ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ В СЕРОВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ СРЕДАХ Российский патент 2010 года по МПК C23F11/04 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в нефтедобывающей промышленности.

Известно применение в качестве ингибиторов коррозии органических соединений, содержащих функциональные группы с атомами азота, фосфора, серы и кислорода. Недостатком фосфорсодержащих композиций является возможность резкого увеличения скорости коррозии при передозировке, опасность с экологической точки зрения. Кислородсодержащие (альдегиды, ацетали) обычно недостаточно эффективны или токсичны. Серосодержащие ингибиторы отличаются высокой эффективностью, но могут приводить к увеличению наводороживания металлов, поэтому наибольшее применение находят азотсодержащие композиции (Д.Л.Рахманкулов и др. «Ингибиторы коррозии». Т1, Уфа, 1997).

Наиболее близким к предлагаемому ингибитору является состав ингибитора, содержащий продукт взаимодействия карбоновых кислот С₁₀-С₂₀ и полиэтиленполиамина 10-30%, неионогенное ПАВ - 1-10%, керосин 5-15%, первичные алкиламины С₁₀-С₂₀ до 20% и растворитель - остальное (Патент РФ 2147627, МПК C23F 11/14, опубл. 20.04.2000).

Недостатком прототипа является сложность технологии производства - при синтезе активной основы применяется нагрев до 250°С, недостаточная эффективность - степень защиты 96% достигается только при концентрации аминоамидов не менее 30%, применение дорогостоящего сырья.

Задача изобретения - повышение защитной способности ингибитора, расширение номенклатуры используемого сырья, снижение себестоимости производства.

Указанная задача достигается тем, что состав ингибитора коррозии содержит активную основу, эмульгатор и растворитель, при этом он в качестве активной основы содержит продукт взаимодействия аминоамидов и диамидов карбоновых кислот и полиэтиленполиамина с органическим растворителем «Нефрас тяжелая фракция», в качестве эмульгатора - неионогенное поверхностно-активное вещество, а в качестве растворителя - алифатические спирты фракции С₃-C₇ и ароматические углеводороды при следующем соотношении компонентов, мас.%:

активная основа 40-60 неионогенное поверхностно-активное вещество 5-10 алифатические спирты фракции С₃-C₇ 5-20 ароматические углеводороды 10-30.

Указанная задача достигается также тем, что аминоамиды и диамиды карбоновых кислот получены взаимодействием смеси карбоновых кислот или их сложных эфиров с полиэтиленполиамином при температуре 100-150°С в токе азота или под вакуумом.

Указанная задача достигается также тем, что в качестве сложных эфиров карбоновых кислот применены растительные масла или продукты их переработки, например подсолнечное или рапсовое масло, а в качестве смеси карбоновых кислот использована реакционная масса окисления высококипящих альфа-олефинов с кислотным числом 20-50 мг КОН/г и числом омыления 100-160 мг КОН/г или использовано талловое масло.

Указанная задача достигается также тем, что активная часть получена взаимодействием аминоамидов и диамидов с органическим растворителем «Нефрас тяжелая фракция», содержащим олигомеры стирола, спирты, низкомолекулярный каучук, гликоли и продукты их окисления.

Сущность изобретения заключается в том, что повышение эффективности ингибитора и снижение его себестоимости достигается благодаря проявлению синергетического эффекта увеличения защитных свойств ингибитора за счет взаимодействия аминоамидов и диамидов карбоновых кислот с компонентами применяемого органического растворителя «Нефрас тяжелая фракция», который выпускается ОАО «НПО «Технолог»» по СТП 00209295-05-2006 «Нефрас тяжелая фракция» и представляет собой жидкость темного цвета, содержащую помимо собственно нефраса, низкомолекулярный каучук, спирты, гликоли и олигомеры стирола, а также продукты их окисления.

Производство ингибитора состоит из трех стадий.

На первой стадии из смеси карбоновых кислот или их сложных эфиров и полиэтиленполиамина получают смесь аминоамидов и диамидов, причем синтез проводят при относительно низкой температуре 100-150°С в токе азота или под вакуумом.

На второй стадии проводится взаимодействие смеси аминоамидов и диамидов с органическим растворителем «Нефрас тяжелая фракция» с получением активной основы ингибитора. Взаимодействие проводится в токе азота при температуре 100-150°С в течении 2-3 часов.

На третьей стадии готовят композицию ингибитора, включающую активную основу 40-60 мас.%, эмульгатор - неионогенное поверхностно-активное вещество 5-10 мас.%, алифатические спирты (фракция С₃-С₇) 5-20 мас.% и ароматические углеводороды 10-30 мас.%.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества могут быть использованы оксиэтилированные алкилфенолы, например Неонол АФ 9-12, ОП-7, ОП-10 или оксиэтилированные спирты, например Синтанол АЛМ-10.

В качестве ароматических углеводородов могут быть использованы бензол, толуол, ксилолы и/или их технические смеси.

В качестве алифатических спиртов могут быть использованы предпочтительно изопропиловый или бутиловый спирт, или техническая смесь спиртов преимущественно фракции С₃-С₇.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Состав ингибитора коррозии: аминоамиды - 15%, Неонол АФ 9-12 - 10%, толуол - 20%, изопропанол - 55%.

Пример 2. Состав ингибитора коррозии: аминоамиды - 15%*, органический растворитель («Нефрас тяжелая фракция») - 45%*, Неонол АФ 9-12 - 10%, толуол - 20%, изопропанол - 10%.

* Проводится взаимодействие аминоамидов с тяжелой фракцией нефраса, как описано выше.

Эффективность полученных композиций анализировали электрохимическим и гравиметрическим методом в соответствии с ГОСТ 9.506. Результаты испытаний приведены в табл.1.

Таблица 1 Результаты анализа защитной способности ингибиторов в сероводородсодержащей среде. № Состав композиции Концентрация, мг/л Защитная способность, %       Гравиметрический метод Электрохимический метод 1 Композиция по примеру 1 15 60 62 25 70 76 35 75 77 50 76 77 100 75 76 2 Композиция по примеру 2 15 80 84 25 94 96 35 96 98 50 96 98 100 96 98 3 Состав ингибитора коррозии по патенту РФ 2147627 (прототип) 25 Степень защиты от 89 до 96%* 35 50 100 * При концентрации активной основы 15% степень защиты прототипа по патенту РФ 2147627 не превышает 93%. Защитная способность 96% - достигается только при концентрации активной основы 30%, что в два раза больше, чем в предлагаемых примерах.

Из табл.1 видно, что именно при взаимодействии с растворителем резко повышается эффективность композиции (с 70-77% до 94-98%). Защитная способность превышает 95% уже при концентрации ингибитора 25 мг/л, достигает 98% при концентрации 35 мг/л и не снижается даже при значительной передозировке.

Композиции по примеру 2 под товарным названием ПОИСК (Поиск №1 - с концентрацией аминоамидов 15 мас.%, Поиск №2 - с концентрацией аминоамидов 20 мас.%) были испытаны в ОАО «АПК «Башнефть» и ООО «Башгеопроект» на модельной и реальной сточной воде месторождений. Испытания показали, что ингибиторы коррозии Поиск №1 и Поиск №2, выпускаемые ОАО НПО «Технолог» г.Стерлитамак, технологичны, имеют низкую температуру застывания и высокую степень защиты от коррозии.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в нефтедобывающей промышленности. Состав ингибитора содержит активную основу, эмульгатор и растворитель, при этом в качестве активной основы он содержит продукт взаимодействия аминоамидов и диамидов карбоновых кислот и полиэтиленполиамина с органическим растворителем «Нефрас тяжелая фракция», в качестве эмульгатора неионогенное поверхностно-активное вещество, а в качестве растворителя - алифатические спирты фракции С₃-C₇ и ароматические углеводороды при следующем соотношении компонентов, мас.%: активная основа 40-60, неионогенное поверхностно-активное вещество 5-10, алифатические спирты фракции С₃-C₇ 5-20 и ароматические углеводороды 10-30. Технический результат: повышение защитной способности ингибитора, расширение номенклатуры используемого сырья, снижение себестоимости производства. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Состав ингибитора сероводородной и углекислотной коррозии, содержащий активную основу, эмульгатор и растворитель, отличающийся тем, что он в качестве активной основы содержит продукт взаимодействия аминоамидов и диамидов карбоновых кислот и полиэтиленполиамина с органическим растворителем «Нефрас тяжелая фракция», в качестве эмульгатора неионогенное поверхностно-активное вещество, а в качестве растворителя алифатические спирты фракции С₃-C₇ и ароматические углеводороды при следующем соотношении компонентов, мас.%:
активная основа 40-60 неионогенное поверхностно-активное вещество 5-10 алифатические спирты фракции С₃-C₇ 5-20 ароматические углеводороды 10-30

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что аминоамиды и диамиды карбоновых кислот получены взаимодействием смеси карбоновых кислот или их сложных эфиров с полиэтиленполиамином при температуре 100-150°С в токе азота или под вакуумом.

3. Состав по п.2, отличающийся тем, что в качестве сложных эфиров карбоновых кислот применены растительные масла или продукты их переработки, например, подсолнечное или рапсовое масло.

4. Состав по п.2, отличающийся тем, что в качестве смеси карбоновых кислот использована реакционная масса окисления высококипящих альфа-олефинов с кислотным числом 20-50 мг КОН/г и числом омыления 100-160 мг КОН/г или использовано талловое масло.

5. Состав по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что активная основа получена взаимодействием аминоамидов и диамидов с органическим растворителем «Нефрас тяжелая фракция», содержащим олигомеры стирола, спирты, низкомолекулярный каучук, гликоли и продукты их окисления.