ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих средах
| Классы МПК: | C23F11/167 фосфорсодержащие соединения |
| Автор(ы): | |
| Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "НАПОР" (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2004-02-27 публикация патента:
20.03.2005 |
Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной, углекислотной и кислородной коррозии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Ингибитор включает продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином, неионогенное поверхностно-активное вещество, продукт взаимодействия органической кислоты с амином, продукт взаимодействия первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом и растворитель при следующем соотношении, мас.%: продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином 1-10, неионогенное поверхностно-активное вещество 1-20, продукт взаимодействия органической кислоты с амином 5-40, продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом 2-15, растворитель - остальное. Технический результат: создание ингибитора коррозии для сред, содержащих H2S, CO2 и O2 , обладающего высоким эффектом защиты от углекислотной и сероводородной коррозии, дешевого и доступного по сырьевой базе. 4 табл.
Формула изобретения
Ингибитор коррозии в минерализованных средах, содержащих смесь растворенных газов H2S, СО2, O2 , включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином, неионогенное поверхностно-активное вещество, продукт взаимодействия органической кислоты с амином, отличающийся тем, что он дополнительно содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
продукт взаимодействия оксиэтилированного
моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и
амином 1-10
неионогенное поверхностно-активное вещество 1-20
продукт взаимодействия органической кислоты с амином 5-40
продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных
алифатических аминов с техническим диметилфосфитом 2-15
растворитель остальное.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования в средах, содержащих растворенные сероводород, углекислоту, кислород, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.
Известен ингибитор коррозии в водных средах, включающий продукт взаимодействия фосфорной кислоты с диметиламинометилфенолом и воды (Авт. свид. СССР №1081278, С 23 F 11/00, 1994 г.).
Ингибитор недостаточно эффективен в сероводородных и углекислотных средах, а также имеет высокую температуру застывания.
Известен ингибитор коррозии, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением при нагревании с последующим взаимодействием его с амином (Патент РФ №2113543, МКЛ С 23 F 11/126). Известный ингибитор недостаточно эффективен в смешанных средах.
Известен наиболее близкий по технической сущности и достигаемому эффекту ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих водных средах в присутствии углекислоты, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином в растворителе, продукт взаимодействия органической кислоты с амином в растворителе и неионогенное поверхностно-активное вещество (Патент РФ №2162116, МКЛ С 23 F 11/14, 2000 г.).
Известный ингибитор недостаточно эффективен в минерализованных средах, содержащих смесь H 2S и СO2.
В основу настоящего изобретения поставлена задача создания ингибитора коррозии для сред, содержащих H2S, CO2 и О2, обладающего высоким эффектом защиты от углекислотной и сероводородной коррозии и дешевого и доступного по сырьевой базе.
Поставленная изобретением задача решается тем, что ингибитор коррозии для минерализованных сероводородсодержащих сред, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и амином, неионогенное поверхностно-активное вещество, продукт взаимодействия органической кислоты с амином, дополнительно содержит продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт взаимодействия оксиэтилированного
моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и 1-10
амином
Неионогенное поверхностно-активное вещество 1-20
Продукт взаимодействия органической кислоты с амином 5-40
Продукт взаимодействия смеси первичных 2-15
и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом
Растворитель остальное
Продукт взаимодействия ПВ1 смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом смешивают при температуре 50°С, затем в течение 3-4 часов смесь нагревают до 60-70С°. Получают густую массу от светло-желтого до коричневого цвета.
В качестве алифатических аминов могут быть использованы, например, амины фракции C8-C18 или C10-C 14, или C10-C16, или C8 -С30.
Пример 4 для ПВ1.
В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 92 г технического диметилфосфита и при перемешивании дозируют 200 г аминов фракции C8-C18, содержащих 180 г первичных и 20 г вторичных аминов, поддерживая температуру реакции не выше 50°С. Затем смесь нагревают для завершения процесса 3-4 часа при температуре 60-70°С.
Примеры 1-3, 5, 6 (см. табл. 1) осуществляют аналогично примеру 4, изменяя соотношения исходных компонентов.
Продукт взаимодействия ПВ2 получают путем последовательного смешения оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением при температуре 100-150°С, затем с амином при температуре 40-70°С.
В качестве аминов используют, например, моно-, ди-, триэтаноламины, а также амины нормально строения фракции С10-С 16.
В качестве фосфорсодержащего соединения используют диметилфосфит по ТУ 6-36-5763445-6-88 или монометилфосфит, или треххлористый фосфор.
В качестве оксиэтилированного алкилфенола используют неонолы АФ9-4, 10, 12 с алкилом С9 или ОП-4, 7, 10.
Пример 1 для ПВ-2.
К 198 г неонола АФ9-4 добавляют 54 г технического диметилфосфита, нагревают реакционную смесь при перемешивании до 120-150°С в течение 3 часов. К полученной реакционной смеси добавляют 75 г триэтаноламина и перемешивают до получения однородной массы.
Примеры 2-11 (см. табл.2) осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные компоненты и их количества.
Продукт взаимодействия органической кислоты с амином ПВЗ получают при смешении при температуре 40-50°С в течение 2-3 часов.
В качестве аминов используют этаноламин общей формулы Н3-n N(С2Н2OН)n , где n=1, 2, 3; вторичные амины R1 R2NH с алкилом R1, R2=СН 3, С2Н5, С2Н4 OН, С3Н6ОН; изоалкиламин фракции C 12-C18 или оксиэтилированный жирный амин с числом углеродных атомов С8-С20.
В качестве органической кислоты продукт взаимодействия содержит, например, олеиновую кислоту по ГОСТ 7580-91, 2-этилгексановую кислоту по ТУ 2431-03-53-505-711-01 или жирные кислоты из натуральных кокосовых масел фракции C5-C16.
Пример 1 для ПВ3.
К 280 г органической кислоты из кокосовых масел добавляют 73,5 г моноэтаноламина. Нагревают реакционную смесь при перемешивании до 60-70°С в течение 3 часов до получения однородной массы.
Примеры 2-9 (см. табл.3) осуществляют аналогично примеру 1, изменяя количественные соотношения.
В качестве неионогенных поверхностно активных веществ в составе заявляемого продукта используют неонолы АФ9-4, 6, 10 по ТУ 2483-077-05766801-98, или оксиэтилированные алкилфенолы на основе полимердистиллята ОП-7, 10 по ГОСТ 8433-81, или моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе высших жирных спиртов - синтанол АЛМ-10.
В качестве углеводородного растворителя могут быть использованы, например, алифатический спирт (метиловый, этиловый, пропиловый, изопропиловый, бутиловый и др.); нефрас АР 120/200 (ТУ 138-101809-80), АР 130/150 (ГОСТ 10214-78), АР 150/330 (ТУ 38.1011049-87Е); этилбензольную фракцию (ЭБФ) (ТУ 6-01-1037-78); бутилбензольную фракцию (ББФ) (ТУ 38-10297-78); их смеси в различных сочетаниях.
Заявляемый ингибитор коррозии получают путем последовательного смешения компонентов. В охлажденный до 20°С продукт взаимодействия ПВЗ вводят продукт взаимодействия ПВ1, перемешивают 0,5 часа. В полученную смесь вводят ПВ2, неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель, смесь перемешивают 0,5 часа до получения однородной массы. Полученный ингибитор представляет однородную жидкость коричневого цвета с температурой застывания минус 30-50°С.
Пример 1 для получения заявляемого продукта.
В четырехгорлую колбу, снабженную обратным холодильником и мешалкой, помещают 400 г ПВ3 и при перемешивании добавляют 20 г продукта взаимодействия ПВ1, 50 г продукта взаимодействия ПВ2, 10 г неонола АФ9-6 и 520 г метанола.
Примеры 2-7 осуществляют аналогично примеру 1. Количественные соотношения приведены в таблице 4.
Предлагаемый ингибитор оценивают по величине защитного эффекта при определенных его дозировках по ГОСТ 9.506-87 электрохимическим методом. В качестве агрессивной среды использовалась модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/дм3 при концентрации: а) сероводорода 100 мг/л; б) сероводорода 100 мг/л и растворенной углекислоты 400 мг/л; в) кислорода 1 мг/л, сероводорода 20 мг/л, растворенной углекислоты 200 мг/л.
Результаты испытаний приведены в таблице 4. Анализ данных, представленных в таблицах, показывает, что предлагаемый ингибитор коррозии является более эффективным по сравнению с прототипом.
| Таблица 1 Исходные данные для продукта взаимодействия ПВ1 | |||
| № | Мольное соотношение | Число | Соотношение |
| п/п | амин: технический диметилфосфит в продукте взаимодействия ПВ1 | углеводородных атомов в алкиламине | перв. и втор. аминов, мас.% |
| 1 | 1:1 | C 8-C18 | 98:2 |
| 2 | 1:1 | C10-C14 | 90:10 |
| 3 | 1:1 | С10-С 16 | 80:20 |
| 4 | 1:1 | C 8-С30 | 70:30 |
| 5 | 1:0,8 | C8-C18 | 98:2 |
| 6 | 1,2:0,8 | С8-С 30 | 50:50 |
| Таблица 2 | |||
| № | Исходные данные для продукта взаимодействия ПВ2 (мольные соотношения) | ||
| п/п | Оксиэтилированный алкилфенол | Фосфорсодержащее соединение | Амин |
| 1 | Неонол АФ9-4 | Диметилфосфит технический | Триэтаноламин |
| 1 | 1 | 1 | |
| 2 | Неонол АФ9-6 | Диметилфосфит | Изоалкиламины |
| 1 | 1 | 1 | |
| 3 | Неонол АФ9-6 | Диметилфосфит технический | Моноэтаноламин |
| 1 | 1 | 1 | |
| 4 | Неонол АФ9-6 | Монометилфосфит | Моноэтаноламин |
| 1 | 1 | 1 | |
| 5 | Неонол АФ9-6 | РСl3 | Моноэтаноламин |
| 1 | 1,2 | 1 | |
| 6 | Неонол АФ 9-12 | Диметилфосфит технический | Моноэтаноламин |
| 1 | 1 | 1 | |
| 7 | Неонол АФ9-10 | Диметилфосфит технический | Диэтаноламин |
| 1 | 1 | 1 | |
| 8 | Неонол АФ9-12 | Диметилфосфит технический | Нормальные жирные амины |
| 1 | 1 | 1 | |
| 9 | ОП-4 | Диметилфосфит технический | Моноэтаноламин |
| 1 | 0,8 | 0,8 | |
| 10 | ОП-7 | Монометилфосфит | Моноэтаноламин |
| 1 | 1 | 1 | |
| 11 | ОП-10 | Диметилфосфит технический | Изоалкиламины |
| 1 | 1 | 1 | |
| Таблица 3 | |||
| № | Исходные компоненты, взятые для получения продукта взаимодействия ПВ3 | Мольное соотношение орг. кислота: амин | |
| п/п | органическая кислота | амин | |
| 1 | Органическая кислота из кокосовых масел | Моноэтаноламин | 1:1,2 |
| 2 | Органическая кислота из кокосовых масел | Изоалкиламин | 1:(0,5-1,5) |
| 3 | Органическая кислота из кокосовых масел | Диэтаноламин | 1:1,2 |
| 4 | Олеиновая кислота | Моноэтаноламин | 1:(1-1,5) |
| 5 | Олеиновая кислота | Триэтаноламин | 1:(1-1,5) |
| 6 | Олеиновая кислота | Оксиэтилированнный жирный амин | 1:1,2 |
| 7 | Кислота жирная синтетическая (2-этилгексановая) | Моноэтаноламин | 1:(1-1,2) |
| 8 | Кислота жирная синтетическая (2-этилгексановая) | Диэтаноламин | 1:(1-1,2) |
| 9 | Кислота жирная синтетическая (2-этилгексановая) | Оксиэтилированнный жирный амин | 1:(0,5-1,5) |
Класс C23F11/167 фосфорсодержащие соединения
