Способ получения ингибиторов коррозии на основе пентапропиленгексаминов для нефтепромыслового оборудования и трубопроводов Российский патент 2021 года по МПК C23F11/14 

Изобретение относится к области защиты газо- и нефтепромыслового оборудования и трубопроводов, работающих в высокоминерализованных сероводородсодержащих водных средах, от коррозии и может быть использовано для транспортировки нефти и газа.

Известен способ получения ингибитора коррозии, получаемой аминированием бензолсульфохлорида водным раствором аммиака (пат. 2096523 РФ, 1997 г.).

Недостатком известного ингибитора коррозии является невысокая степень защиты металла, плохая растворимость его в указанных выше средах, многостадийность его синтеза.

Известно применение для предотвращения коррозионного разрушения нефтепромыслового оборудования широкого ряда сложных по составу композиций - нефтехим-3, СНПХ-6301, СНПХ-6302, СНПХ-6011, СНГГХ-6014, Викор, а также смесь аминопарафинов, получаемая аминированием продукта хлорирования хлором жидких парафинов С_10-26 с пределами выкипания 220-345°С (пат. РФ №2074170; Бюл. №6, 1997 г.).

Недостатком применения указанных ингибиторов коррозии является невысокая степень защиты металла от коррозии, плохая растворимость ингибитора в указанных выше средах.

Задача изобретения - разработка способа получения ингибиторов коррозии, обеспечивающих эффективную защиту металлов газонефтепромыслового оборудования, трубопроводов от коррозии.

Технический результат при использовании изобретения выражается в расширении сырьевой базы и ассортимента выпускаемой продукции. Также результатом изобретения является удешевление целевого продукта.

Поставленная задача решается заявляемым способом получения ингибиторов коррозии для защиты газо- и нефтепромыслового оборудования и трубопроводов на основе полипропиленполиаминов и карбоновых кислот с отгоном реакционной воды и примесей. В качестве полипропиленполиаминов используют пентапропиленгексамин (ППГА) [(3,6,9,12,15-пентаметил)-1,4,7,10,13,15-гексамино-гексадекан], который взаимодействует с монокарбоновыми кислотами, в качестве которых используют стеариновую (ст.к.) или масляную (мк) кислоты, сначала при температуре 160-165°С в течение 4-6 ч, затем при температуре 255-265°С в течение 2-2,5 ч в мольном соотношении ППГА и монокарбоновые кислоты, равном 1:2-2,05, с последующим взаимодействием полученных бис-имидазолинов с окисью пропилена при температуре 45°С в мольном соотношении бис-имидазолина на основе пентапропиленгексамина : окиси пропилена, равном 1:2,05.

Вышеназванный результат получения ингибиторов коррозии, работающих в минерализованных и сероводородсодержащих средах, достигается особенностью, заключающейся в том, что ППГА взаимодействует со стеариновой (ст.к.) или масляной (мк) кислотами сначала при температуре 160-165°С в течение 4-6 ч, затем при температуре 255-265°С в течение 2-2,5 ч в мольном соотношении ПППА : кислоты=1:2-2,05 с образованием бис-имидазолина (1).

R=С₁₇Н₃₅, С₃Н₇.

Полученный бис-имидазолин (1) взаимодействуют с окисью пропилена (ОП) при температуре 45°С в мольном соотношении бис-имидазолин (1) : ОП=1:2,05.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример 1. В реактор с перемешивающим устройством, термометром, холодильником и капельной воронкой загружают 30,2 г (0,1 моль) пентапропиленгексамина (ППГА) и 56,8 г (0,2 моль) стеариновой кислоты (Ст.к) в мольном соотношении ППГА : Ст.к.=1:2. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 165°С в течение 6 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч и непрерывно производят отгон реакционной воды и примесей, содержащихся в исходных продуктах.

Получают 78,52 г (98,4%) бис-имидазолина (2).

Найдено, %: N 10,11. C₅₁H₁₀₂N₅₂. Вычислено, %: N 10,52.

Полученное соединение (2) 79,8 г (0,1 моль) взаимодействует с 11,89 г (0,205 моль) ОП при температуре 45°С в мольном соотношении соединение (2) : ОП=1:2,05 в течение 4 ч.

Получают 89,66 г (98,1%) N₁N¹ - диоксипропил-бис-имидазолина (3).

Найдено, %: N 8,79. C₅₇H₁₁₄N₆O₂. Вычислено, %: N 9,19.

Пример 2. По условиям примера 1 в реактор загружают 30,2 г (0,1 моль) ППГА и 18,04 г (0,205 моль) масляной кислоты (МК) в мольном соотношении ППГА : МК=1:2,05. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 160°С в течение 4 ч, затем при температуре 255°С в течение 2 ч и непрерывно производят отгон реакционной воды и примесей, содержащихся в исходных продуктах.

Получают 40,27 г (99,2%) бис-имидазолина (4).

Найдено, %: N 20,30. C₂₃H₄₆N₆. Вычислено, %: N 20,68.

Полученное соединение (4) 40,6 г (0,1 моль) взаимодействует 23,78 г (0,205 моль) ОП при температуре 45°С в течение 4,5 ч в мольном соотношении соединение (4) : ОП=1:2,05.

Получают 48,31 г (97,8%) бис-(N-оксиэтилимидазолина) (5).

Найдено, %: N 17,41. C₂₇H₅₄N₆O₂. Вычислено, %: N 17,00.

Примеры 1-2 подтверждают высокий выход бис-имидазолинов - 97,8-99,2%, а также высокий показатель защитного эффекта - 96,6-98,3% при условии выдерживания заявленных параметров процесса получения.

Изобретение относится к области защиты газо- и нефтепромыслового оборудования и трубопроводов, работающих в высокоминерализованных сероводородсодержащих водных средах, от коррозии, а также для транспортировки нефти и газа. Способ получения ингибиторов коррозии включает взаимодействие полипропиленполиамина и карбоновой кислоты с отгоном реакционной воды и примесей, при этом в качестве полипропиленполиамина используют пентапропиленгексамин [(3,6,9,12,15-пентаметил)-1,4,7,10,13,15-гексамино-гексадекан], который взаимодействует с монокарбоновой кислотой сначала при температуре 160-165°С в течение 4-6 ч, затем при температуре 255-265°С в течение 2,0-2,5 ч в мольном соотношении пентапропиленгексамин : монокарбоновая кислота, равном 1:2-2,05, с последующим взаимодействием полученного бис-имидазолина с окисью пропилена при температуре 45°С в мольном соотношении бис-имидазолин на основе пентапропиленгексамина : окись пропилена, равном 1:2,05. В качестве монокарбоновой кислоты используют стеариновую или масляную кислоту. Технический результат - расширение сырьевой базы и ассортимента выпускаемой продукции. 1 табл., 2 пр.

1. Способ получения ингибиторов коррозии для нефтепромысловых, минерализованных и сероводородсодержащих сред на основе полипропиленполиаминов и карбоновых кислот с отгоном реакционной воды и примесей, отличающийся тем, что в качестве полипропиленполиамина используют пентапропиленгексамин [(3,6,9,12,15-пентаметил)-1,4,7,10,13,15-гексамино-гексадекан], который взаимодействует с монокарбоновой кислотой сначала при температуре 160-165°С в течение 4-6 ч, затем при температуре 255-265°С в течение 2,0-2,5 ч в мольном соотношении пентапропиленгексамин : монокарбоновая кислота, равном 1:2-2,05, с последующим взаимодействием полученного бис-имидазолина с окисью пропилена при температуре 45°С в мольном соотношении бис-имидазолин на основе пентапропиленгексамина : окись пропилена, равном 1:2,05.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве монокарбоновой кислоты используют стеариновую или масляную кислоту.