Способ получения ингибитора коррозии Российский патент 2018 года по МПК C23F11/04 

Описание изобретения

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных и водонефтяных средах, содержащих углекислоту и сероводород.

Известен способ получения ингибитора коррозии углеродистой стали в солоноватой воде (RU 2007502) путем создания композиции: сульфонат нонилфенола, оксиэтилированного на 1,5 моль окиси этилена, нейтрализованный гидроокисью натрия 7,0-11,0%, сульфонат нонилфенола, оксиэтилированного на 1,5 моль окиси этилена, нейтрализованный триэтаноламином 12,0-18,0%, фосфат нонилфенола, оксиэтилированного на 2,5 моль окиси этилена, нейтрализованный кубовыми остатками производства морфолина 60,0-70,0%, нонилфенол, оксиэтилированный на 9-12 моль окиси этилена 7,0-15,0%. Недостатком данного способа является неудовлетворительная защита от сероводородной коррозии и использование коррозионно-агрессивной серной кислоты.

Известен способ получения ингибитора коррозии углеродистой стали в солоноватой воде (RU 2007608) путем создания композиции содержащей: ортофосфорную кислоту 5-20%, моноэтаноламин 6,6-13,3%, продукт взаимодействия ПАВ и производного фосфористой кислоты 7,2-28,5%, растворитель остальное. Продукт взаимодействия ПАВ и производного фосфористой кислоты получают по методике (Э.Е. Нифантьев. "Химия фосфорорганических соединений", изд. Московского университета, 1971, с. 69, 71, 73) нагреванием оксиалкилированного продукта и фосфористой кислоты при 130-150°С. В качестве ПАВ используют оксиалкилированный жирный спирт моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов общей формулы CnH2nO(C2H40)m, где n=8-10, m=6, или оксиалкилированный алкилфенол, имеющий название моноалкилфенолы оксиэтилированные неонол АФ 9-10, или неонол АФ 9-12.

В качестве производного фосфористой кислоты используют фосфористую кислоту или диметилфосфит (ДМФ).

Наиболее близким к изобретению является способ (RU 2113543) получения ингибитора коррозии для водных сред взаимодействием оксиэтилированного моноалкилфенола с диметилфосфитом, или треххлористым фосфором при нагревании и последующим взаимодействием полученного продукта с этаноламином, или аминами С10-С18. Полученная активная основа растворяется в водно-метанольном растворе. Недостатком данного способа получения ингибитора коррозии является неудовлетворительная защита от сероводородной коррозии и использование дорогостоящих импортных фосфорсодержащих компонентов (диметилфосфита или треххлористого фосфора).

Задачей изобретения является разработка эффективного ингибитора на основе отечественного сырья, позволяющего обеспечить комплексную защиту от углекислотной и сероводородной коррозии.

Задача решается за счет способа, который включает получение активной основы ингибитора при взаимодействии ортофосфорной кислоты со спиртом, выбранном из группы, включающей додециловый спирт, цетиловый спирт, нонилфенол, бензиловый спирт, и амином или аминами, выбранными из группы, включающей моноэтаноламин, триэтаноламин, метилдиэтаноламин и кокоамин, при перемешивании и температуре 30-200 °С, после чего добавляют четвертичное аммониевое соединение и водно-спиртовой раствор, при следующем соотношении компонентов, %:

активная основа ингибитора коррозии 20,0-40,0 четвертичное аммониевое соединение 10,0-30,0 водно-спиртовой раствор 60,0-95,0

В качестве четвертичного аммониевого соединения используют бензалкониум хлорид или бензалкониум бромид.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что в процессе проведения указанных реакции образуются химические соединения обладающие: активным полярным центром для закрепления на внутренней металлической поверхности оборудования и неполярным заместителем для создания гидрофобной защитной пленки или слоя. Гидрофобный слой защищает или замедляет проникновение химических соединений способствующих коррозии: воды, углекислоты, сероводорода. Ингибитор коррозии обладает хорошими технологичными свойствами: низкой кинематической вязкостью при отрицательных температурах, менее 500 мм²/с при -40°С, низкой температурой застывания (менее -50°С) и коррозионной агрессивностью товарной формы реагента для стали Ст3 г/м²∙ час менее 0,125.

Способы получения ингибитора коррозии поясняются следующими примерами:

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником загружают 50 г додецилового спирта, 30 г триэтаноламина и прикапывают через капельную воронку 72 г ортофосфорной кислоты (85 % р-р). Реакционную массу перемешивают в течении 4-6 час при температуре 150 °С до однородного состояния. После чего охлаждают и получают композицию ингибитора коррозии: активная основа ингибитора коррозии 25 %, бензалкониум хлорид 13 %, раствор метанола в воде 63 %.

Пример 2. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником загружают 50 г цетилового спирта и 24 г ортофосфорной кислоты (85 % р-р). Реакционную массу перемешивают в течении 4-6 час при температуре 130-140 °С до однородного состояния. После чего в реакцию прикапывают через капельную воронку 20 г моноэтаноламина и производят выдержку при перемешивании в течении 2 час. По истечении этого времени получают композицию: активная основа ингибитора коррозии 25 %, бензалкониум бромид 15 %, раствор метанола в воде 60 %.

Пример 3. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником загружают 50 г нонилфенола, 25 г метилдиэтаноламина и прикапывают через капельную воронку 39,14 г ортофосфорной кислоты (85 % р-р). Реакционную массу нагревают до 140-150 °С и перемешивают в течении 4-6 час. После чего в реакционную массу добавляют 10 г моноэтаноламина и производят выдержку при перемешивании в течении 2 час. По истечении этого времени образуется композиция: активная основа ингибитора коррозии 20 %, бензалкониум бромид 10 %, раствор метанола в воде 70 %.

Пример 4. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником загружается 50 г бензилового спирта и 35 г ортофосфорной кислоты (85%) р-р). Реакционную массу перемешивают в течении 4-6 час при температуре 140-150 °С до однородного состояния. После чего в реакционную массу прикапывают через капельную воронку 18 г кокоамина и производят выдержку при перемешивании в течении 2 час. По истечении этого времени образуется: активная основа ингибитора коррозии 25 %, бензалкониум хлорид 15 %, раствор метанола в воде 60 %.

Метод позволяет получить эффективный ингибитор, обеспечивающий комплексную углекислотную и сероводородную антикоррозионную защиту.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных и водонефтяных средах. Способ включает получение активной основы ингибитора при взаимодействии ортофосфорной кислоты со спиртом, выбранным из группы, включающей додециловый спирт, цетиловый спирт, нонилфенол, бензиловый спирт, и амином или аминами, выбранными из группы, включающей моноэтаноламин, триэтаноламин, метилдиэтаноламин и кокоамин, при перемешивании и температуре 30-200 °С, после чего добавляют четвертичное аммониевое соединение и водно-спиртовой раствор, при следующем соотношении компонентов, %: активная основа ингибитора коррозии 20,0-40,0; четвертичное аммониевое соединение 10,0-30,0; водно-спиртовой раствор 60,0-95,0. Техническим результатом изобретения является получение эффективного ингибитора коррозии, обладающего хорошими технологичными свойствами: низкой кинематической вязкостью при отрицательных температурах, менее 500 мм²/с при -40 °C, низкой температурой застывания - менее -50 °C и коррозионной агрессивностью товарной формы реагента для стали Ст3 г/м²⋅час менее 0,125. 1 з.п. ф-лы, 4 пр.

1. Способ получения ингибитора углекислотной и сероводородной коррозии для защиты нефтепромыслового оборудования, характеризующийся тем, что он включает получение активной основы ингибитора при взаимодействии ортофосфорной кислоты со спиртом, выбранным из группы, включающей додециловый спирт, цетиловый спирт, нонилфенол, бензиловый спирт, и амином или аминами, выбранными из группы, включающей моноэтаноламин, триэтаноламин, метилдиэтаноламин и кокоамин, при перемешивании и температуре 30-200 °С, после чего добавляют четвертичное аммониевое соединение и водно-спиртовой раствор, при следующем соотношении компонентов, %:

активная основа ингибитора коррозии 20,0-40,0 четвертичное аммониевое соединение 10,0-30,0 водно-спиртовой раствор 60,0-95,0

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве четвертичного аммониевого соединения используют бензалкониум хлорид или бензалкониум бромид.