Способ получения ингибитора отложений минеральных солей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1231061

А1 (m 4 С 08 С 12/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

З,г ;::;,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I4

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3290781/23-05 (22) 13.05 ° 81 (46) 15.05.86. Бюл. У 18 (72) Г.Ф. Ярошенко, Н.М. Дятлова, Н.Е. Хавченко, Л.В. Криницкая, Л.Т. Дытюк, P.Х. Самакаев, В.И. Гусев, Л.И. Кутянин, Н.А. Доброрадных, Е.Д. Кисиль, Я.Л. Ускач и Н,В. Матиевский (53) 678.652(088.8) (56) Патент ГДР В 94994, кл. 120 26/01, 1973.

Авторское свидетельство СССР

N 401692, кл. С 08 G 33/06, 1972.

Авторское свидетельство СССР

В 719970, кл. С 02 В 5/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 791645, кл. С 02 F 5/12, 1980. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА

ОТЛОЖЕНИЙ МИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕЙ взаимодействием смеси полиаминов с формальдегидом и треххлористья фосфором при нагревании с последующей отгон- . кой образующегося хлористого водорода и нейтрализацией реакционной среды, отличающийся тем, что, с целью повышения ингибирующей способности продукта конденсации к сульфату бария, в качестве смеси полиаминов используют производные

1,3-диаминопропанола-2 общей формулы g44cHq-сн-си;-цн -н и

ОН где и = 1 — 20, и нейтрализацию реакционной среды ведут до рН 6,0-7,5.

1231061 2

Изобретение относится к получению веществ, используемых для борьбы с отложением неорганических солей при добыче, транспортировке и подготовке обводненных нефтей.

Известны способы получения ингибиторов, основанные на фосфорилировании азотосодержащих соединений, например, взаимодействием мочевины, формальдегида и фосфористой кислоты получена нитрилотриметиленфосфоновая кислота (13 .

Известен способ получения полиэлектролита, заключающийся в обработке полиэтиленполиаминов формальдегидом и ортофосфористой кислотой в водной солянокислой среде (2l.

Известен способ получения ингибитора отложений минеральных солей (31, взаимодействием полиэтиленполиамина, моноэтаноламина, карбамида, хлорида аммония и гексаметилентетраамина в следующих соотношениях, вес.7.:

100:55-75 : 25-40 : 50-70 : 34-35.

Однако известные способы характеризуются крайне низкой эффективностью продуктов при ингибировании отложений сульфата бария, сложностью технологии получения ингибитора, большим количеством неиспользуемых отходов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является способ получения ингибитора отложений минеральных солей взаимодействием смеси полиаминов (полиэтиленполиамина,моноэтаноламина, хлорида аммония, карбамида) с формальдегидом и треххлористым фос.фором при нагревании с послеюущей отгонкой образующегося хлористого водорода и нейтрализацией реакционной среды (4).

Однако этот ингибитор не обладает достаточной эффективностью при ингибировании отложений сульфата бария.

Цель изобретения — повышение ингибирующей способности продукта конденсации к сульфату бария.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения ингибитора отложений минеральных солей взаимодействием смеси полиаминов с формальдегидом и треххлористым фосфором при нагревании с последующей отгонкой образующегося хлористого водорода и нейтрализацией реакционной среды, в качестве смеси полиаминов исполь

t5

50 эуют производные 1,3-диаминопропанола-2 общей формулы

НВЧ+СН2-СН-СИ2-ЖН ПН

ОН где п = 1-20, и нейтрализацию реакционной среды ведут до рН 6-7,5.

Процесс получения ингибитора сводится к фосфонометалированию производного 1,3-диаминопропанола-2 формулы (0, формальдегидом и треххлористым фосфором. Процесс протекает в мягких условиях при 45 С и заканчивается через 4 ч. Дальнейшая отгонка или отдувка соляной кислоты позволяет удалить из реакционной массы НС1. Окончательной стадией получения ингибитора отложений минеральных солей является нейтрализация реакционной массы минеральным щелочным агентом до рН 6,0-7,5.

В качестве минерального щелочного агента могут быть использованы гидроокись натрия, гидроокись калия, газообразный аммиак.

Проведенными исследованиями доказан высокий эффект стабилизации пересыщенных растворов. по сульфату бария, Причем ингибирование распространяется как на увеличение индукционого периода до начала зародышеобраэования кристаллов, так и на снижение скорости кристаллообраэования.

Пример 1. В эмалированный реактор, имеющий обратный холодильник, устройство для перемешивания, замера температуры, рН, нагрева и охлаждения, загружают 31 кг производного 1,3-диаминопропанола-2 и 69 л воды. Далее при перемешивании в реактор загружают 84 кг формальдегида после чего при перемешивании в реактор в течение 1 ч загружают 142 кг треххлористого Фосфора при поддержании температуры 0-3 С. По окончании загрузки температуру в реакторе поднимают до 45 С и выдерживают 4 ч.

После охлаждения реакционной массы производят отдувку хлористого водорода в количестве 987 (хлористый водород образуется при гидролизе треххлористого фосфора, способствуя созданию кислого рН раствора, необходимого для протекания реакции).

По завершению отдувки соляной кислоты в реакционную массу глодают небольшими порциями 42Х-ный раствор гидроокиси натрия, до рН 7,5. После доведения рН 7,5 получают 436 кг

1231061

Продолжение табл. 1

1 ) 2

Пример 2

5 0

10,0

25,0

92

50,0

100

100,0

100

Пример 3

5,0

10,0

25,0

100

50,0

100,0

100

Таблица 1

Таблица 2

Защитный

35 эффект, 7

Концентрация добавки в пересчете на 1007 вещества (мг/л) Способ получения ингиби

Вода тора

Часть 2

Часть

1 6HCJ

Контроль

По прототипу

5 0

10,0

25,0

50,0

50

100, О

Предлагаемый

Пример 1

Р1

Э7= 1 —,100, 5,0

80

10,0

25,0

50,0

100

100, О

100

3 ингибитора отложений минеральных солей, содержащего 327. ингибитора.

Для предотвращения отложений сульфата бария в водных системах дозировка ингибитора (считая на 1007) составляет 5-50 кг/л.

Пример 2. Оборудование и условия аналогичны примеру 1, но отдувку хлористого водорода проводят в количестве 857..

По завершению отдувки соляной кислоты в реакционную массу для созда ния рН 6 подают небольшими порциями

42%-ный раствор гидроокиси калия в количестве 100 кг.

После доведения рН 6 получают

395 кг ингибитора отлбжений минеральных солей, содержащего 307 ингибитора.

П P и м е р 3. Оборудование и . 20 условия аналогичны примеру 1, но отдувку хлористого водорода проводят в количестве 987.

По завершению отдувки соляной кислоты в реакционную массу для соз- д дания рН 7 подают небольшими порциями газообразный аммиак в количестве

110 кг. После доведения рН 7 получают 400 кг ингибитора отложений, содержащего 30,57 ингибитора.

В табл. 1 показана степень стабилизации ингибитора.

Из данных, приведенных в табл. 1 видно, что предлагаемый способ получения ингибитора отложений минеральных солей значительно превосходит известный способ.

Оценка эффективности осуществля- ется на синтетической воде, имитирующей пластовые воды месторождений, имеющих отложения сульфата бария.

Пересыщенный раствор по сульфату бария готовится при смешении. двух растворов.

Характеристика солевого состава синтетических вод представлена в табл. 2

Содержание солей, мг/л

ВаС NaC1 Na $0„ NaC1

Бариевая 560 30000 800 30000

Испытания проводились при 80 С при постоянном перемешивании раствора. Время опытов 8 ч. Защитный эффект . определяется весовыми методами по формуле где Э7 — защитный эффект 7;

P — в ес осадка с добавкой ингибитора, г;

P — вес осадка в контрольном опыте, г.