ПРИМЕНЕНИЕ 5-(2,4-ДИМЕТОКСИФЕНИЛ)-1,3,4-ТИАДИАЗОЛИЛАМИДА 2,4-ДИМЕТОКСИБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРА СОЛЯНОКИСЛОЙ КОРРОЗИИ СТАЛИ Российский патент 2021 года по МПК C23F11/04 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефте- и газодобыче при солянокислотных обработках карбонатных пород.

Изобретение относится к использованию нового соединения 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты, формула

в качестве ингибитора солянокислой коррозии углеродистой стали.

Применяя солянокислотную обработку скважин и получая положительный эффект в виде увеличения нефте- и газоотдачи, встретились и с отрицательными последствиями такой обработки, в частности с коррозией оборудования скважин. Именно поэтому при солянокислотной обработке скважин требуется применение веществ, замедляющих протекание коррозионных процессов, т.е. ингибиторов коррозии.

Из уровня техники известно вещество, замедляющее коррозию углеродистой стали в солянокислых средах, 5,5- (1,4-фенилин)бис(N-бензилидин-1,3,4-тиадиазол-2-амин). Данное соединение проявляет защитный эффект 94%, однако используется в менее концентрированных растворах соляной кислоты (1 М). /Corrosion inhibition of thiadiazole derivative for mild steel in hydrochloric acid solution. R.D. Salim et al. International Journal of Corrosion and Scale Inhibition, 2020, 9, №2, 550-561/.

Задачей изобретения является поиск новых соединений, которые повышают стойкость углеродистой стали к коррозии при солянокислотной обработке скважин.

Техническим результатом, достигаемым в результате использования изобретения, является расширение ассортимента ингибиторов солянокислой коррозии.

Задача достигается тем, что использование 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты проявляет высокий защитный эффект стали Ст3 в концентрации 0,01 г/л в растворе 15% HCl.

Пример 1. Получение 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты.

Смешивают 9,1 г тиосемикарбазида и 36,4 г диметоксибензойной кислоты и перетирают их в фарфоровой ступке до однородной массы. Полученную смесь перемещают в круглодонную колбы на 250 мл и при перемешивании и охлаждении до 0°С приливают 27,4 мл оксихлоридфосфора (POCl₃) со скоростью 1 мл в минуту. После окончания добавления POCl₃ полученную смесь нагревают при перемешивании до 70°С и выдерживают при данной температуре в течении 4 часов. К полученному раствору последовательно добавляют по каплям 50 мл воды, 40% раствор гидроксида натрия до рН 8-9. Выпавший осадок отфильтровывают и промывают водой до нейтральной реакции среды промывочных вод. Светло-желтые кристаллы, выход 86%.

Спектр ¹Н ЯМР (400 МГц, CDCl₃) δ 11.09 (с, 1H, NH), 8.40 (д, J=8.7 Hz, 1Н, Ar), 8.30 (д, J=8.8 Hz, 1H, Ar), 6.82-6.32 (m, 4H, Ar), 4.11 (с, 3H, MeO), 4.03 (с, 3H, MeO), 3.91 (с, 3H, MeO), 3.89 (с, 3H, MeO). ¹³С ЯМР(101 МГц, CDCl₃) δ 164.5, 162.0, 161.6, 159.2, 158.9, 158.0, 156.6, 134.0, 128.9, 112.4, 111.3, 105.7, 105.4, 98.2, 97.7, 55.8, 55.2, 55.1, 55.0. Найдено, %: С 56.82, H 4.73, N 10.45, S 8.02. C₁₉H₁₉N₃O₅S. Вычислено, %: С 56.85, Н 4.77, N 10.47, S 7.99. М 401.44

Пример 2. Коррозионные испытания проводят в лабораторных условиях гравиметрическим методом в 15% растворе соляной кислоты в воде. Образцы изготовлены из Ст3 в соответствии с ГОСТ 380-71. Время экспозиции образцов в данных условиях 24 часа. После завершения испытаний продукты коррозии удаляются с поверхности стали, и рассчитывается скорость коррозии (1) и защитный эффект ингибитора (2):

,

где K - скорость коррозии стали, [г/(м²⋅ч)]; m_o - масса исходного образца, г; m - масса образца после испытания и удаления продуктов коррозии, г; S - площадь поверхности образца, м²; τ - время испытания, ч.

,

где К_о и К - скорость коррозии стали в неингибированном растворе и с добавлением ингибитора, [г/(м²⋅ч)].

Скорость коррозии Ст3 в 15% растворе HCl составляет 14,3 г/м²⋅ч. Скорость коррозии Ст3 в 15% растворе HCl в присутствии 0,01 г/л 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты 1,1 г/м²⋅ч. Таким образом, защитное действие 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты 93%.

Изобретение относится к области защиты сталей в солянокислых средах и может быть использовано в нефте- и газодобыче при солянокислотных обработках карбонатных пород. Изобретение заключается в использовании 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты. Изобретение заключается в применении 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты

в качестве ингибитора солянокислой коррозии углеродистой стали. Технический результат – расширение ассортимента ингибиторов солянокислой коррозии. 2 пр.

Применение 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты

в качестве ингибитора солянокислой коррозии углеродистой стали.