ВОДНЫЙ СОСТАВ МАСЛОРАСТВОРИМОГО ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ И РЕГЕНЕРАЦИИ Российский патент 2024 года по МПК C23F11/08 

Область техники

Настоящее изобретение относится к технической области ингибиторов коррозии и, в частности, к водному составу маслорастворимого ингибитора коррозии, а также к способу его получения и к способу его регенерации.

Уровень техники

Ингибиторы коррозии широко используют в различных отраслях промышленности в качестве одного из важнейших способов предотвращения коррозии металлов. Несущая среда в трубопроводе обычно представляет собой агрессивную смесь масла, воды, газа и т.п., особенно в области сбора и транспортировки нефти и газа. Органические ингибиторы коррозии можно разделить на два типа на основании их растворимости: водорастворимые ингибиторы коррозии и маслорастворимые ингибиторы коррозии. Как следует из названия, водорастворимые ингибиторы коррозии растворимы исключительно в воде, тогда как маслорастворимые ингибиторы коррозии обычно растворимы в масле.

Например, в CN 103450865 А описан маслорастворимый ингибитор сероводородной коррозии с использованием керосина в качестве растворителя. В CN 102747374 А описан маслорастворимый ингибитор коррозии с использованием С6-С10 ароматических соединений в качестве растворителя, а также способ его получения и применения. В CN 102965149 А описан способ получения маслорастворимого ингибитора коррозии с использованием бензола, толуола или ксилола в качестве растворителя. В CN 106336900 А описан высокоэффективный маслорастворимый высокотемпературный амидный ингибитор коррозии с использованием толуола в качестве растворителя.

Водорастворимые ингибиторы коррозии широко применяются в нефтяной и газовой промышленности для непрерывного впрыска, и обычно они предназначены для защиты металлических материалов от коррозии в водных средах во время фактического использования. Между тем, поскольку их трудно растворить или диспергировать в водной фазе, но они обладают относительно сильным пленкообразующим свойством, маслорастворимые ингибиторы коррозии обычно используют только в качестве предварительного пленочного ингибитора коррозии (для периодической обработки) в таких процессах как нанесение первого слоя краски на металлическую поверхность. Однако в некоторых случаях маслорастворимые ингибиторы коррозии также используют для непрерывного впрыска. При практическом применении непрерывный впрыск предназначен для мгновенной подачи ингибитора коррозии в трубопровод, где он растворяется/диспергируется в воде газового месторождения и оказывает свое ингибирующее действие на коррозию. При этом если маслорастворимый ингибитор коррозии используется для непрерывного введения, он обычно плавает на поверхности воды или суспендирован в воде в виде крупных масляных капель. Таким образом, трудно быстро достичь равномерного диспергирования в воде, что не способствует быстрому завершению миграции молекул ингибитора коррозии из водной фазы и их адсорбции на поверхности металла. «Открытый период» обусловлен поздней адсорбцией ингибитора коррозии на поверхности металла, и эффект ингибирования коррозии, создаваемый ингибитором коррозии на металлических материалах, может быть еще более ослаблен.

В действительности, будучи одним из широко используемых ингибиторов коррозии, маслорастворимый ингибитор коррозии, однажды адсорбированный на поверхности металла, часто обладает лучшим антикоррозионным эффектом, чем водорастворимый ингибитор коррозии, что обусловлено его высокими свойствами пленкообразования и длительным сохранением пленки. Другими словами, с учетом механизма действия ингибитора коррозии, решающим фактором, влияющим на действие маслорастворимого ингибитора коррозии, обычно является миграция и адсорбция молекул ингибитора коррозии. Однако в известном уровне технике не существует способа быстрого и прямого диспергирования маслорастворимого ингибитора коррозии в воде.

С другой стороны, с точки зрения зашиты окружающей среды, маслорастворимые ингибиторы коррозии могут представлять опасность для окружающей среды в процессе хранения и транспортировки. Например, при практическом применении для упаковки ингибиторов коррозии обычно используют химические пластмассовые бочки. После расходования ингибитора коррозии невозможно легко очистить пластиковые бочки вследствие адгезии масла-растворителя, в результате чего они становятся опасными отходами, что создает нагрузку на предприятие с точки зрения безопасности, защиты окружающей среды и экономики. Однако при использовании водного состава очистка и переработка бочек становится намного проще.

Кроме того, с точки зрения простоты использования на месте, водная композиция может быть предварительно получена в виде концентрированной жидкости высокой концентрации, а затем разбавлена обычной водой, выбранной в соответствии с реальной ситуацией на месте, что удобно, поскольку вода является удобным и легкодоступным сырьем. В CN 106047328 А описан ингибитор коррозии в форме наноэмульсии, содержащий имидазолил-ионную жидкость, и способ его получения с использованием принципа диспергирования эмульсии, но такой способ не является универсальным и не имеет специальной функции получения маслорастворимого ингибитора коррозии в форме водного состава. Таким образом, существует острая потребность в получении водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии.

Сущность изобретения

С целью решения вышеуказанных проблем задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, с помощью которого полученный водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии может обеспечивать быстрое и непосредственное диспергирование маслорастворимого ингибитора коррозии в воде.

Другая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, полученного вышеуказанным способом.

Дополнительная задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа регенерации вышеуказанного водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии.

Для решения вышеуказанных задач в одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, включающий стадии: (1) определение температуры Т, при которой проводимость водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии уменьшается до не более 100 мкСм/см; (2) постепенное капельное добавление воды к исходному раствору ингибитора коррозии, полученному однородным смешиванием маслорастворимого ингибитора коррозии и масла-растворителя, с получением обратной мицеллярной жидкости А, и последующее нагревание обратной мицеллярной жидкости А до температуры, равной или превышающей температуру Т, и выдерживание при указанной температуре; (3) однородное смешивание неионогенного поверхностно-активного вещества, анионного поверхностно-активного вещества и воды с получением смешанного раствора В и нагревание смешанного раствора В до температуры, равной или превышающей температуру Т, и выдерживание при указанной температуре; и (4) однородное смешивание обратной мицеллярной жидкости А и смешанного раствора В, и его перемешивание при температуре, равной или превышающей температуру Т, в течение не более 2 минут, с последующим мгновенным охлаждением с получением водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, на стадии (1) температуру Т определяют с помощью процесса, включающего предварительное однородное смешивание всех сырьевых материалов для рецептурных компонентов водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии с получением смеси С; постепенное нагревание смеси С и определение изменения проводимости смеси С в зависимости от температуры в процессе нагревания, причем по мере увеличения температуры проводимость увеличивается, а затем уменьшается и продолжает снижаться до не более 100 мкСм/см; и регистрацию температуры, при которой проводимость снижается до значения не более 100 мкСм/см, в качестве температуры Т.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, сырьевые материалы для водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии включают следующие компоненты по массе: 0,5-1,5 части маслорастворимого ингибитора коррозии, 2-10 частей масла-растворителя, 2-6 частей неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,01-0,2 части анионного поверхностно-активного вещества и 5-20 частей воды.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, перемешивание в каждом процессе стадий (1-4) осуществляют при скорости перемешивания, предпочтительно составляющей 50-600 об/мин, для удовлетворения требования однородного смешивания материалов. Можно использовать более высокую скорость перемешивания, но это не рекомендуется с точки зрения расхода энергии. При медленном перемешивании скорость вращения регулируют при 50-200 об/мин. Способ получения маслорастворимого ингибитора коррозии в водном составе согласно настоящему изобретению является простым, не требующим высокоинтенсивного перемешивания, и может быть осуществлен посредством изменения температуры в условиях медленного перемешивания.

Температура Т является важнейшей температурой в процессе получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии. Во время нагревания значение проводимости вышеуказанного смешанного раствора С сначала обычно постепенно увеличивается с повышением температуры, а когда температура превышает определенное значение (обычно между 30-80°С, значение является различным для разных типов поверхностно-активных веществ), значение проводимости быстро снижается до 100 мкСм/см или менее. Температура, при которой проводимость снижается до 100 мкСм/см, является наилучшей температурой нагревания Т. Теоретически, температура Т на стадиях (2-4) способа получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии может быть заменена температурой выше Т, но с точки зрения экономии энергии может быть использована температура Т. Если состав композиции является однородным, определение температуры Т необходимо осуществлять только один раз. Для получения следующей партии требуется нагревание до температуры Т.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, на стадии (2) маслорастворимый ингибитор коррозии составляет 0,01-20% по массе, предпочтительно 10% по массе исходного раствора ингибитора коррозии. Однородное смешивание маслорастворимого ингибитора коррозии с маслом-растворителем включает перемешивание.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, маслорастворимый ингибитор коррозии выбран из ингибиторов коррозии, растворимых и диспергируемых в растворителях на основе углеводородов или сложных эфиров, предпочтительно СТ2-19.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, масло-растворитель выбрано из полярных или неполярных масляных материалов, таких как GTL (масла, полученные газо-жидкостной конверсией), парафиновое масло, дизельное масло, арахисовое масло, рапсовое масло, изопропилмиристат, декан, октан или т.п., предпочтительно представляет собой материал, выбранный из минерального масла на основе углеводородов и растительного масла на основе сложных эфиров.

На практике маслорастворимый ингибитор коррозии при его использовании должен быть растворен в масле-растворителе, поэтому его обычно смешивают с маслом-растворителем при производстве и сбыте, и, таким образом, его можно непосредственно использовать для добавления воды по каплям без предварительного получения исходного раствора ингибитора коррозии. На стадии (2) маслорастворимый ингибитор коррозии может быть выбран в соответствии с реальными потребностями, без специальных ограничений. Такой тип ингибитора коррозии обычно может быть без труда растворен и диспергирован в материале масла и в большинстве случаев представлен в форме однородной и прозрачной фазы. Однако обычно такой тип ингибитора коррозии с трудом растворяется и диспергируется в водной фазе. При добавлении в водную фазу он обычно всплывает или находится во взвешенном состоянии в водной фазе, а добавление его избытка приводит к образованию масляных капель на поверхности воды. Маслорастворимый ингибитор коррозии предпочтительно включает ингибитор, растворимый и диспергируемый в растворителе на основе углеводородов или на основе сложных эфиров, такой как ингибитор коррозии СТ2-19 производства Научно-исследовательского института технологий природного газа (Research Institute of Natural Gas Technology) компании PetroChina Southwest Oil and Gasfield Company. При фактическом применении масло-растворитель может быть выбрано с учетом растворения и диспергирования в нем маслорастворимых ингибиторов коррозии. Предпочтительно, после тщательного перемешивания маслорастворимого ингибитора коррозии и масла-растворителя получают однородный и прозрачный раствор без выпадения осадка и образования взвеси при стоянии.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, обратную мицеллярную жидкость А получают способом, который включает, в частности: постепенное капельное добавление воды в исходный раствор ингибитора коррозии (со скоростью не более 1 мл/мин) при перемешивании со скоростью 50-200 об/мин и непрерывное перемешивание в течение 24 часов с получением обратной мицеллярной жидкости А. В случае использования некоторых маслорастворимых ингибиторов коррозии вода, которую по каплям добавляют в маслорастворимый ингибитор коррозии, не приводит или приводит к незначительной солюбилизации с заметным разделением воды-масла. В это время необходимо добавлять небольшое количество углеводородных спиртов, имеющих количество атомов углерода от С4 до С12, таких как н-октанол, для достижения солюбилизации в воде с целью ускорения образования обратных мицелл, при этом количество углеводородного спирта не превышает количество добавленной воды.

Количество воды в обратной мицеллярной жидкости на стадии (2), описанной выше, необходимо определять экспериментально, чтобы вода, добавленная в исходный раствор ингибитора коррозии, была полностью солюбилизирована. В частности, после солюбилизации некоторого количества воды в исходном растворе ингибитора коррозии в соответствии со стадией (2) может присутствовать остаточная вода, эффективно не солюбилизированная в системе, которую необходимо удалить. Вышеописанную систему можно центрифугировать на высокоскоростной центрифуге в течение 10 минут с получением обратной мицеллярной жидкости А. Вместо центрифугирования систему можно оставлять отстаиваться на длительное время (24 часа) для удаления остаточной воды, не подверженной эффективной солюбилизации. В следующем процессе получения установленное количество эффективно солюбилизированной воды напрямую используют как количество воды, добавляемой на стадии (2), т.е. во время эксперимента записывают не только количество воды, добавленной по каплям в исходный раствор ингибитора коррозии, но и количество воды, не подверженной эффективной солюбилизации и удаленной при центрифугировании или длительном отстаивании, для облегчения определения количества воды на стадии (2).

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, количество воды, добавленной по каплям, составляет 0,01-2% по массе обратной мицеллярной жидкости А.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, отношение общей массы неионогенного поверхностно-активного вещества и анионного поверхностно-активного вещества к массе обратной мицеллярной жидкости А на стадии (3) составляет 1:(5-1).

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, массовое отношение неионогенного поверхностно-активного вещества к анионному поверхностно-активному веществу на стадии (3) составляет (1000-10):1.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или оба вещества, выбранных из термочувствительного поверхностно-активного вещества, молекулярная структура которого имеет строение полиоксиэтилена, и термочувствительного поверхностно-активного вещества, молекулярная структура которого имеет строение сложного эфира многоатомного спирта. Например, оно может представлять собой одно или более веществ, выбранных из применяемой на практике серии полиоксиэтиленовых эфиров алкилфенолов (таких как полиоксиэтиленовый эфир нонилфенола (9.7)), серии СЕ (таких как С12Е4, С12Е10), Span (таких как Span80) и Tween (таких как Tween80). Необходимо, чтобы масляную и водную фазы можно было смешивать для достижения быстрого и резкого снижения проводимости смешанной системы при определенной температуре. Обычно для достижения оптимального эффекта необходимо смешивать два поверхностно-активных вещества с различными значениями гидрофильно-липофильного баланса.

Термочувствительные неионогенные поверхностно-активные вещества выбирают на основании такого правила, что степень гидратации их гидрофильных групп зависит от температуры, и обычно чем выше температура, тем ниже степень гидратации и тем в меньшей степени проявляется гидрофильность. Ввиду целостности тройной системы неионогенное поверхностно-активное вещество/вода/масло (в данном контексте масло фактически представляет собой обратную мицеллярную жидкость), изменения температуры вызывают изменения фазового состояния системы. При использовании указанных трех фаз в правильном соотношении система становится взаимно-непрерывной фазой микроэмульсии или жидкокристаллической фазой при нагревании всей системы до определенного температурного диапазона. В это время может устанавливаться баланс между гидрофильными и липофильными свойствами неионогенных поверхностно-активных веществ, и система образует чрезвычайно устойчивую систему наноэмульсии типа «масло в воде» при поддерживании перемешивания в указанных условиях и последующем резком ее охлаждении, при этом маслорастворимый ингибитор коррозии подвергается стабильной инкапсуляции в ядро масляной фазы благодаря предварительному образованию обратной мицеллярной жидкости.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, на стадии (3) анионное поверхностно-активное вещество выбрано из одновалентных солей жирных кислот, имеющих длину углеродной цепи С8-18. Оно способствует рН-чувствительности системы в целом. Поскольку ингибитор коррозии обычно используют в кислотных газопромысловых водах, то есть чем ниже значение рН, тем сильнее кислота, и олеат натрия превращается в олеиновую кислоту как раз при низком значении рН, то стабильность общей системы предложенного водного состава нарушается, ускоряя быстрое высвобождение ингибитора коррозии в качестве активного ингредиента во всей системе водного состава, когда система ингибитора коррозии подвергается воздействию кислотной среды, и хорошо растворимый в воде олеат натрия превращается в менее растворимую в воде олеиновую кислоту. Таким образом, чем выше кислотность агрессивной среды, воздействующей на конечную систему водного состава, тем быстрее происходит высвобождение ее активных ингредиентов.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, соль жирной кислоты выбрана из олеата натрия.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой смесь жирнокислотных сложных эфиров сорбитана и полиоксиэтиленового эфира сорбитанмоноолеата в массовом соотношении 37:63, и анионное поверхностно-активное вещество выбрано из кокоата натрия.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, массовый процент воды, содержащейся в готовом водном составе маслорастворимого ингибитора коррозии, составляет 30%-90%, предпочтительно 40%-80%, более предпочтительно 50%-70%.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, на стадии (4) скорость охлаждения составляет ≥10°С/мин. На указанной стадии может быть использован любой способ, обеспечивающий возможность быстрого охлаждения системы, включая, но не ограничиваясь ими, баню с ледяной водой для указанной системы. Полученную смешанную систему также можно выливать в низкотемпературную воду, температура которой предварительно отрегулирована (чем ниже ее температура, тем лучше). Количество воды в данном случае можно регулировать по мере необходимости, поскольку количество воды не влияет на конечную систему водного состава, за исключением концентрации и скорости охлаждения. Быстрое охлаждение может быть достигнуто при перемешивании.

В настоящем изобретении также предложен водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии, полученный вышеописанным способом получения.

Водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии, полученный вышеописанным способом получения, представляет собой систему водного состава, имеющую структуру сложной эмульсии обратных мицелл/масла/воды, которую можно понимать как состоящую из термодинамически стабильного ядра и кинетически стабильной оболочки.

Водная система маслорастворимого ингибитора коррозии, полученная вышеописанным способом получения, имеет структуру сложной эмульсии (обратные мицеллы/масло/вода), которая представляет собой особую двойную структуру. Обратная фазовая часть системы (мицелла/масло) представляет собой термодинамически стабильную систему, которая образуется самопроизвольно и не подвергается дестабилизации с течением времени, способствующую стабильному существованию ингибитора коррозии в масляной фазе. Эмульсионная часть системы (масло/вода) представляет собой термодинамически нестабильную систему, которая теоретически неизбежно дестабилизируется с течением времени. Однако эмульсия (масло/вода), полученная способом нагревания и последующего резкого охлаждения согласно настоящему изобретению, представляет собой наноэмульсионную систему с размером капель 300 им или менее, поэтому маслорастворимый ингибитор коррозии уже в высокой степени диспергирован в ядре капли и может образовывать пленку на поверхности металла в водной среде. Такая эмульсия имеет ярко выраженные характеристики кинетической стабильности, а размер капель является чрезвычайно малым, и обычно она не подвергается дестабилизации, будучи оставленной стоять на полгода или более, т.е. не возникают такие явления как расслоение и всплытие.

Водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии, полученный вышеописанным способом получения, может иметь цвет, тесно связанный с цветом самого ингибитора коррозии, который обычно является прозрачным или полупрозрачным, но обычно становится голубоватым после разбавления водой. При применении водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии его можно добавлять непосредственно в требуемую водную среду, и он может быстро диспергироваться в воде. Предложенный водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии также можно предварительно разбавлять перед применением водой в любой пропорции в соответствии с практическим применением.

В настоящем изобретении также предложен способ регенерации вышеуказанного водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, включающий стадии: в случае дестабилизации водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии нагревание водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии до температуры Т и выдерживание в течение 1-10 минут, а затем резкое охлаждение водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии с получением регенерированного водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии.

В соответствии с некоторыми конкретными вариантами реализации настоящего изобретения, скорость охлаждения составляет ≥10°С/мин.

Полезные эффекты настоящего изобретения:

(1) Водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии, полученный способом получения согласно настоящему изобретению, обычно является полупрозрачным или прозрачным, и становится голубоватым или молочно-белым после разбавления водой. Предложенный водный состав можно напрямую добавлять в используемую водную среду, и он может быстро диспергироваться в воде. Предложенный водный состав также можно предварительно разбавлять перед применением водой в любой пропорции в соответствии с практическим применением.

(2) Водный состав, полученный способом получения согласно настоящему изобретению, имеет структуру наноэмульсии из обратных мицелл/масла/воды с размером капель менее 300 нм. Маслорастворимый ингибитор коррозии уже в высокой степени диспергирован в ядре капли и может образовывать пленку на металлической поверхности в водном составе. Кроме того, поскольку размер капель является чрезвычайно малым, не происходит его отслаивание или всплытие при стоянии при комнатной температуре в течение нескольких месяцев.

(3) Способ получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии согласно настоящему изобретению является относительно простым, без высокоинтенсивного перемешивания, и может быть осуществлен посредством изменения температуры в условиях медленного перемешивания.

(4) При работе, даже в случае дестабилизации предложенного водного состава, такой как расслоение или всплытие, он может быть восстановлен до водного состава со стабильными характеристиками с помощью способа регенерации согласно настоящему изобретению, поэтому он является чрезвычайно удобным для применения и хранения.

Краткое описание графических материалов

На фиг.1 представлен график, демонстрирующий зависимость проводимости от температуры во время получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии в примере 1 согласно настоящему изобретению.

На фиг.2 представлен график распределения размера капель водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, полученного в примере 1 согласно настоящему изобретению.

На фиг.3А представлено распределение поверхностного потенциала на проволочном пучковом электроде L360 при 0 минут в условиях холостого эксперимента в сопряженном многоэлектродном испытании примера 5 согласно настоящему изобретению.

На фиг.3В представлено распределение поверхностного потенциала на проволочном пучковом электроде L360 при 30 минутах в условиях холостого эксперимента в сопряженном многоэлектродном испытании примера 5 согласно настоящему изобретению.

На фиг.4А представлено распределение поверхностного потенциала на проволочном пучковом электроде L360 при 0 минут в присутствии ингибитора коррозии в концентрации 50 м.д. в сопряженном многоэлектродном испытании примера 5 согласно настоящему изобретению.

На фиг.4В представлено распределение поверхностного потенциала на проволочном пучковом электроде L360 при 30 минутах в присутствии ингибитора коррозии в концентрации 50 м.д. в сопряженном много электродном испытании примера 5 согласно настоящему изобретению.

На фиг.5А представлена фотография, демонстрирующая холостой контрольный образец после погружения проволочного пучкового электрода в условиях холостого эксперимента на 30 минут в сопряженном многоэлектродном испытании примера 5 согласно настоящему изобретению.

На фиг.5В показан внешний вид проволочного пучкового электрода после погружения состав, содержащий 50 м.д. ингибитора коррозии, на 30 минут в сопряженном многоэлектродном испытании примера 5 согласно настоящему изобретению.

На фиг.6 представлен график, демонстрирующий зависимость между эффективностью ингибирования коррозии и количеством циклов дестабилизации-регенерации водного состава ингибитора коррозии в примере 8 согласно настоящему изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов реализации Технические решения настоящего изобретения наглядно и подробно описаны ниже в отношении вариантов реализации настоящего изобретения с целью более полного понимания настоящего изобретения специалистами в данной области техники. Очевидно, что описанные варианты реализации являются лишь частью настоящего изобретения и не являются исчерпывающими. На основании вариантов реализации настоящего изобретения, все остальные варианты реализации, полученные специалистами в данной области техники без изобретательского труда, входят в объем правовой защиты настоящего изобретения.

Следует отметить, что термины «включает(ют), включая, содержит(ат), содержащие» и «имеют, имеет, имеющий», а также любые их варианты в настоящем описании и формуле настоящего изобретения подразумевают не исключающее включение. Например, процесс или способ, который включает серию стадий, не обязательно ограничен стадиями, перечисленными в явном виде, и может включать другие стадии, не перечисленные в явном виде, или свойственными указанным процессам или способам. Для специалистов в данной области техники конкретное значение вышеуказанных терминов в тексте настоящего изобретения может быть понятно из контекста.

Следует отметить, что варианты реализации и признаки, указанные в вариантах реализации настоящего изобретения, можно комбинировать друг с другом при отсутствии противоречий.

Пример 1

В данном примере представлен способ получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, включающий следующие стадии.

Водный состав, полученный из маслорастворимого ингибитора коррозии, серосодержащего производного имидазолина (т.е. водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии), содержит следующие сырьевые материалы, по массе: 1 часть маслорастворимого ингибитора коррозии, 4 части дизельного масла 0#, 2,5 части неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,025 части анионного поверхностно-активного вещества и 17,5 части воды. Среди них маслорастворимый ингибитор коррозии представляет собой ингибитор коррозии СТ2-19, разработанный Научно-исследовательским институтом технологий природного газа (Research Institute of Natural Gas Technology) компании PetroChina Southwest Oil and Gasfield Company, неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой смесь жирнокислотного сложного эфира сорбитана и полиоксиэтиленового эфира сорбитанмоноолеата в массовом соотношении 37:63, и анионное поверхностно-активное вещество выбрано из олеата натрия.

Сначала все сырьевые материалы однородно смешивали в соответствии с вышеуказанной рецептурой с получением смешанного раствора С. Полученный выше смешанный раствор постепенно нагревали при медленном перемешивании и контролировали изменение значения проводимости смешанного раствора в зависимости от температуры, используя измеритель проводимости в процессе нагревания, с получением графика изменения проводимости, показанного на фиг. 1. Когда температура увеличилась до 55°С, проводимость резко снизилась, в свою очередь проводимость увеличилась при 60°С и снова резко снизилась при 62°С. Проводимость уменьшилась до 100 мкСм/см или менее, когда температура повысилась до 67°С. Таким образом, в качестве температуры Т использовали 67°С.

Использовали 20 г ингибитора коррозии СТ2-19 (разработанного Научно-исследовательским институтом технологий природного газа (Research Institute of Natural Gas Technology) компании PetroChina Southwest Oil and Gasfield Company, состоящего из основного компонента и масла-растворителя, смешанных однородно, причем основной компонент представляет собой серосодержащее производное имидазолина в концентрации 10% мас., полученное способом, описанным в примере 1 публикации заявки на патент CN №101050537 A, а масло-растворитель представляет собой дизельное масло 0#). При перемешивании со скоростью 200 об/мин постепенно, по каплям добавляли 0,2 г воды в исходный раствор ингибитора коррозии, состоящий из серосодержащего производного имидазолина и дизельного масла 0#, и перемешивали в течение 24 часов с получением обратной мицеллярной жидкости А. Затем нагревали обратную мицеллярную жидкость А и поддерживали при 67°С.

Однородно смешивали 10 г неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,1 г анионного поверхностно-активного вещества и 69,8 г воды с получением смешанного раствора В, который затем нагревали и поддерживали при 67°С, при этом неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой смесь жирнокислотного сложного эфира сорбитана и полиоксиэтиленового эфира сорбитанмоноолеата в массовом соотношении 37:67, а анионное поверхностно-активное вещество выбрано из олеата натрия.

Обратную мицеллярную жидкость А и смешанный раствор В тщательно перемешивали и поддерживали при 67°С в течение 30 секунд и затем переносили всю систему на баню с ледяной водой, и быстро охлаждали при перемешивании с получением водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии СТ2-19.

Водный состав ингибитора коррозии, полученный в примере 1, был голубоватого цвета. При его капельном добавлении в воду наблюдали быстрое однородное диспергирование в воде, что обеспечивает его пригодность для различных способов заполнения. В случае капельного добавления ингибитора коррозии СТ2-19 в том состоянии, в котором он был получен от производителя, происходит его всплывание на поверхность воды в форме масляных капель и медленное диспергирование, что будет приводить к всплыванию масла при заполнении под ударной нагрузкой.

Обычно растворимость положительно коррелирует с температурой, то есть чем ниже температура, тем меньше растворимость, что может приводить к тому, что некоторые маслорастворимые ингибиторы коррозии подвергаются явлению дестабилизации, такой как разделение или выпадение осадка, в условиях низкотемпературного хранения зимой. Однако водный состав, полученный способом, предложенным в данном примере согласно настоящему изобретению, имеет чрезвычайно высокую стабильность, которая отрицательно коррелирует с температурой, т.е. чем ниже температура, тем выше стабильность, и маловероятно возникновение такого явления дестабилизации как разделение или выпадение осадка.

Значение рН водного состава, полученного в указанном примере, доводили до 2, 3, 4, 5, 6, 7 с помощью регулятора рН. Определяли время дестабилизации на протяжении испытания длительного стояния, результаты которого представлены в табл. 1. В табл. 1 показано, что стабильность водного состава, полученного в данном примере, является весьма высокой в нейтральных условиях, в то время как в кислотной среде стабильность водной системы нарушена. Это обусловлено, главным образом, тем, что при воздействии на водный состав кислотной среды происходит превращение хорошо растворимого в воде олеата натрия в менее растворимую олеиновую кислоту, которая нарушает стабильность системы водного состава в целом, в результате чего может быть ускорено быстрое высвобождение активных ингредиентов ингибитора коррозии во всей системе водного состава.

Водный состав, полученный в данном примере, замораживали при -10°С на 2 часа и после естественного размораживания не наблюдали явление дестабилизации, такое как разделение, и, следовательно, указанный состав имеет превосходную стабильность при замораживании-размораживании. Кроме того, водный состав, полученный в данном примере, демонстрировал отсутствие разделения эмульсии после центрифугирования со скоростью 3000 об/мин в течение 30 минут и, следовательно, указанный состав имеет превосходную механическую стабильность.

Непрерывная фаза маслорастворимого ингибитора коррозии представляет собой масло-растворитель с низкой температурой вспышки, благодаря чем готовый ингибитор коррозии обычно имеет температуру вспышки, близкую к температуре вспышки масла-растворителя. Например, температура вспышки дизеля GB 5# составляет 55°С, и температура вспышки ингибитора коррозии СТ2-19, в котором использован указанный дизель в качестве масла-растворителя, составляет 60°С, что близко к температуре наземной сборной системы на нефтяных и газовых месторождениях. Однако непрерывная фаза водного состава, полученного способом получения согласно настоящему изобретению, представляет собой воду с высокой температурой вспышки, превышающей 90°С, по результатам испытаний, что значительно превосходит температуру наземной сборной системы, поэтому предложенный водный состав имеет более очевидные преимущества для применения в промысловых условиях.

Средний размер капель водного состава серосодержащего производного имидазолина, полученного в данном примере настоящего изобретения, определяли с помощью лазерного анализатора размера частиц Malvern. Распределение размеров капель представлено на фиг.2, где показано, что размер капель в полученном водном составе составляет менее 300 им, и большинство из них имеют размер 140-210 нм.

Пример 2

В данном примере представлен способ получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, включающий следующие стадии.

Водный состав, полученный из маслорастворимого ингибитора коррозии, хинолина (т.е. водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии), содержит следующие сырьевые материалы, по массе: 1 часть маслорастворимого ингибитора коррозии (хинолина), 4 части парафинового масла, 2,5 части неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,025 части анионного поверхностно-активного вещества и 7,5 части воды. Среди них неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой кокоилполиоксиэтиленовый (4) эфир, а анионное поверхностно-активное вещество представляет собой пальмитат натрия.

Сначала все сырьевые материалы однородно смешивали в соответствии с вышеуказанной рецептурой с получением смешанного раствора С. Полученный выше смешанный раствор постепенно нагревали при перемешивании со скоростью 100 об/мин и контролировали изменение значения проводимости смешанного раствора в зависимости от температуры, используя измеритель проводимости в процессе нагревания. Когда температура увеличилась до 40°С, проводимость резко снизилась, и проводимость снизилась до 100 мкСм/см или менее, когда температура повысилась до 50°С. Таким образом, в качестве температуры Т использовали 50°С.

Тщательно смешивали 4 г хинолина и 16 г парафинового масла при перемешивании с получением исходного раствора ингибитора коррозии и постепенно, по каплям добавляли к исходному раствору ингибитора коррозии 0,2 г воды при перемешивании на низкой скорости, и перемешивали в течение 24 часов с получением обратной мицеллярной жидкости А. Затем нагревали обратную мицеллярную жидкость и поддерживали при 50°С.

Однородно смешивали 10 г неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,1 г анионного поверхностно-активного вещества и 29,8 г воды с получением смешанного раствора В, который затем нагревали и поддерживали при 50°С, при этом неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой кокоилполиоксиэтиленовый (4) эфир, а анионное поверхностно-активное вещество выбрано из пальмитата натрия.

Обратную мицеллярную жидкость А и смешанный раствор В однородно смешивали и поддерживали при 50°С в течение 10 секунд, затем быстро охлаждали систему при перемешивании со скоростью охлаждения, контролируемой при 12°С/мин, с получением водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии (хинолина). Цвет водного состава ингибитора коррозии, полученного в данном примере, становился голубоватым.

Водный состав, полученный в данном примере, замораживали при -10°С на 2 часа и после естественного размораживания не наблюдали явление дестабилизации, такое как разделение, и, следовательно, указанный состав имеет превосходную стабильность при замораживании-размораживании. Кроме того, водный состав, полученный в данном примере, демонстрировал отсутствие разделения эмульсии после центрифугирования со скоростью 3000 об/мин в течение 30 минут и, следовательно, указанный состав имеет превосходную механическую стабильность.

Пример 3

В данном примере представлен способ получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, включающий следующие стадии.

Водный состав, полученный из маслорастворимого ингибитора коррозии, четвертичной аммониевой соли имидазолина канифоли (т.е. водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии), содержит следующие сырьевые материалы, по массе: 1 часть маслорастворимого ингибитора коррозии (четвертичной аммониевой соли имидазолина канифоли), 9 частей дизельного масла 5#, 5 частей неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,1 части анионного поверхностно-активного вещества и 20 частей воды. Среди них неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой смесь жирнокислотного сложного эфира сорбитана и полиоксиэтиленового эфира сорбитанмоноолеата в массовом соотношении 37:63, и анионное поверхностно-активное вещество выбрано из олеата натрия.

Сначала все сырьевые материалы однородно смешивали в соответствии с вышеуказанной рецептурой с получением смешанного раствора С. Полученный выше смешанный раствор постепенно нагревали при перемешивании со скоростью 50 об/мин и контролировали изменение значения проводимости смешанного раствора в зависимости от температуры, используя измеритель проводимости в процессе нагревания. Когда температура увеличилась до 70°С, проводимость резко снизилась, и проводимость снизилась до 100 мкСм/см или менее, когда температура повысилась до 80°С. Таким образом, в качестве температуры Т использовали 80°С.

Однородно смешивали 1 г четвертичной аммониевой соли имидазолина канифоли (разработанной Научно-исследовательским институтом технологий природного газа (Research Institute of Natural Gas Technology) компании PetroChina Southwest Oil and Gasfield Company, полученной способом, описанным в примере 1 публикации заявки на патент №CN108727268A) и 19 г дизельного масла 5# с получением исходного раствора ингибитора коррозии. При перемешивании на низкой скорости в исходный раствор ингибитора коррозии постепенно, по каплям добавляли 0,2 г воды и и перемешивали в течение 24 часов с получением обратной мицеллярной жидкости А. Затем нагревали обратную мицеллярную жидкость А и поддерживали при 80°С.

Однородно смешивали 10 г неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,5 г анионного поверхностно-активного вещества и 29,8 г воды с получением смешанного раствора В, который затем нагревали и поддерживали при 80°С, при этом неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой смесь жирнокислотного сложного эфира сорбитана и полиоксиэтиленового эфира сорбитанмоноолеата в массовом соотношении 37:67, а анионное поверхностно-активное вещество выбрано из кокоата натрия.

Обратную мицеллярную жидкость А и смешанный раствор В однородно перемешивали и поддерживали при 80°С в течение 1 минуты и затем переносили всю систему на баню с ледяной водой, и быстро охлаждали при перемешивании с получением водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии (четвертичной аммониевой соли имидазолина канифоли). Цвет водного состава ингибитора коррозии становился голубоватым.

Водный состав, полученный в данном примере, замораживали при -10°С на 2 часа и после естественного размораживания не наблюдали явление дестабилизации, такое как разделение, и, следовательно, указанный состав имеет превосходную стабильность при замораживании-размораживании. Кроме того, водный состав, полученный в данном примере, демонстрировал отсутствие разделения эмульсии после центрифугирования со скоростью 3000 об/мин в течение 30 минут и, следовательно, указанный состав имеет превосходную механическую стабильность.

Пример 4

В данном примере представлен способ получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, включающий следующие стадии.

Определяли скорость коррозии в водном составе ингибитора коррозии, полученном в примере 1, используя метод, основанный на потере массы.

Условия испытания: 80°С, 5,0% мас.водный раствор NaCl (деаэрированный), H₂S: 1000 м.д., СО₂: 240 м.д., бескислородная среда.

Время испытания: 72 часа.

Материал металла: TP110S, представляющий собой обычный материал, используемый в скважинах на нефтяных и газовых месторождениях. Инструкции по дозированию: концентрацию дозирования исходного маслорастворимого ингибитора коррозии СТ2-19 рассчитывают на основе продукта (серосодержащих производных имидазолина и масла-растворителя), и концентрацию дозирования полученного водного состава также рассчитывают на основе продукта (серосодержащих производных имидазолина, масла-растворителя, воды и поверхностно-активного вещества). Таким образом, эффективная концентрация водного состава эквивалентна 20% сырьевого СТ2-19 в той же дозировке.

Экспериментальный метод осуществляли, ссылаясь на стандарт JB/T7901-2001 «Металлические материалы. Равномерная коррозия. Лабораторные методы испытания с погружением». Скорость коррозии рассчитывали посредством расчета потери массы до и после испытания, с последующим расчетом эффективности ингибирования коррозии посредством ее сравнения со значением в условиях холостого эксперимента. Данные представлены в табл. 2.

Данные, представленные в табл. 2, демонстрируют, что водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии, полученный в примере 1 согласно настоящему изобретению, имеет эффективность ингибирования коррозии, сравнимую с эффективностью исходного маслорастворимого ингибитора коррозии, и сохраняется на превосходном уровне.

Пример 5

В данном примере представлена оценка, полученная в сопряженном многоэлектродном испытании, проведенном следующим образом.

Сопряженное много электродное испытание проводили с использованием водного состава ингибитора коррозии, полученного в примере 1. Условия испытания были такими же, как в примере 4, и измеряли распределение потенциалов в условиях холостого эксперимента и с использованием 50 мг/л водного состава, соответственно.

На фиг.3А и фиг.3В представлены распределения поверхностных потенциалов проволочного пучкового электрода L360 после уравновешивания в течение 0 мин и 30 мин в условиях холостого эксперимента, при этом на фиг.3А представлено распределение поверхностных потенциалов проволочного пучкового электрода L360 при уравновешивании в течение 0 мин, а на фиг.3В представлено распределение поверхностных потенциалов проволочного пучкового электрода L360 при уравновешивании в течение 30 мин. На фиг.3А и фиг.3В показано, что общий поверхностный потенциал электрода немного увеличивается с течением времени, что свидетельствует об образовании на поверхности металла слоя из продуктов коррозии.

На фиг.4А и фиг.4В показано распределение поверхностных потенциалов электрода при использовании дозы водного состава ингибитора коррозии 50 мг/л. На фиг.4А представлено распределение поверхностных потенциалов проволочного пучкового электрода L360 при уравновешивании в течение 0 мин, а на фиг.4В представлено распределение поверхностных потенциалов проволочного пучкового электрода L360 при уравновешивании в течение 30 минут. Можно сделать вывод, что распределение потенциалов все еще является однородным после добавления водного состава ингибитора коррозии. Кроме того, сравнение обоих вариантов в одно и то же время свидетельствует от том, что потенциал поверхности металла немного увеличивается после введения ингибитора коррозии, что означает, что склонность металла к термодинамической коррозии уменьшается вследствие адсорбции ингибитора коррозии, а отсутствие минимального значения потенциала поверхности металла означает, что ингибитор коррозии однородно адсорбирован на поверхности металла.

На фиг.5А и фиг.5В представлен внешний вид проволочных пучковых электродов после испытания, при этом на фиг.5А показан проволочный пучковый электрод в условиях холостого эксперимента, а на фиг.5В показан проволочный пучковый электрод в условиях использования 50 мг/л водного состава. Можно без труда увидеть, что без добавления ингибитора коррозии поверхность электрода после испытания покрыта слоем черной пленки продукта коррозии, но металл демонстрирует однородную и четкую морфологию при погружении в коррозийный раствор на 30 минут после добавления ингибитора коррозии. Это означает, что новый ингибитор коррозии может образовывать слой адсорбционной пленки на поверхности металла, благодаря чему электрохимический процесс коррозии в значительной степени замедляется.

Пример 6

Данный пример представлен для изучения простоты очистки упаковочной бочки, в которой находится водный состав ингибитора коррозии.

Сначала в качестве экспериментального объекта получали экспериментальный образец материала упаковочной бочки для химического продукта. В данном примере был выбран полиэтилен (ПЭ) размером 30 мм×15 мм×3 мм. Затем экспериментальный образец помещали в чистую стеклянную емкость и взвешивали с получением общей массы экспериментального фрагмента и чистой стеклянной емкости, обозначенной как m₁.

Экспериментальный образец погружали в маслорастворимый ингибитор коррозии и его водный состав, и степень адгезии была высокой, если ингибитор коррозии не стекал в подвешенном виде в течение 60 с. Затем его помещали в стеклянную емкость и взвешивали как m₂. Затем в стеклянную емкость добавляли воду комнатной температуры для погружения образца на 10 минут, затем стеклянную емкость помещали на ротационный шейкер и встряхивали в течение 5 минут.

Извлекали экспериментальный образец и подвешивали стеклянную емкость и экспериментальный образец при комнатной температуре для стекания жидкости на 60 минут (для как можно большего испарения влаги). Затем снова помещали экспериментальный образец в стеклянную емкость и взвешивали вместе как m₃. Рассчитывали эффективность очистки η по следующему уравнению.

где чем больше значение эффективности очистки η, тем проще осуществлять очистку.

В испытании эффективности очистки тестировали исходный СТ2-19 (серосодержащее производное имидазолина + масло-растворитель), использованный в примере 1, водный состав СТ2-19, полученный в примере 1, четвертичную аммониевую соль имидазолина канифоли, использованную в примере 3, и водный состав четвертичной аммониевой соли имидазолина канифоли, полученный в примере 3, соответственно, и результаты испытания представлены в табл. 3.

В табл. 3 показано, что эффективность очистки от продукта, представляющего собой водный состав, полученный в примерах согласно настоящему изобретению, существенно выше, чем эффективность очистки от соответствующего маслорастворимого ингибитора коррозии, при осуществлении сравнения эффективности очистки на экспериментальных образцах упаковочной бочки с СТ2-19 и водным составом СТ2-19, и при осуществлении сравнения эффективности очистки на экспериментальных образцах упаковочной бочки с четвертичной аммониевой солью имидазолина канифоли и с водным составом четвертичной аммониевой соли имидазолина канифоли.

Пример 7

Для испытания характеристик диспергирования ингибиторов коррозии проверяли скорость диспергирования различных типов ингибиторов коррозии с помощью экспериментального оборудования (описанного в патентной заявке №202010708891.1, полное содержание которой включено в настоящий документ посредством ссылки) в закрытом помещении. Экспериментальное оборудование состоит из смоделированной секции трубы с расположенным перед прибором отверстием для подачи ингибитора коррозии и расположенным после прибора монитором концентрации ингибитора коррозии.

Ниже описана процедура испытания. Трубопровод заполняли определенным количеством модельного раствора (агрессивной среды), и заранее взвешивали определенное количество ингибитора коррозии (конкретное количество обычно рассчитывают в соответствии с конечной концентрацией, добавленной в модельный раствор; в данном примере масса ингибитора коррозии должна составлять 2 г, в соответствии с расчетом на основании того, что трубопровод заполнен 10 л раствора, а эффективная концентрация ингибитора коррозии составляет 200 мг/л). Таким образом, через отверстие для подачи ингибитора коррозии, расположенное перед прибором, добавляли сразу 2 г ингибитора коррозии и записывали первоначальное время. Одновременно начинали регистрацию концентрации на мониторе, расположенном после прибора, и анализ концентрации ингибитора коррозии (построение кривой зависимости концентрации от времени). Когда на мониторе концентрации регистрировали концентрацию ингибитора коррозии 200 мг/л записывали время уравновешивания.

Разность между временем уравновешивания и первоначальным временем записывали как время диспергирования ингибитора коррозии, t. Очевидно, что амплитуда значения t косвенно отражает скорость диспергирования ингибитора коррозии в среде раствора.

Результаты испытания представлены в табл. 4. В табл. 4 показано, что скорость диспергирования водных составов существенно выше, чем скорость диспергирования сырьевых материалов, в отношении трех указанных ингибиторов коррозии.

Пример 8

Водный состав СТ2-19, полученный в примере 1, подвергали испытанию ускоренного старения внутри помещения для проверки способности водного состава ингибитора коррозии к регенерации. Для водного состава ингибитора коррозии наблюдали явление дестабилизации в виде расслоения, происходящего при 80°С. Его подвергали регенерации посредством нагревания дестабилизированного водного состава до 67°С, выдерживания при указанной температуре в течение 5 минут и последующего быстрого охлаждения. Такую дестабилизацию-регенерацию определяли как цикл, и после каждого цикла брали образец водного состава для оценки характеристик ингибирования коррозии. Оценку проводили при таких же условиях, как в примере 2, и загружали водный состав в концентрации 1000 мг/л. Результаты представлены на фиг.6, на основании которых можно видеть, что через 10 циклов характеристики ингибирования коррозии данного ингибитора коррозии существенно не изменились, что указывает на то, что водный состав ингибитора коррозии обладает высокой способностью к регенерации.

Следует отметить, что специалистам в данной области техники известны другие компоненты и операции, касающиеся водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии и способа его получения, предложенных в настоящем изобретении, и что любые операции, стадии, параметры и принципы работы, не описанные в настоящем документе, могут быть выявлены специалистами в данной области техники без изобретательской работы, и специалисты в данной области техники могут обратиться к соответствующим продуктам и способам их получениям, известным из уровня техники, которые не описаны в настоящем документе в подробностях.

Изложенное выше описание представляет собой лишь конкретные варианты реализации настоящего изобретения для понимания или воплощения настоящего изобретения специалистами в данной области техники. Специалистам в данной области техники станут понятны различные модификации представленных вариантов реализации, и общие принципы, определенные в настоящем документе, могут быть воплощены в других вариантах реализации без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничено вариантами реализации, представленными в настоящем описании, и оно включает самый широкий объем, соответствующий принципам и новым признакам, заявленным в настоящем описании.

Изобретение относится к водному составу маслорастворимого ингибитора коррозии, а также к способу его получения и к способу его регенерации. Способ получения включает следующие стадии: (1) обеспечение температуры Т, при которой проводимость водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии уменьшается до не более 100 мкСм/см; (2) постепенное капельное добавление воды к исходному раствору ингибитора коррозии, полученному однородным смешиванием маслорастворимого ингибитора коррозии и масла-растворителя, с получением обратной мицеллярной жидкости А, и последующее нагревание обратной мицеллярной жидкости А до температуры Т или выше, и выдерживание при указанной температуре; (3) однородное смешивание неионогенного поверхностно-активного вещества, анионного поверхностно-активного вещества и воды с получением смешанного раствора В, и нагревание смешанного раствора В до температуры Т, и выдерживание при указанной температуре; и (4) однородное смешивание обратной мицеллярной жидкости А и смешанного раствора В, и перемешивание при температуре Т в течение не более 2 минут с последующим мгновенным охлаждением с получением водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии. Технический результат: простота получения и применения, стабильность ингибитора коррозии. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил., 4 табл., 8 пр.

1. Способ получения водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии, включающий стадии:

(1) определения температуры T, при которой проводимость водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии снижается до не более 100 мкСм/см;

(2) постепенного капельного добавления воды к исходному раствору ингибитора коррозии, который получен однородным смешиванием маслорастворимого ингибитора коррозии и масла-растворителя, с получением обратной мицеллярной жидкости A, и последующего нагревания обратной мицеллярной жидкости A до температуры, равной или превышающей температуру T, и поддерживания при указанной температуре;

(3) однородного смешивания неионогенного поверхностно-активного вещества, анионного поверхностно-активного вещества и воды с получением смешанного раствора B, и нагревания смешанного раствора B до температуры, равной или превышающей температуру T, и поддерживания при указанной температуре; и

(4) однородного смешивания обратной мицеллярной жидкости A и смешанного раствора B и перемешивания при температуре, равной или превышающей температуру T, в течение не более 2 минут с последующим мгновенным охлаждением с получением водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на стадии (1) температуру T определяют способом, включающим:

предварительное однородное смешивание всех сырьевых материалов рецептурных компонентов водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии с получением смеси C;

постепенное нагревание смеси C и регистрацию изменения проводимости смеси C в зависимости от температуры в процессе нагревания, причем по мере увеличения температуры проводимость увеличивается, а затем уменьшается и продолжает снижаться до значения не более 100 мкСм/см; и

регистрацию температуры, при которой проводимость снижается до не более 100 мкСм/см, как температуры T.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что сырьевые материалы для водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии включают следующие компоненты по массе: 0,5-1,5 части маслорастворимого ингибитора коррозии, 2-10 частей масла-растворителя, 2-6 частей неионогенного поверхностно-активного вещества, 0,01-0,2 части анионного поверхностно-активного вещества и 5-20 частей воды.

4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что перемешивание на каждой из стадий (1)-(4) выполняют при скорости вращения 50-600 об/мин, предпочтительно 50-200 об/мин.

5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что на стадии (2) маслорастворимый ингибитор коррозии составляет 0,01-20% по массе, предпочтительно 10% по массе исходного раствора ингибитора коррозии.

6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что маслорастворимый ингибитор коррозии выбран из ингибиторов коррозии, растворимых и диспергируемых в растворителе на основе углеводородов или на основе сложных эфиров.

7. Способ по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что масло-растворитель выбрано из полярного или неполярного масляного материала, предпочтительно из материала, выбранного из минерального масла на основе углеводородов и растительного масла на основе сложных эфиров.

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что обратную мицеллярную жидкость A получают способом, включающим: постепенное капельное добавление воды в исходный раствор ингибитора коррозии при перемешивании и непрерывное перемешивание в течение 24 часов с получением обратной мицеллярной жидкости A.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что вода, добавляемая по каплям, составляет 0,01-2% по массе обратной мицеллярной жидкости A.

10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что отношение общей массы неионогенного поверхностно-активного вещества и анионного поверхностно-активного вещества к массе обратной мицеллярной жидкости A на стадии (3) составляет 1:(5-1).

11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что массовое отношение неионогенного поверхностно-активного вещества к анионному поверхностно-активному веществу на стадии (3) составляет (1000-10):1.

12. Способ по любому из пп. 1-11, отличающийся тем, что неионогенное поверхностно-активное вещество представляет собой одно или оба, выбранных из термочувствительного поверхностно-активного вещества, имеющего полиоксиэтиленовое строение молекулярной структуры, и термочувствительного поверхностно-активного вещества, имеющего строение сложного эфира многоатомного спирта молекулярной структуры.

13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что анионное поверхностно-активное вещество на стадии (3) выбрано из одновалентных солей жирных кислот, имеющих длину углеродной цепи C8-18.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что соль жирной кислоты выбрана из олеата натрия.

15. Способ по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что массовый процент воды, содержащейся в готовом водном составе маслорастворимого ингибитора коррозии, составляет 30%-90%, предпочтительно 40%-80%, более предпочтительно 50%-70%.

16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что скорость охлаждения на стадии (4) составляет ≥10°C/мин.

17. Водный состав маслорастворимого ингибитора коррозии, имеющий структуру обратных мицелл/масла/воды и содержащий обратную мицеллярную жидкость А, включающую:

маслорастворимый ингибитор коррозии,

масло-растворитель,

воду;

и смешанный раствор В, включающий:

неионогенное поверхностно-активное вещество,

анионное поверхностно-активное вещество,

воду;

где указанный состав получен способом по любому из пп. 1-16.

18. Способ регенерации водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии по п. 17, включающий стадии:

в случае дестабилизации водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии - нагревание водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии до температуры T и выдерживание в течение 1-10 минут, а затем резкое охлаждение водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии с получением регенерированного водного состава маслорастворимого ингибитора коррозии.

19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что скорость охлаждения составляет ≥10°C/мин.