ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ В МИНЕРАЛИЗОВАННЫХ СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ Российский патент 2005 года по МПК C23F11/167 

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования в средах, содержащих растворенные сероводород, углекислоту, кислород, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известен ингибитор коррозии в водных средах, включающий продукт взаимодействия фосфорной кислоты с диметиламинометилфенолом и воды (Авт. свид. СССР №1081278, С 23 F 11/00, 1994 г.).

Ингибитор недостаточно эффективен в сероводородных и углекислотных средах, а также имеет высокую температуру застывания.

Известен ингибитор коррозии, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением при нагревании с последующим взаимодействием его с амином (Патент РФ №2113543, МКЛ С 23 F 11/126). Известный ингибитор недостаточно эффективен в смешанных средах.

Известен наиболее близкий по технической сущности и достигаемому эффекту ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих водных средах в присутствии углекислоты, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином в растворителе, продукт взаимодействия органической кислоты с амином в растворителе и неионогенное поверхностно-активное вещество (Патент РФ №2162116, МКЛ С 23 F 11/14, 2000 г.).

Известный ингибитор недостаточно эффективен в минерализованных средах, содержащих смесь H₂S и СO₂.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания ингибитора коррозии для сред, содержащих H₂S, CO₂ и О₂, обладающего высоким эффектом защиты от углекислотной и сероводородной коррозии и дешевого и доступного по сырьевой базе.

Поставленная изобретением задача решается тем, что ингибитор коррозии для минерализованных сероводородсодержащих сред, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином, неионогенное поверхностно-активное вещество, продукт взаимодействия органической кислоты с амином, дополнительно содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт взаимодействия оксиэтилированного

моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и 1-10

амином

Неионогенное поверхностно-активное вещество 1-20

Продукт взаимодействия органической кислоты с амином 5-40

Продукт взаимодействия смеси первичных 2-15

и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом

Растворитель остальное

Продукт взаимодействия ПВ1 смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом смешивают при температуре 50°С, затем в течение 3-4 часов смесь нагревают до 60-70С°. Получают густую массу от светло-желтого до коричневого цвета.

В качестве алифатических аминов могут быть использованы, например, амины фракции C₈-C₁₈ или C₁₀-C₁₄, или C₁₀-C₁₆, или C₈-С₃₀.

Пример 4 для ПВ1.

В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 92 г технического диметилфосфита и при перемешивании дозируют 200 г аминов фракции C₈-C₁₈, содержащих 180 г первичных и 20 г вторичных аминов, поддерживая температуру реакции не выше 50°С. Затем смесь нагревают для завершения процесса 3-4 часа при температуре 60-70°С.

Примеры 1-3, 5, 6 (см. табл. 1) осуществляют аналогично примеру 4, изменяя соотношения исходных компонентов.

Продукт взаимодействия ПВ2 получают путем последовательного смешения оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением при температуре 100-150°С, затем с амином при температуре 40-70°С.

В качестве аминов используют, например, моно-, ди-, триэтаноламины, а также амины нормально строения фракции С₁₀-С₁₆.

В качестве фосфорсодержащего соединения используют диметилфосфит по ТУ 6-36-5763445-6-88 или монометилфосфит, или треххлористый фосфор.

В качестве оксиэтилированного алкилфенола используют неонолы АФ_9-4, _{10, 12} с алкилом С₉ или ОП-4, 7, 10.

Пример 1 для ПВ-2.

К 198 г неонола АФ_9-4 добавляют 54 г технического диметилфосфита, нагревают реакционную смесь при перемешивании до 120-150°С в течение 3 часов. К полученной реакционной смеси добавляют 75 г триэтаноламина и перемешивают до получения однородной массы.

Примеры 2-11 (см. табл.2) осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные компоненты и их количества.

Продукт взаимодействия органической кислоты с амином ПВЗ получают при смешении при температуре 40-50°С в течение 2-3 часов.

В качестве аминов используют этаноламин общей формулы Н_3-n N(С₂Н₂OН)_n, где _n=1, 2, 3; вторичные амины R₁R₂NH с алкилом R₁, R₂=СН₃, С₂Н₅, С₂Н₄OН, С₃Н₆ОН; изоалкиламин фракции C₁₂-C₁₈ или оксиэтилированный жирный амин с числом углеродных атомов С₈-С₂₀.

В качестве органической кислоты продукт взаимодействия содержит, например, олеиновую кислоту по ГОСТ 7580-91, 2-этилгексановую кислоту по ТУ 2431-03-53-505-711-01 или жирные кислоты из натуральных кокосовых масел фракции C₅-C₁₆.

Пример 1 для ПВ3.

К 280 г органической кислоты из кокосовых масел добавляют 73,5 г моноэтаноламина. Нагревают реакционную смесь при перемешивании до 60-70°С в течение 3 часов до получения однородной массы.

Примеры 2-9 (см. табл.3) осуществляют аналогично примеру 1, изменяя количественные соотношения.

В качестве неионогенных поверхностно активных веществ в составе заявляемого продукта используют неонолы АФ_{9-4, 6, 10} по ТУ 2483-077-05766801-98, или оксиэтилированные алкилфенолы на основе полимердистиллята ОП-7, 10 по ГОСТ 8433-81, или моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе высших жирных спиртов - синтанол АЛМ-10.

В качестве углеводородного растворителя могут быть использованы, например, алифатический спирт (метиловый, этиловый, пропиловый, изопропиловый, бутиловый и др.); нефрас АР 120/200 (ТУ 138-101809-80), АР 130/150 (ГОСТ 10214-78), АР 150/330 (ТУ 38.1011049-87Е); этилбензольную фракцию (ЭБФ) (ТУ 6-01-1037-78); бутилбензольную фракцию (ББФ) (ТУ 38-10297-78); их смеси в различных сочетаниях.

Заявляемый ингибитор коррозии получают путем последовательного смешения компонентов. В охлажденный до 20°С продукт взаимодействия ПВЗ вводят продукт взаимодействия ПВ1, перемешивают 0,5 часа. В полученную смесь вводят ПВ2, неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель, смесь перемешивают 0,5 часа до получения однородной массы. Полученный ингибитор представляет однородную жидкость коричневого цвета с температурой застывания минус 30-50°С.

Пример 1 для получения заявляемого продукта.

В четырехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещают 400 г ПВ3 и при перемешивании добавляют 20 г продукта взаимодействия ПВ1, 50 г продукта взаимодействия ПВ2, 10 г неонола АФ_9-6 и 520 г метанола.

Примеры 2-7 осуществляют аналогично примеру 1. Количественные соотношения приведены в таблице 4.

Предлагаемый ингибитор оценивают по величине защитного эффекта при определенных его дозировках по ГОСТ 9.506-87 электрохимическим методом. В качестве агрессивной среды использовалась модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/дм³ при концентрации: а) сероводорода 100 мг/л; б) сероводорода 100 мг/л и растворенной углекислоты 400 мг/л; в) кислорода 1 мг/л, сероводорода 20 мг/л, растворенной углекислоты 200 мг/л.

Результаты испытаний приведены в таблице 4. Анализ данных, представленных в таблицах, показывает, что предлагаемый ингибитор коррозии является более эффективным по сравнению с прототипом.

Таблица 1
Исходные данные для продукта взаимодействия ПВ1№Мольное соотношение Число Соотношениеп/памин: технический диметилфосфит в продукте взаимодействия ПВ1углеводородных атомов в алкиламинеперв. и втор. аминов, мас.%11:1C₈-C₁₈98:221:1C₁₀-C₁₄90:1031:1С₁₀-С₁₆80:2041:1C₈-С₃₀70:3051:0,8C₈-C₁₈98:261,2:0,8С₈-С₃₀50:50

Таблица 2№Исходные данные для продукта взаимодействия ПВ2 (мольные соотношения)п/пОксиэтилированный
алкилфенолФосфорсодержащее соединениеАмин1Неонол АФ_9-4Диметилфосфит техническийТриэтаноламин 1112Неонол АФ_9-6ДиметилфосфитИзоалкиламины 1113Неонол АФ_9-6Диметилфосфит техническийМоноэтаноламин 1114Неонол АФ_9-6МонометилфосфитМоноэтаноламин 1115Неонол АФ_9-6РСl₃Моноэтаноламин 11,216Неонол АФ_9-12Диметилфосфит техническийМоноэтаноламин 1117Неонол АФ_9-10Диметилфосфит техническийДиэтаноламин 1118Неонол АФ9-12Диметилфосфит техническийНормальные жирные амины 1119ОП-4Диметилфосфит техническийМоноэтаноламин 10,80,810ОП-7МонометилфосфитМоноэтаноламин 11111ОП-10Диметилфосфит техническийИзоалкиламины 111

Таблица 3№Исходные компоненты, взятые для получения продукта взаимодействия ПВ3Мольное соотношение орг. кислота: аминп/порганическая кислотаамин 1Органическая кислота из кокосовых маселМоноэтаноламин1:1,22Органическая кислота из кокосовых маселИзоалкиламин1:(0,5-1,5)3Органическая кислота из кокосовых маселДиэтаноламин1:1,24Олеиновая кислотаМоноэтаноламин1:(1-1,5)5Олеиновая кислотаТриэтаноламин1:(1-1,5)6Олеиновая кислотаОксиэтилированнный жирный амин1:1,27Кислота жирная синтетическая (2-этилгексановая)Моноэтаноламин1:(1-1,2)8Кислота жирная синтетическая (2-этилгексановая)Диэтаноламин1:(1-1,2)9Кислота жирная синтетическая (2-этилгексановая)Оксиэтилированнный жирный амин1:(0,5-1,5)

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной, углекислотной и кислородной коррозии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Ингибитор включает продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином, неионогенное поверхностно-активное вещество, продукт взаимодействия органической кислоты с амином, продукт взаимодействия первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом и растворитель при следующем соотношении, мас.%: продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином 1-10, неионогенное поверхностно-активное вещество 1-20, продукт взаимодействия органической кислоты с амином 5-40, продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом 2-15, растворитель - остальное. Технический результат: создание ингибитора коррозии для сред, содержащих H₂S, CO₂ и O₂, обладающего высоким эффектом защиты от углекислотной и сероводородной коррозии, дешевого и доступного по сырьевой базе. 4 табл.

Ингибитор коррозии в минерализованных средах, содержащих смесь растворенных газов H₂S, СО₂, O₂, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином, неионогенное поверхностно-активное вещество, продукт взаимодействия органической кислоты с амином, отличающийся тем, что он дополнительно содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

продукт взаимодействия оксиэтилированного

моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и

амином 1-10

неионогенное поверхностно-активное вещество 1-20

продукт взаимодействия органической кислоты с амином 5-40

продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных

алифатических аминов с техническим диметилфосфитом 2-15

растворитель остальное.