ИНГИБИТОР КОРРОЗИИ-БАКТЕРИЦИД Российский патент 2012 года по МПК C23F11/04 C23F11/167 

Изобретение относится к средствам защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных и водонефтяных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известен ингибитор коррозии-бактерицид сероводородной коррозии, представляющий собой 0-алкилфосфиты N-алкиламмония (Патент РФ №1434718, БИ №28.11.86 г. C07F 9/142).

Указанный ингибитор имеет высокую температуру застывания, что затрудняет его применение в зимнее время.

Известен ингибитор коррозии-бактерицид в минерализованных сероводородсодержащих водных средах, включающий продукт взаимодействия алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N-алкил C₈-C₁₈, технического диметилфосфита и воды, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2), и углеводородный растворитель (Патент РФ №2038421, C23F 11/00, БИ №18, 1995 г.).

Недостатком ингибитора является сложность технологии получения продукта. За счет использования воды процесс трудно контролировать, он может протекать по нескольким направлениям. Это приводит к получению продукта с пониженной эффективностью и жизнеспособностью.

Известен ингибитор коррозии-бактерицид - N-алкил -2 метил-5-этилпиридиний бромид с алкилом C₈-C₂₀ (Патент Японии №37-7237, кл. C07D 213/20, опубл. 05.07.1962).

Однако известный ингибитор - бактерицид дорогостоящий, нетехнологичен в использовании за счет повышенной температуры застывания и недостаточно эффективен.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту известен ингибитор коррозии-бактерицид в сероводородсодержащих средах, содержащий продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов при их соотношении 50-98:2-50 соответственно с техническим диметилфосфитом, взятых в мольном соотношении 1,0-1,2:0,8-1,0 соответственно. Ингибитор коррозии-бактерицид дополнительно содержит углеводородный растворитель (Патент РФ №2128729, C23F 11/167, БИ №10, 10.04.99 г.).

Указанный ингибитор недостаточно эффективен в углекислотных водонефтяных средах.

Задачей изобретения является создание эффективного ингибитора коррозии-бактерицида в минерализованных сероводородсодержащих водных и водонефтяных средах, содержащих сероводород и углекислоту.

Поставленная изобретением задача решается так, что ингибитор коррозии-бактерицид, включающий продукт взаимодействия первичных алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N-алкил с числом углеродных атомов C₁₀-C₁₆, с диметилфосфитом (ПВ₁) или продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N-алкил с числом углеродных атомов C₈-С₃₀ при их соотношении 50-98:2-50 соответственно с техническим диметилфосфитом (ПВ₂), взятых в мольном соотношении 1,0-1,2:0,8-1,0 соответственно, дополнительно содержит продукт взаимодействия алкилзамещенных пиридинов с алкилбромидами с числом углеродных атомов C₁₀-C₁₈ (ПВ₃) и неионогенное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:

продукт взаимодействия первичных алифатических аминов   или смеси первичных и вторичных алифатических аминов   с техническим диметилфосфитом 60-70 продукт взаимодействия алкилзамещенных пиридинов   с алкилбромидами с числом углеродных атомов 20-25 неионогенное поверхностно-активное вещество остальное

В варианте исполнения ингибитор коррозии-бактерицид в качестве продукта взаимодействия алкилзамещенных пиридинов с алкилбромидами содержит продукты взаимодействия 2-метил-5-этил-пиридина, или пиколина, или пиколиновой фракции, или 2-метил-5-винил-пиридина с алкилбромидами с числом углеродных атомов в алкиле C₁₀-C₁₈.

В преимущественном варианте ингибитор коррозии-бактерицид дополнительно содержит углеводородный растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ингибитор коррозии-бактерицид по п.1 или по п.2 20-50 Углеводородный растворитель остальное

В качестве НПАВ используют, например, неонол марки АФ9/12 или АФ9/6 по ТУ 2483-077-05766801-98.

В качестве углеводородного растворителя ингибитор может содержать, например, ароматические и алифатические растворители или их смеси, например,

- метиловый спирт (МС)

- изобутиловый спирт (ИБС)

- изопропиловый спирт (ИПС)

- бутиловый спирт (БС)

- ортоксилол по ТУ 38.101254-72 с изм.1-9

- сольвент нефтяной по ТУ 38.1011049-98

- бутилбензольная фракция (ББФ) по ТУ 38.10297-78

- диэтилбензольная фракция (ДЭБФ) по ТУ 38.102144-90

- этилбензольная фракция (ЭБФ) по ТУ 6-01-10-37-78

- нефрас по ТУ 10214-78.

Продукт взаимодействия первичных алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N - алкил с числом углеродных атомов C₁₀-C₁₆, с диметилфосфитом (ПВ₁) получают известным способом путем взаимодействия первичных алифатических аминов с диметилфосфитом (Патент РФ 1434718, C07F 9/142, опубл. 28.11.86, пример №12). Берут 3,61 г цетиламина и 1,65 г диметилфосфита, нагревают до 85°С. Получают вязкую прозрачную массу. Выход 92%.

Продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N - алкил с числом углеродных атомов C₈-С₃₀ с техническим диметилфосфитом (ПВ₂) получают известным способом (Патент РФ №2128729, C23F 11/167, опубл. 10.04.99 г., пример №1). Берут 108 г технического диметилфосфита и при перемешивании добавляют 200 г амина C₁₀-C₁₆, содержащего 180 г первичного и 20 г вторичного амина. Температура процесса 70°С в течение 2 часов. Получают однородную вязкую массу светло-коричневого цвета. Выход 99%.

Продукт взаимодействия пиколина или пиколиновой фракции с алкилбромидами с числом углеродных атомов C₁₀-C₁₆ (ПВ_3-1) получают известным способом (Патент РФ №2261293, C23F 11/14, опубл. 27.09.2005 г., пример №1). Ведут взаимодействие 1,0 моля алкилбромида и 1,03 моля пиколинов. Пиколины добавляют в несколько приемов. Вначале к 250 г додецилбромида добавляют 0,35 моля (42,5 кг) пиколинов, перемешивают и нагревают до 130°С, через 40 минут вводят еще 0,35 моля, перемешивают, через 40 минут вводят остальные 0,35 моля (42,5 кг) пиколинов. Процесс ведут при перемешивании 5 часов при температуре не выше 130°С. Получают легкоплавкое, кристаллическое вещество светло-коричневого цвета.

Продукт взаимодействия 2-метил-5-этил-пиридина с алкилбромидами с числом углеродных атомов в алкиле C₁₀-C₁₆ (ПВ_3-2) получают известным способом (Патент РФ №2243291, C23F 11/14, опубл. 27.12.2004, пример 1). Берут додецилбромид и метил-этилпиридин (МЭП) при мольном соотношении 1,05:1 соответственно, причем МЭП вводят в три этапа по 0,35 моля с интервалом во времени 40-50 минут при температуре процесса 120-140°С. Получают легкоплавкое кристаллическое вещество коричневого цвета.

Продукты взаимодействия 2-метил-5-винил-пиридина с алкилбромидами (ПВ_3-3) получают известным способом взаимодействия 2-метил-5-винил-пиридина с алкилбромидами при их мольном соотношении 1,05:1 соответственно. Берут 133 кг 2-метил-5-винил-пиридина по ТУ 38.103490-80 с изм. 1-5 и 250 кг алкилбромидов нормального строения с содержанием атомов углерода в алкильном радикале от 10 до 16. Процесс ведут при условиях, описанных выше при получении продуктов взаимодействия ПВ_3-1 и ПВ_3-2. Полученный продукт - легкоплавкий кристаллический, темно-коричневого цвета.

Готовят ингибитор смешением компонентов.

Для доказательства соответствия заявленного ингибитора критерию «промышленная применимость» приводим конкретные составы заявленного ингибитора коррозии-бактерицида: примеры №1-11 - без растворителя, а №12-28 - с растворителем (таблица 1).

Полученный ингибитор без растворителя представляет собой однородную вязко-подвижную массу, с растворителем - однородную, подвижную жидкость с температурой застывания не выше минус 30-40°С.

Полученные составы оценивают в качестве ингибиторов коррозии, определяя их защитный эффект, и антибактериальную активность (таблица 2).

Защитный эффект в минерализованных сероводородсодержащих водных средах определяют в соответствии с ОСТ 39-099-79 «Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах». Определение проводят гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированной стандартной модели пластовой воды, содержащей 100 мг/л сероводорода.

Эффективность ингибитора в водонефтяных средах проводят в соответствии с РД 39-3-519-81 электрохимическим методом. Первоначально готовят водонефтяную эмульсию. Для этого в каждую из двух емкостей, снабженную мешалкой, заливают нефть и модель минерализованной воды в соотношении 1:4. В одну из емкостей заливают расчетное количество ингибитора. Содержимое емкостей перемешивают со скоростью 500 об/мин. Готовую эмульсию переливают в делительную воронку и после разделения эмульсии водную фазу деаэрируют. Обескислороженную воду переводят в две ячейки, в которых происходит насыщение воды углекислым газом и дополнительно сероводородом. Далее в этих ячейках проводится измерение скорости коррозии. Эффективность защитного действия ингибитора оценивается по разнице показаний скорости коррозии в ингибированной и в неингибированной средах.

Антибактериальную эффективность определяют согласно РД 03-00147275-067-2001 «Оценка зараженности нефтепромысловых сред и бактерицидного действия реагентов относительно сульфатвосстанавливающих бактерий».

Анализ данных, представленных в таблицах 1 и 2, показывает, что предлагаемый ингибитор коррозии-бактерицид является более эффективным ингибитором в минерализованных водных и водонефтяных средах, содержащих сероводород и углекислоту. Реагент проявляет бактерицидные свойства, стабилен при использовании и хранении, а также более экономичен для применения по сравнению с прототипом.

Изобретение относится к области защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных и водонефтяных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Ингибитор содержит продукт взаимодействия первичных алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N- алкил с числом углеродных атомов C₁₀-C₁₆, с диметилфосфитом или смеси первичных и вторичных алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N- алкил с числом углеродных атомов C₈-C₃₀, при их соотношении 50-98:2-50 соответственно, с техническим диметилфосфитом, взятых в мольном соотношении 1,0-1,2:0,8-1,0 соответственно, при этом он дополнительно содержит продукт взаимодействия алкилзамещенных пиридинов с алкилбромидами с числом углеродных атомов C₁₀-C₁₈ и неионогенное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%: продукт взаимодействия первичных алифатических аминов с диметилфосфитом или смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом 60-70, продукт взаимодействия алкилзамещенных пиридинов с алкилбромидами 20-25, неионогенное поверхностно-активное вещество - остальное. Ингибитор коррозии-бактерицид экономичен для применения, стабилен при использовании и хранении, при этом подавление сульфатвосстанавливающих бактерий составляет 100%. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Ингибитор коррозии-бактерицид для защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных и водо-нефтяных средах, включающий продукт взаимодействия первичных алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N - алкил с числом углеродных атомов C₁₀-C₁₆, с диметилфосфитом или смеси первичных и вторичных алифатических аминов общей формулы RNH₂, где R-N - алкил с числом углеродных атомов C₈-C₃₀, при их соотношении 50-98:2-50 соответственно, с техническим диметилфосфитом, взятых в мольном соотношении 1,0-1,2:0,8-1,0 соответственно, отличающийся тем, что он дополнительно содержит продукт взаимодействия алкилзамещенных пиридинов с алкилбромидами с числом углеродных атомов C₁₀-C₁₈ и неионогенное поверхностно-активное вещество при следующем соотношении компонентов, мас.%:
продукт взаимодействия первичных алифатических аминов   с диметилфосфитом или смеси первичных и вторичных   алифатических аминов с техническим диметилфосфитом 60-70 продукт взаимодействия алкилзамещенных пиридинов   с алкилбромидами 20-25 неионогенное поверхностно-активное вещество остальное

2. Ингибитор коррозии-бактерицид по п.1, отличающийся тем, что в качестве продукта взаимодействия алкилзамещенных пиридинов с алкилбромидами он содержит продукт взаимодействия 2-метил-5-этил-пиридина с алкилбромидами, или продукт взаимодействия пиколина или пиколиновой фракции с алкилбромидами, или продукт взаимодействия 2-метил-5-винил-пиридина с алкилбромидами.

3. Ингибитор коррозии-бактерицид по п.1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит углеводородный растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ингибитор коррозии-бактерицид 20-50 углеводородный растворитель остальное