Способ получения ингибиторов коррозии на основе бис-имидазолинов 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, а также 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, СНПХ-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 монокарбоновой кислотой, в качестве которой используют стеариновую (ст.к.) или пальмитиновую (ПК) кислоту, сначала при температуре 165°С в течение 5,5-6 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч в мольном соотношении ППГА и монокарбоновая кислота, равном 1:2, с последующим взаимодействием полученного бис-имидазолина с бензилхлоридом при температуре 95°С в мольном соотношении бис-имидазолин на основе пентапропиленгексамина : нитрил акриловой кислоты, равном 1:2-2,05.

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

R = С₁₇Н₃₅, С₁₅Н₃₁.

Полученный бис-имидазолин (1) взаимодействуют с бензилхлоридом (БХ) при 95°С в мольном соотношении бис-имидазолин (1) : БХ = 1:2-2,05.

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) взаимодействует с 25,93 г (0,205 моль) БХ при температуре 95°С в мольном соотношении соединение (2): БХ=1:2,05 в течение 5 ч.

Получают 102,78 г (97,8%) бис-(бензилхлорид-имидазолина) (3).

Найдено, %: N 8,63. C₅₈H₁₀₉N₆Cl. Вычислено, %: N 9,08.

Пример 2. По условиям примера 1 в реактор загружают 30,2 г (0,1 моль) ППГА и 51,2 г (0,2 моль) пальмитиновой кислоты (ПК) в мольном соотношении ППГА : ПК = 1:2. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 165°С в течение 5,5 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч и непрерывно производят отгон реакционной воды и примесей, содержащихся в исходных продуктах.

Получают 73,68 г (99,3%) бис-имидазолина (4).

Найдено, %: N 10,95. C₄₇H₉₄N₆. Вычислено, %: N 11,32.

Полученное соединение (4) 74,2 г (0,1 моль) взаимодействует с 25,30 г (0,2 моль) БХ при температуре 95°С в течение 5 ч в мольном соотношении соединение (4) : БХ = 1:2.

Получают 98,90 г (99,4%) бис-(имидазолин)-бензилхлорида (5).

Найдено, %: N 8,21. C₅₉H₁₀₈N₆Cl₂. Вычислено, %: N 8,65.

Примеры 1-2 подтверждают высокий выход бис-имидазолинов - 97,8-99,4%, а также высокий показатель защитного эффекта - 96,6-99,3% 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 и может быть использовано для транспортировки нефти и газа. Способ включает взаимодействие полипропиленполиаминов и карбоновых кислот 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 165°С в течение 5,5-6 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч в мольном соотношении пентапропиленгексамин : монокарбоновая кислота, равном 1:2, с последующим взаимодействием полученного бис-имидазолина с бензилхлоридом при температуре 95°С в мольном соотношении бис-имидазолин на основе пентапропиленгексамина : бензилхлорид, равном 1:2-2,05. В качестве монокарбоновой кислоты используют стеариновую или пальмитиновую кислоты. Технический результат при использовании изобретения выражается в расширении сырьевой базы и ассортимента выпускаемой продукции. 1 з.п. ф-лы, 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 165°С в течение 5,5-6 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч в мольном соотношении пентапропиленгексамин : монокарбоновая кислота, равном 1:2, с последующим взаимодействием полученного бис-имидазолина с бензилхлоридом при температуре 95°С в мольном соотношении бис-имидазолин на основе пентапропиленгексамина : бензилхлорид, равном 1:2-2,05.

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