора кислотной коррозии - бактерицида для нефтегазодобывающей промышленности в процессах добычи, подготовки и переработки нефти и газа и продуктов нефтехимии, а также металлургии и энергетики при различных видах кислотной обработки изделий и оборудования.

Известен способ получения ингибитора кислотной коррозии смешением кубового остатка производства сантохина, соляной кислоты и формальдегидсодержащего соединения (патент РФ 2120496, МКЛ. C 23 F 11/04, опубл. 1998 г.).

Недостатком известного ингибитора является технологическая сложность его приготовления, заключающаяся в разделении фаз.

Известен способ получения ингибитора коррозии - бактерицида путем взаимодействия жирной кислоты с числом углеродных атомов 5-16 и аминопарафина с числом углеродных атомов 10-16 с последующим растворением его в алифатическом спирте или ароматическом растворителе или их смеси, а также как вариант предварительно смешивают вышеупомянутый продукт взаимодействия с ингибитором-бактерицидом О-алкилфосфитом-N-алкиламмонием или ингибитором N-алкил-2метил-5-этилпиридинийбромидом или с аммонийными солями моноалкилфосфористых кислот с последующим растворением смеси в растворителе (патент РФ 20116380, МКЛ. C 23 F 11/14, опубл. 1998 г.).

Известный ингибитор - бактерицид не достаточно эффективен в кислых средах и некондиционен в водно-солевых растворах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения ингибитора кислотной коррозии - бактерицида смешением анилинсодержащего соединения, соляной кислоты, формальдегида и воды (патент США 4778654, C 23 F 11/00, опубл. 18.10.88 г.).

Недостатком известного ингибитора является трудоемкость способа получения ингибитора.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного ингибитора кислотной коррозии - бактерицида, используемого в кислотной среде и водно-солевых сероводородсодержащих нефтепромысловых средах, содержащих сульфатвосстанавливающие бактерии (СВБ).

Поставленная изобретением задача решается тем, что в способе получения ингибитора кислотной коррозии - бактерицида, включающем смешение азотсодержащего компонента, кислоты и формальдегидсодержащего соединения (ФСС) в качестве азотсодержащего соединения берут первичные алифатические амины формулы NH₂R, или смесь первичных и вторичных алифатических аминов формулы NHR₂, где R - алкил с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции C₁₂-C₁₈, и дополнительно берут неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ), причем перед смешением ведут взаимодействие азотсодержащего соединения с раствором кислоты.

В варианте осуществляется способ получения ингибитора коррозии - бактерицида дополнительным растворением его в растворителе.

В качестве кислоты может быть использована, например, кислота соляная, или уксусная, или алкилфосфористая, или синтетическая жирная с числом углеродных атомов 5-16.

В качестве аминов могут быть использованы:
1. Алифатические амины нормального строения NH₂R, где R - углеводородный радикал, содержащий фракции от C₈ до C₂₀, таких как:
1) алифатическии первичный амин нормального строения фракции или С₁₀, или С₁₂, или С₁₆, или С₁₈, производимый из кокосовых масел, например Генамины марок 12R 100D, 14R 100D, 16R 100D, 18R 100D;
2) алифатический первичный амин, содержащий смесь фракций аминов нормального строения, имеющих четное число углеродных атомов от C₈ до С₁₈, например, Генамин СС 100;
3) алифатический первичный амин Армеен С;
4) смесь первичных и вторичных алифатических аминов при их соотношении, мас.%: 50:98-98:2, содержащих смесь фракций аминов, имеющих четное и нечетное число углеродных атомов от С₁₀ до С₁₆ согласно ТУ 133-03-0203796-018-092 с изв.1 или от C₁₇ до С₂₀ согласно ТУ 2413-047-00480689-95 с изв.1.

2. Изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции C₁₂-C₁₈, например ГИПХ-5 (ТТ 39-12966038-001-93).

В качестве формальдегидсодержащего соединения могут быть использованы, например, формалин согласно ГОСТ 1625-89 (СТ СЭВ 2337-80) или параформ по ТУ 6-09-141-03-83.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества могут быть использованы, например, неонол АФ 9/12 или АФ 9/6 согласно ТУ 2483-077-05766801-98 или оксанол КД-6 по ТУ 6-14-821-87.

В качестве растворителя могут быть использованы вода, алифатические спирты, например, метанол, изопропанол, бутанол.

Способ осуществляют следующим образом: в раствор кислоты вводят амин в соотношении моль/моль, тщательно перемешивают в течение 0,5 ч при температуре не выше 60^oС и в полученный продукт взаимодействия (ПВ) вводят НПАВ, ФСС и растворитель.

Полученный продукт представляет собой однородную жидкость от светло-желтого до коричневого цвета.

Защитное действие ингибитора кислотной коррозии - бактерицида в водно-солевых сероводородсодержащих кислых средах определяют в модели пластовой воды плотностью 1,12 г/см³ согласно РД 39-3-611-81. До испытаний модель пластовой воды насыщают углекислым газом до рН 4-4,5 и сероводородом до концентрации 100 г/дм³.

Оценка бактерицидного действия ингибитора кислотной коррозии - бактерицида проводится в соответствии с методическими рекомендациями ВНИИСПТнефть "Методика контроля микробиологической зараженности нефтепромысловых вод и оценка защитного и бактерицидного действия реагентов" (РД 39-3-973-83, Уфа). Для испытаний использовалась двухсуточная культура СВБ с содержанием бактерий не менее 10⁶ кл/мл и индексом активности 100 ед.

Скорость коррозии стали в ингибированной соляной кислоте определяют согласно требованиям и нормам ТУ 2458-ОП-009-12666038-98.

В цилиндр прибора наливают 250 см³ ингибированной соляной кислоты и помещают стержень с тремя пластинами из стали марки СтЗ так, чтобы пластины были полностью погружены в раствор. Цилиндр с пластинами помещают в термостат или водяную баню с температурой (20±2)^oС. Пластины предварительно измеряют, для вычисления их площади, промывают водой, ацетоном, спиртом, сушат и взвешивают. Пластины через 30 ч вынимают из раствора, промывают обильным количеством воды. Далее пластины промывают ацетоном, спиртом и сушат в эксикаторе в течение 1 ч и взвешивают. Результаты взвешивания в граммах записывают с точностью до 0,0001 г. Скорость коррозии (V) в г/м²•ч вычисляют по формуле

где m₁ - масса пластин до начала испытания, г;
m₂ - масса пластин после испытания, г;
S - площадь пластин, м²;
i - время испытания, ч.

За результат испытания принимают средние арифметическое трех параллельных определений.

Пример 1. К 3,24 г ледяной уксусной кислоты вводят 11,76 г смеси первичных и вторичных алифатических аминов фракции C₁₀-C₁₆, смесь перемешивают при 50-60^oС в течение 0,5 ч, далее вводят 25 г неонола АФ 9/12 и 60 г технического формалина, смесь перемешивают в течение 0,5 ч при 20-30^oС.

Примеры 2-10 осуществляют аналогично примеру 1, используя кислоту соляную или алкилфосфористую, изменяя амин, НПАВ, ФСС и их соотношение.

Пример 11. Берут 2,1 г 23%-ной технической соляной кислоты и вводят в нее 2,9 г Генамина СС 100, смесь перемешивают при температуре не выше 50^oС в течение 0,5 ч, далее вводят 25 г неонола АФ 9/6, 20 г формалина и 50 г метанола, смесь перемешивают в течение 0,5 ч при 20-30^oС.

Примеры 12-23 готовят аналогично примеру 11, изменяя амин, НПАВ, ФСС, растворитель и их соотношение.

Результаты испытаний ингибитора кислотной коррозии - бактерицида по примерам 1-22 и их составы приведены в таблице.

Из представленных в таблице данных видно, что заявленный ингибитор кислотной коррозии - бактерицид высокоэффективен в кислотной среде и в сероводородсодержащей водно-солевой нефтепромысловой среде и является одновременно эффективным бактерицидом, что позволяет использовать его в процессах добычи нефти.

Изобретение относится к области защиты металлов в кислых и водно-солевых сероводородсодержащих средах, а именно к способу получения ингибитора кислотной коррозии - бактерицида для нефтегазодобывающей промышленности, а также металлургии и энергетики при различных видах кислотной обработки изделий и оборудования. Техническим результатом является создание эффективного ингибитора кислотной коррозии - бактерицида, используемого в кислотной среде и водно-солевых, сероводородсодержащих нефтепромысловых средах, содержащих сульфатвосстанавливающие бактерии. Технический результат достигается тем, что в способе получения ингибитора кислотной коррозии - бактерицида, включающем смешение азотсодержащего компонента, кислоты и формальдегидсодержащего соединения, в качестве азотсодержащего соединения берут первичные алифатические амины формулы NH₂R, или смесь первичных и вторичных алифатических аминов формулы NHR₂, где R - алкил с числом углеродных атомов С₈-С₂₀, или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции С₈-С₂₀, и дополнительно берут неионогенное поверхностно-активное вещество, причем перед смешением ведут взаимодействие азотсодержащего соединения с раствором кислоты. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ получения ингибитора кислотной коррозии - бактерицида, включающий смешение азотсодержащего компонента, кислоты и формальдегидсодержащего соединения, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего соединения берут первичные алифатические амины формулы NH₂R или смесь первичных и вторичных алифатических аминов формулы NHR₂, где R - алкил с числом углеводородных атомов С₈-С₂₀ или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции С₁₂-С₁₈, и дополнительно берут неионогенное поверхностно-активное вещество, причем перед смешением ведут взаимодействие азотсодержащего соединения и кислоты. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ингибитор растворяют в алифатическом растворителе, в воде или в их смеси.