ингибитор коррозии в средах, содержащих сероводород и углекислый газ
Классы МПК: | C23F11/167 фосфорсодержащие соединения |
Автор(ы): | Пантелеева Альбина Романовна (RU), Миннегалиев Магсумьян Гайнутдинович (RU), Сагдиев Нияз Равильевич (RU), Шермергорн Марина Ильинична (RU), Бадриева Гульфира Гайзетдиновна (RU), Айманов Рустем Данирович (RU), Неизвестная Рамзия Габдулловна (RU), Соколова Тамара Михайловна (RU), Дмитриева Елена Климентьевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Открытое акционерное общество "НАПОР" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-05-04 публикация патента:
27.10.2008 |
Изобретение может быть использовано при добыче, подготовке, транспортировке и переработке нефти. Ингибитор содержит, мас.%: жирную кислоту 8-20, оксиэтилированные алкил- или фенол-метилфосфиты N-метилалкиламмония 7-21, неионогенное поверхностно-активное вещество 7-16, растворитель остальное. Технический результат: создание эффективного ингибитора коррозии с температурой застывания от -20°С до -50°С. 1 табл.
Формула изобретения
Ингибитор коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, включающий жирную кислоту, азотсодержащее соединение, неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего соединения он содержит оксиэтилированные алкил- или фенолметилфосфиты N-метилалкиламмония при следующем соотношении компонентов, мас.%:
жирная кислота | 8-20 |
оксиэтилированные алкил- или фенолметилфосфиты | |
N-метилалкиламмония | 7-21 |
неионогенное поверхностно-активное вещество | 7-16 |
растворитель | остальное |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, с помощью ингибиторов и может быть использовано при добыче, подготовке, транспортировке и переработке нефти.
Известен состав для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии, включающий амины, жирные кислоты, поверхностно-активные вещества и их производные, растворитель (Методические рекомендации по защите от коррозии нефтепромыслового оборудования. Уфа. 1979).
Недостатками данного ингибитора является неспособность препятствовать сульфидному охрупчиванию, а также плохая диспергируемость в высокоминерализованных средах.
Известен ингибитор коррозии в сероводородсодержащих средах, содержащий хлоргидрат аминопарафинов (авт. свидетельство №652315, кл. Е21В 43/00, 1979).
Однако известный ингибитор недостаточно эффективен при дозировке 100 мг/л.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является ингибитор коррозии в сероводородсодержащих средах, включающий продукт взаимодействия жирной кислоты с числом углеродных атомов С10-С20 и аминопарафина с числом углеродных атомов C8-С 20 при их мольном соотношении 1:(0,1÷1) соответственно, в количестве - 10-50 мас.%, неионогенно-поверхностно активное вещество- 10-30 мас.% и растворитель - остальное. (Патент РФ №2061091, С23F 11/00, 1996). Недостатками известного ингибитора является недостаточно высокий эффект при дозировке 50 мг/л и относительно высокая стоимость.
В основу настоящего изобретения положена задача создания эффективного ингибитора коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ с температурой застывания от -20°С до -50°С.
Поставленная задача решается так, что ингибитор коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, содержащий жирную кислоту, азотсодержащее соединение, неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель, в качестве азотсодержащего соединения содержит оксиэтилированные алкил - (или фенол) метилфосфит N-метилалкиламмония, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
жирная кислота | 8-20 |
НПАВ | 7-16 |
азотсодержащее соединение, | |
описанное выше | 7-21 |
растворитель | остальное |
В качестве жирной кислоты с числом углеродных атомов С8-С 20 могут быть использованы, например, этилгексановая кислота, олеиновая кислота по ГОСТ 7580-91, ТУ 10-04-02-62-91.
В качестве НПАВ могут быть использованы, например, оксиэтилированные моноалкилфенолы: неонол АФ9-6, неонол АФ 9-12 по ТУ 3850769-300-93; или моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля (синтанол АЛМ-10) по ТУ 6-14-864-88.
В качестве растворителя могут быть использованы, например, алифатические спирты: метиловый, этиловый, изопропиловый (ИПС), бутиловый (БС) и/или ароматические углеводороды: этилбензольная фракция по ТУ 38-30225-81, нефрас Ар 120/200, Ар 150/330 по ТУ 38101809-80; сольвент или их смеси.
Оксиэтилированные алкил- (или фенол) метилфосфиты представляют собой оксиэтилированные изононилфенолметилфосфиты или метилфосфиты оксиэтилированных жирных спиртов, которые получают известным способом (Э.Е.Нифантьев. Химия фосфорорганических соединений. М.: Московского университета, 1971, с.71; Усп. Химии. 1978, 47, №9, с.1565) взаимодействия при смешении оксиэтилированного алкилфенола или оксиэтилированного жирного спирта с диметилфосфитом при нагревании реакционной смеси до температуры 100-150°C с удалением метанола (продукта реакции) продувкой инертным газом.
В качестве оксиэтилированного алкил- (или фенол) метилфосфита N-метилалкиламмония берут: 1) гексаоксиэтилированный изононилфенолметилфосфит N-метилалкиламмония, который является продуктом взаимодействия (ПВ-1) оксиэтилированного изононилфенолметилфосфита формулы А, где n=6,
и алкиламина формулы
и получают его при их мольном соотношении 1:1 в течение 5-ти часов при температуре 80°С.
Выход основного вещества контролируют по аминному числу в мг HCl/г. При достижении постоянного значения аминного числа синтез прекращают. Выход продукта составляет 96%. Продукт представляет собой однородную вязкую жидкость с температурой застывания минус 1-3°С; 2) гексаоксиэтилированный октилметилфосфит N-метиламмония, который является продуктом взаимодействия (ПВ-2) оксиэтилированого октилметилфосфита формулы Б:
воды и алкиламина C12H 25NH2 и получают их при мольном соотношении компонентов 1:1,5:1 соответственно, причем компоненты вводят последовательно, а процесс ведут при перемешивании в течение 1-го часа при температуре 80°С. Контроль за процессом осуществляют по аминному числу в мг HCl/г. При достижении постоянного значения аминного числа синтез прекращают. Выход составляет 100%. Продукт представляет собой однородную вязкую жидкость с температурой застывания минус 1°С.
Приводим конкретные примеры приготовления заявленного ингибитора и методы испытания его эффективности.
Пример 1 (по прототипу). К 12 г жирных кислот фракции C 5-C9 последовательно добавляют 30 г сольвента и 30 г метилового спирта и при перемешивании добавляют 21 г (ПВ-1). Происходит саморазогрев реакционной массы с образованием продукта взаимодействия. Затем к смеси добавляют 7 г неонола АФ9-6 и перемешивают до получения однородной массы.
Пример 2 (по заявленному). К 40 г сольвента добавляют 20 г изопропилового спирта и при перемешивании последовательно добавляют 20 г СЖК фракции C5-С9, 12 г неонола АФ9-12 и 8 г (ПВ-2). Смесь перемешивают до получения однородной массы.
Примеры 3-14 осуществляют аналогично примеру 2, изменяя компоненты и их количество.
Получаемый ингибитор коррозии представляет собой прозрачную жидкость от желтого до коричневого цвета с температурой застывания от -20°С до -50°С.
Защитный эффект определяют гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированном (с добавлением реагента) стандартном сероводородсодержащем растворе по ГОСТ 9506-87, а также электрохимическим методом в растворе, содержащем сероводород и углекислый газ. В качестве агрессивной среды при гравиметрическом методе испытаний используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/л при концентрации сероводорода 100 мг/л, при электрохимическом методе испытаний используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/л, насыщенную CO 2 до 1000 мг/л, а также модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/л, насыщенную CO2 до 1000 мг/л, и содержанием сероводорода 50 мг/л. Продолжительность испытаний 6 ч.
Данные по примерам 1-14 и защитный эффект приведены в таблице.
Из представленных данных следует, что предлагаемый ингибитор коррозии высокоэффективен, технологичен и может быть использован в условиях низких температур при дозировке 30 мг/л.
Таблица | ||||||||
Компоненты ингибитора коррозии, мас.% | Защитный эффект, % при дозировке 30 мг/л | |||||||
N/N н/п | жирная кислота, фракций | НПАВ | оксиэтилированный алкил- (или фенол) метилфосфит N-метилалкиламмония | Растворитель | ||||
спирт | ароматический углеводород | |||||||
МПВ+CO2 | МПВ+CO2+H2S | МПВ+H2S | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | СЖК С5-С9 12 | неонол АФ9-6 7 | (ПВ-1)21 | метанол 30 | сольвент 30 | 94 | 94 | 93 |
2 | СЖК С5-С9 20 | неонол АФ9-12 12 | (ПВ-2) 8 | ИПС 20 | сольвент 40 | 90 | 90 | 91 |
3 | СЖК С10-С16 8 | неонол АФ9-6 10 | (ПВ-1)12 | метанол 60 | сольвент 10 | 91 | 92 | 92 |
4 | СЖК С10-С16 14 | неонол АФ9-12 12 | (ПВ-2) 9 | метанол 35 | нефрас Ар120/200 30 | 91 | 92 | 92 |
5 | Олеин. к-та (С18) 10 | неонол АФ9-12 16 | (ПВ-1) 14 | метанол 40 | сольвент 20 | 92 | 93 | 92 |
6 | Олеин к-та (С18) 15 | неонол АФ 9-6 15 | (ПВ-2)10 | метанол 10 | сольвент 50 | 90 | 90 | 91 |
7 | СЖКС10-С16 17 | неонол АФ9-6 11 | (ПВ-1) 7 | этанол 15 | сольвент 50 | 90 | 91 | 90 |
8 | Олеин к-та (С18) 12 | неонол АФ 9-6 12 | (ПВ-2) 16 | метанол 40 | нефрас Ар150/330 20 | 91 | 93 | 92 |
9 | Олеин к-та (С18) 14 | неонол АФ9 -12 8 | (ПВ-1) 18 | метанол 60 | сольвент | 94 | 93 | 93 |
10 | Олеин к-та (С18) 14 | Синтанол АЛМ-10 12 | (ПВ-2) 12 | метанол 35 | сольвент 25 | 90 | 91 | 90 |
11 | СЖК С5-С9 14 | неонол АФ 9-6 12 | (ПВ-1) 9 | БС 20 | сольвент 35 | 93 | 92 | 92 |
12 | СЖК С10-С16 19 | неонол АФ9-12 11 | (ПВ-2) 20 | метанол 25 | сольвент 25 | 92 | 91 | 91 |
13 | СЖК С10-С16 20 | неонол АФ 9-12 16 | (ПВ-1) 21 | метанол 20 | нефрас Ар120/200 23 | 94 | 93 | 95 |
14 | Олеин к-та (С18) 8 | неонол АФ9 -6 7 | (ПВ-2) 7 | ИПС 40 | нефрас Ар150/330 38 | 90 | 90 | 90 |
Класс C23F11/167 фосфорсодержащие соединения