способ получения ингибитора коррозии, обладающего бактерицидным действием для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий

Формула изобретения

1. Способ получения ингибитора коррозии, обладающего бактерицидным действием для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий путем взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с числом углеродных атомов в алкильном радикале С₄-С₃₀ и числом оксиэтильных групп 1-18 или смеси оксиэтилированных моно- и диалкилфенолов с числом углеродных атомов в алкильном радикале С₄-С₃₀ и числом оксиэтильных групп 1-18 с фосфорсодержащим соединением при нагревании и последующим взаимодействием полученного продукта с продуктами на основе гетероциклических азотсодержащих соединений, отличающийся тем, что в качестве продукта на основе гетероциклических азотсодержащих соединений используют продукт переработки каменноугольных смол, взятых в мольном соотношении 1:(0,5-1,5):(0,5-1,5) соответственно.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что к полученному продукту добавляют диспергирующую добавку и/или растворитель, взятые в соотношении, мас. %: ингибитор по п.1 - (5-90), диспергирующая добавка и/или растворитель - остальное.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу получения ингибиторов коррозии и может быть использовано для защиты металлов от коррозии и подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий.

Известен способ получения ингибитора коррозии в водных средах, включающий взаимодействие соединения жирного ряда с фосфористой кислотой при повышенной температуре, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно, с последующим взаимодействием полученного продукта с этаноламином общей формулы (Н_3-nN)(С₂Н₄OН), где n=1, 2, 3, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно с последующим растворением в алифатических спиртах, или воде, или их смеси до 20-80%-ной концентрации (Патент РФ №2082825, МКИ С 23 F 11/08, 1997). Данный ингибитор не обладает бактерицидным действием и является недостаточно эффективным в водной среде, содержащей углекислоту, а также при совместном содержании углекислоты и сероводорода.

Известен способ получения ингибиторов сероводородной коррозии стали и бактерицидов, подавляющих рост сульфатвосстанавливающих бактерий общей формулы

или

где R - нормальный алкильный радикал C₁₀-C ₁₂,

путем взаимодействия - гетероциклических азотсодержащих соединений - хинолиновых и изохинолиновых оснований, с алкилирующим производным - эфиром монохлоруксусной кислоты и спирта при температуре 100-110°С. [А.С. СССР № 1730200 А1, МКИ С 23 F 11/10, 1992].

Данный способ получения ингибиторов коррозии имеет низкий уровень выхода целевых продуктов (от 32,3% до 75,9%) а ингибиторы коррозии, полученные этим способом, имеют низкую эффективность в сероводородсодержащих водных средах с высоким содержанием сероводорода и неэффективны в солянокислотных средах.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ получения ингибитора коррозии в минерализованных водных средах путем взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с диметилфосфитом или монометилфосфитом, или треххлористым фосфором при нагревании и последующим взаимодействием полученного продукта с этаноламином (Н_3-nN)(С ₂Н₄OН), где n=1, 2, 3, общей формулы или аминами нормального строения фракций C₁₀-C₁₆, или изоалкиламинами фракции C₁₂-C₁₈, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2) соответственно (Патент РФ № 2113543, С 23 F 11/14 1998 г.).

В основу настоящего изобретения положена задача разработки способа получения эффективных ингибиторов сероводородной, углекислотной и солянокислотной коррозии, обладающего бактерицидным действием для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий.

Поставленная задача решается так, что в способе получения ингибитора коррозии, обладающего бактерицидным действием для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий, путем взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с числом углеродных атомов в алкильном радикале С₄-С₃₀ и числом оксиэтильных групп 1-18 или смеси оксиэтилированных моно- и диалкилфенолов с числом углеродных атомов в алкильном радикале С₄ -С₃₀ и числом оксиэтильных групп 1-18 с фосфорсодержащим соединением при нагревании и последующим взаимодействием полученного продукта с продуктами на основе гетероциклических азотсодержащих соединений, в качестве продукта на основе гетероциклических азотсодержащих соединений используют продукт переработки каменноугольных смол, взятых в мольном соотношении 1:(0,5-1,5):(0,5-1,5) соответственно.

В варианте выполнения способа к полученному продукту добавляют диспергирующую добавку и/или растворитель, взятые в соотношении, мас.%, ингибитор по п.1 - (5-90), диспергирующая добавка и/или растворитель остальное.

В качестве продукта на основе гетероциклических азотсодержащих соединений используют продукт переработки каменноугольных смол, например, “Остатки кубовые ректификации пиридиновых оснований” (ОР-ПО) по ТУ 14-102-64-88, или “Фракцию изохинолиновую” (ФИЗХ) по ТУ 14-102-107-88 или их смесь.

В качестве фосфорсодержащего соединения берут, например, диметилфосфит по ТУ 6-36-5763445-6-88 с изм.1, 2, 3, фосфор треххлористый ТУ 2152-380-05763441-2002, монометилфосфит.

В качестве оксиэтилированного моноалкилфенола может быть использован, например, Неонол АФ 9-6 (продукт взаимодействия изононилфенола с окисью этилена, содержащий 6 групп окиси этилена в оксиэтильной цепи) по ТУ 2483-077-05766801-98.

В качестве смеси оксиэтилированных моно- и диалкилфенолов могут быть использованы, например, неионогенные поверхностно-активные вещества ОП-7 и ОП-10 по ГОСТ 8433-81, представляющие собой продукты взаимодействия смеси моно- и диалкилфенолов с числом углеродных атомов в алкильном радикале C₈-C₁₂ с окисью этилена и содержащие 7-9 (для ОП-7) и 10-12 (для ОП-10) групп окиси этилена в оксиэтильной цепи. Или, например, эмульгатор ОП-4 по ТУ 6-02-997-90, представляющий собой продукт взаимодействия смеси моно- и диалкилфенолов с числом углеродных атомов в алкильном радикале C₈-C₁₂ с окисью этилена и содержащий 3-5 групп окиси этилена в оксиэтильной цепи.

Ингибитор коррозии по заявляемому способу (ПВ) получают путем взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с числом углеродных атомов в алкильном радикале С₄-С₃₀ и числом оксиэтильных групп 1-18 или смеси оксиэтилированных моно- и диалкилфенолов с числом углеродных атомов в алкильном радикале С₄-С₃₀ и числом оксиэтильных групп 1-18 с диметилфосфитом или монометилфосфитом, или треххлористым фосфором при нагревании и последующим взаимодействием полученного продукта с продуктами на основе гетероциклических азотсодержащих соединений, при мольном соотношении 1:(0,5-1,5):(0,5-1,5) соответственно, процесс ведут при температуре 130-160°С.

К полученному по заявленному способу продукту (ПВ) может быть добавлена диспергирующая добавка, например Д1 - продукт взаимодействия жирного амина, окиси этилена и фосфорорганического соединения (патент РФ № 2166002, МКИ С 23 F 11/167, 2001) или Д2 - Неонол АФ 9-12 (продукт взаимодействия изононилфенола с окисью этилена, содержащий 12 групп окиси этилена в оксиэтильной цепи) по ТУ 2483-077-05766801-98 или их смесь.

Кроме того, к описанному выше продукту полученному по заявляемому способу, может быть добавлен растворитель или смесь диспергирующей добавки с растворителем.

В качестве растворителя полученный ингибитор может содержать, например, смесь ароматических углеводородов - нефрас Ар 120/200 по ТУ 38-101-809-90, или бутилбензольную фракцию (ББФ) по ТУ 38.10297-76, или спирты: метанол, или изопропанол по ГОСТ 9805-84, или их смеси с водой, или смеси ароматических углеводородов со спиртами и С₃-С₄-моноалкиловыми эфирами этилен- и диэтиленгликолей. В качестве С₃-С ₄-моноалкиловых эфиров этилен- и диэтиленгликолей используют: моноэтиловый эфир этиленгликоля (МЭЭЭГ) - этилцеллозольв по ГОСТ 8113-88, или моноэтиловый эфир диэтиленгликоля (МЭЭДЭГ) - этилкарбитол по ТУ 6-01-5757583-6-89, или монобутиловый эфир диэтиленгликоля (МБЭДЭГ)-бутилкарбитол по ТУ 6-05-10-5086.

Новая совокупность заявляемых существенных признаков позволит получить ингибиторы сероводородной и солянокислотной коррозии, эффективные для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объекта, обладающего заявленной совокупностью признаков, которые бы приводили к достижению более высокого технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям “новизна” и “изобретательский уровень”.

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию “промышленная применимость” приводим конкретные примеры получения ингибитора коррозии.

Пример 1 (по прототипу). К 273 г Неонола АФ9-6 добавляют 64 г диметилфосфита, нагревают реакционную смесь при перемешивании до 120-150°С в течение 3 ч. Для удаления метанола смесь продувают инертным газом (азотом). К полученной реакционной смеси добавляют 10 г воды и перемешивают в течение 30 мин, затем добавляют 70 г триэтаноламина и перемешивают до получения однородной массы.

Пример 2 (предлагаемый). К 273 г (1 моль) Неонола АФ9-6 добавляют 64 г (1 моль) диметилфосфита, нагревают реакционную смесь при перемешивании до 150°С в течение 3 ч. Для удаления метанола смесь продувают инертным газом (азотом). К полученной реакционной смеси добавляют 10 г воды и перемешивают в течение 30 мин, затем добавляют 70 г (1 моль) ОР-ПО и перемешивают до получения однородной массы.

Примеры 3-43 осуществляют аналогично примеру 2, изменяя исходные реагенты и их молярные соотношения в соответствии с таблицей.

Полученные продукты представляют собой смолы темно-коричневого цвета. Кинематическая вязкость 50%-ного раствора в нефрасе при 20°С составляет не более 70 мм/с. Плотность 50%-ного раствора в нефрасе при 20°С в пределах 900-1200 кг/м³. Качественный и количественный состав продуктов приведен в таблице.

Полученные ингибиторы коррозии растворяют путем смешения при комнатной температуре с растворителем и/или добавляют диспергатор.

Пример 10. К 55 г продукта (ПВ), полученного по примеру 3, добавляют 40 г изопропанола (ИПС) и 5 г диспергирующей добавки Д1. Смесь тщательно перемешивают.

Примеры 6-9 и 11-43 выполняют аналогично примеру 10, изменяя количественно состав компонентов.

Полученные образцы ингибиторов испытаны на эффективность антикоррозионного действия на реальной пластовой воде с нефтяного месторождения, содержащей 150 мг/л сероводорода, и реальной пластовой воде, содержащей 130 мг/л сероводорода и 75 мг/л углекислоты. Результаты приведены в таблице. Степень коррозии определена на образцах стали 3 размером 20×20×1 мм по потере массы. Эффективность защитного действия ингибиторов в сероводородной среде определена по известной методике ОСТ 39-099-79 “Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах”.

Коррозионные испытания в солянокислых средах проводят в растворах технической соляной кислоты по методике ГОСТ 9.505-86 метод 1.

Защитные свойства образцов ингибитора определяют при температуре +60°С.

Время испытания каждого образца составляло 30 минут. Коррозионные испытания проведены при дозировке 50 мг/л ингибитора. Результаты представлены в таблице.

Эффективность бактерицидного действия определяют согласно методике оценки защитного действия реагентов подавляющих микробиологическую коррозию по ОСТ-39-3-973-83 на модельной пластовой воде, содержащей 10² бактериальных клеток на 1 мл раствора. Продолжительность эксперимента 7 суток. В качестве показателя бактерицидной активности использована минимальная концентрация реагента в воде (мг/л), обеспечивающая 100%-ное подавление роста СВБ. Результаты испытаний приведены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый способ позволяет получить эффективный и технологичный ингибитор коррозии в водных средах, обладающий одновременно бактерицидным действием для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий.