Способ получения ингибиторов коррозии на основе тетрапропиленпентаминов для нефтепромысловых, минерализованных и сероводородсодержащих сред 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 удешевлении 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 тетрапропиленпентамин (ТППА) [(3,6,9,12-тетраметил)-1,4,7,10,13-пентамино-тридекан], который взаимодействует с монокарбоновыми кислотами, в качестве которых используют олеиновую (ол.к.) или 2-этилгексеновую (эг.к.) кислоты, сначала при температуре 160°С в течение 4-5,5 ч, затем при температуре 255-260°С в течение 2-2,5 ч в мольном соотношении ТППА и монокарбоновые кислоты равном 1:2-2,1 с последующим взаимодействием полученных бис-имидазолинов с нитрилом акриловой кислоты при температуре 80°С в мольном соотношении бис-имидазолина на основе ТППА : нитрил акриловой кислоты равном 1:1,05.

Вышеназванный результат получения ингибиторов коррозии, работающих в минерализованных и сероводородсодержащих средах, достигается особенностью, заключающейся в том, что ТППА взаимодействует с олеиновой (ол.к.) или 2-этилгексеновой (эг.к.) кислотами сначала при температуре 160°С в течение 4-5,5 ч, затем при температуре 255-260°С в течение 2-2,5 ч в мольном соотношении ТППА : кислоты=1:2-2,1 с образованием бис-имидазолина (1).

R=С₁₇Н₃₃, С₇Н₁₃.

Полученный бис-имидазолин (1) взаимодействует с нитрилом акриловой кислоты (НАК) при температуре 80°С в мольном соотношении бис-имидазолин (1): НАК=1:1,05.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример 1. В реактор с перемешивающим устройством, термометром, холодильником и капельной воронкой загружают 24,5 г (0,1 моль) тетрапропиленпентамина (ТППА) и 59,22 г (0,21 моль) олеиновой кислоты (Ол.к.) в мольном соотношении ТППА: Ол.к.=1:2,1. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 160°С в течение 5,5 ч, затем при температуре 260°С в течение 2,5 ч и непрерывно производят отгон реакционной воды и примесей, содержащихся в исходных продуктах.

Получают 72,37 г (98,2%) бис-имидазолина (2). Найдено, %: N 9,08. C₄₈H₉₁N₅. Вычислено, %: N 9,49.

Полученное соединение (2) 73,7 г (0,1 моль) взаимодействует с 5,56 г (0,105 моль) НАК в мольном соотношении бис-имидазолин (2): НАК=1:1,05. Смесь нагревают при температуре 80°С в течение 4 ч.

Получают 77,81 г (98,5%) N-цианэтил бис-имидазолина (3).

Найдено, %: N 11,02 C51H94N6. Вычислено, %: N 10,63.

Пример 2. По условиям примера 1 в реактор загружают 24,5 г (0,1 моль) ТППА и 28,4 г (0,2 моль) этилгексеновой кислоты (Эг.к.) в мольном соотношении ТИПА : Эг.к.=1:2. 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 44,87 г (98,2%) бис-имидазолина (4).

Найдено, %: N 15,68. C₂₈H₅₁N₅. Вычислено, %: N 15,31.

Полученное соединение (4) 45,7 г (0,1 моль) взаимодействует с 5,56 г (0,105 моль) НАК при температуре 80°С в течение 3 ч в мольном соотношении бис-имидазолин (4): НАК=1:1,05.

Получают 50,33 (98,7%) N-цианэтил-бис-имидазолина (5).

Найдено, %: N 16,04. C₃₁H₅₄N₆. Вычислено, %: N 16,47.

Примеры 1-2 подтверждают высокий выход бис-имидазолинов -98,2-98,7%, а также высокий показатель защитного эффекта - 97,1-98,8% при условии выдерживания заявленных параметров процесса получения.

При условии отклонения заявленных параметров процесса получения бис-имидазолинов и их производных, первоначальное нагревание реакционной смеси тетрапропиленпентамина и олеиновой кислоты при температуре 130°С в течение 2 ч, и последующее - при температуре 270°С в течение 1,5 ч демонстрирует снижение выхода продукта, а также понижение защитного эффекта.

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. 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 тетрапропиленпентамин [(3,6,9,12-тетраметил)-1,4,7,10,13-пентамино-тридекан], который взаимодействует с монокарбоновой кислотой сначала при температуре 160°С в течение 4-5,5 ч, затем при температуре 255-260°С в течение 2-2,5 ч в мольном соотношении тетрапропиленпентамин:монокарбоновая кислота, равном 1:2-2,1, с последующим взаимодействием полученных бис-имидазолинов с нитрилом акриловой кислоты при температуре 80°С в мольном соотношении бис-имидазолин на основе тетрапропиленпентамина:нитрил акриловой кислоты, равном 1:1,05. Технический результат при использовании изобретения выражается в расширении сырьевой базы и ассортимента выпускаемой продукции. Также результатом изобретения является удешевление целевого продукта. 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 тетрапропиленпентамин [(3,6,9,12-тетраметил)-1,4,7,10,13-пентамино-тридекан], который взаимодействует с монокарбоновой кислотой сначала при температуре 160°С в течение 4-5,5 ч, затем при температуре 255-260°С в течение 2-2,5 ч в мольном соотношении тетрапропиленпентамин и монокарбоновая кислота, равном 1:2-2,1, с последующим взаимодействием полученного бис-имидазолина с нитрилом акриловой кислоты при температуре 80°С в мольном соотношении бис-имидазолин на основе тетрапропиленпентамина:нитрил акриловой кислоты, равном 1:1,05.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве монокарбоновых кислот используют олеиновую или 2-этилгексеновую кислоту.