СОСТАВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ Российский патент 2011 года по МПК C02F5/14 

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений, обладающим пониженным коррозионным воздействием на металл оборудования и низким значением кинематической вязкости при минусовых температурах, и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения солеотложений в водных системах.

Известен состав для ингибирования солеотложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, антифриз (этиленгликоль или метиловый спирт), тиомочевину, катанин или продукт конденсации гексаметиленимина, или продукт конденсации уротропина с хлористым бензилом и воду (А.С. №960135, 1982), который обеспечивает снижение скорости коррозии металла при высокой эффективности ингибирования. Однако состав имеет сравнительно высокую скорость коррозии при температуре 60-70°С (0,1-4,7 г/м²·ч).

Известен состав для предотвращения отложений неорганических солей, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, алканоламин, этиленгликоль и воду (патент РФ №2122981, МКИ C02F 5/14, 1998). Данный состав предотвращает карбонатные отложения. Недостатком этого состава является сравнительно высокая скорость коррозии по отношению к металлу нефтепромыслового оборудования (0,471 г/м²·ч при 20°C).

Наиболее близок по технической сущности к достигнутому эффекту является состав для предотвращения неорганических солеотложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, алканоламин, метиловый спирт и воду (патент №2181702, МКИ, C02F 5/14, 2001). Данный состав предотвращает отложения неорганических солей, включающих соединения железа. Однако имеет высокое значение кинематической вязкости при низких температурах и высокое коррозионное воздействие на металл оборудования.

Задачей настоящего изобретения является создание эффективного реагента, обладающего более низкими значениями коррозионной активности и кинематической вязкости.

Поставленная задача решается тем, что состав для предотвращения солеотложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, метиловый спирт и воду, дополнительно содержит моноэтаноламин или смесь моноэтаноламина и гидроокиси аммония при соотношении компонентов, необходимом и достаточном для достижения низких значений скорости коррозии и вязкости при сохранении эффективности предотвращения неорганических солей, мас.%:

Оксиэтилидендифосфоновая кислота 16,1 -24,9 Моноэтаноламин или смесь   моноэтаноламина и гидроокиси аммония 8,1-19,9 Метиловый спирт 36-44 Вода остальное

Моноэтаноламин и гидроокись аммония берут в соотношении (1-3):(1-3) соответственно.

Оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) - известный продукт, выпускаемый по ТУ 2439-350-05763458-2003.

Моноэтаноламин (МЭА) - по ТУ 2423-159-00203335-2004.

Гидроокись аммония - по ГОСТ 24147-80.

Метиловый спирт (МС) - по ГОСТ 2222-95.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности качественных и количественных признаков и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям «новизна» и «изобретательский уровень». Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию «промышленная применимость» и заявляемых свойств приводим конкретные примеры получения состава. Предлагаемый состав получают смешением компонентов.

Пример №1 (прототип).

Пример №2 (предлагаемый)

К 16,1 г ОЭДФ добавляют 12 г моноэтаноламина, 44 г метанола, 27,9 г воды. Смесь перемешивают до получения однородного продукта.

Примеры №3-11 выполняют аналогично примеру №2, изменяя количественное соотношение компонентов.

Составы образцов приведены в таблице 1.

Полученные составы представляют собой однородные жидкости с температурой застывания от минус 50 до минус 60°C, плотностью от 0,960 до 1,200 г/см³, кинематической вязкостью от 75,4 до 93,6 мм²/сек при температуре минус 30°C, скоростью коррозии при 20°C от 0,008 до 0,015 мм/год.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в снижении коррозионного воздействия на металл в 35-70 раз, снижении кинематической вязкости в 10-13 раз (при температуре минус 30°C) при сохранении высокой эффективности ингибирования солеотложений.

Испытания коррозионной активности состава проводят при температуре 20°C и 60°C на образцах, выполненных из углеродистой стали ст.3. Скорость коррозии металла рассчитывают по изменению массы образца.

Определение кинематической вязкости проводят при температуре 20°C и минус 30°C.

Эффективность применения состава подтверждается как в лабораторных, так и в опытно-промышленных условиях, при дозировании образцов в заявленных интервалах содержания компонентов заявленного состава (табл.1) в минерализованную воду (общая минерализация 57,36 г/дм³) при концентрации каждого состава от 30 до 100 мг/дм³. Эффективность ингибирования солеотложений определяют по методу остаточной концентрации осадкообразующих катионов.

Предлагаемый состав для ингибирования солеотложений благодаря заявленному соотношению компонентов обеспечивает снижение коррозионного воздействия на металл в 35-70 раз и снижение кинематической вязкости в 10-13 раз при сохранении высокой эффективности ингибирования солеотложений.

Таблица 1 № Компонентный состав, мас.% Скорость коррозии, мм/год Кинематическая вязкость, мм/с² Эффективность ингибирования, %   ОЭДФ МЭА Смесь МЭА и NH₄OH (в соотношении) Метиловый спирт Вода при 20-22°C при 60-70°C при 20°C при минус 30°C Концентрация реагента, мг/дм³                     30 50 70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 Прототип 0,579 3,266 39,33 1027,2 98 100 100 2 16,1 12,0 - 44 остальное 0,009 0,056 6,0 83,6 98 100 100 3 24,9 19,9 - 38 остальное 0,015 0,075 7,1 93,6 100 100 100 4 20,0 14,0 - 36 остальное 0,010 0,091 6,2 84,5 98 98 100 5 21,5 16,0 - 40 остальное 0,010 0,045 6,5 90,7 100 100 100 6 16,9 8,1 - 42 остальное 0,011 0,070 5,6 79,4 98 100 100 7 16,1 - 11,5 (1:1) 36 остальное 0,008 0,050 6,1 75,4 98 100 100 8 24,9 - 19,9 (2:1) 38 остальное 0,009 0,056 7,5 80,2 100 100 100 9 18,0 - 14,0 (3:1) 42 остальное 0.010 0,090 5,2 81,0 98 100 100 10 20 - 14,0 (1:2) 42 остальное 0.015 0,085 5,8 76,3 98 100 100 11 16,1 - 8,1 (1:3) 38 остальное 0.008 0,060 5,8 79,0 98 100 100

Изобретение может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения отложений в вводных системах. Состав для предотвращения неорганических отложений включает оксиэтилидендифосфоновую кислоту, метиловый спирт, моноэтаноламин или смесь моноэтаноламина и гидроокиси аммония и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксиэтилидендифосфоновая кислота - 16,1-24,9; моноэтаноламин или смесь моноэтаноламина и гидроокиси аммония - 8,1-19,9; метиловый спирт - 36-44; вода - остальное. Технический результат заключается в получении эффективного реагента, обладающего более низкими значениями коррозионной активности и кинематической вязкости. 1 табл.

Состав для предотвращения неорганических отложений, содержащий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, метиловый спирт и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит моноэтаноламин или смесь моноэтаноламина и гидроокиси аммония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Оксиэтилидендифосфоновая кислота 16,1-24,9 Моноэтаноламин или смесь   моноэтаноламина и гидроокиси аммония 8,1-19,9 Метиловый спирт 36-44 Вода Остальное