Ингибитор коррозии для минерализованных водных сред

 

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Ингибитор коррозии для минерализованных водных сред содержит продукт взаимодействия оксиэтилированного жирного спирта или оксиэтилированного алкилфенола, фосфористой кислоты и этаноламина общей формулы H_3-nN-(C₂H₄OH)_n, где n = 1, 2, 3, взятых в молярном соотношении соответственно: 1 : (0,8 - 1,2) : (0,8 - 1,2). Преимущественным вариантом является ингибитор коррозии, содержащий продукт взаимодействия, указанный выше, и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: вышеуказанный продукт взаимодействия 20 - 80, растворитель остальное. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Известен ингибитор сероводородной коррозии АНП-2, представляющий собой хлоргидрат аминопарафинов [1] Недостатками его являются: невысокая ингибирующая активность в сероводородсодержащих минерализованных водных средах при высокой дозировке свыше 100 мг/л.

Известен ингибитор коррозии, включающий соли моно- и дифосфорнокислых эфиров с числом углеродных атомов 10 20 и воды [2] Однако известный ингибитор эффективен лишь в нейтральных водных средах при высокой дозировке и неэффективен в сероводородсодержащих минерализованных водных средах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ингибитор коррозии, представляющий собой алкилфосфаты первичных жирных спиртов фракции C₇-C₁₃, являющийся продуктом взаимодействия жирного спирта фракции C₇-C₁₃, амина и производного фосфорсодержащей кислоты (пятиокиси фосфора или хлорокиси фосфора) [3] Недостатком данного ингибитора является низкий защитный эффект от кислородной и сероводородной коррозии.

В основу изобретения положена задача создания ингибитора коррозии для минерализованных водных сред, обладающего одновременно высоким защитным эффектом от сероводородной и кислородной коррозии.

Задача решается тем, что ингибитор коррозии для минерализованных водных сред, содержащий продукт взаимодействия соединений жирного ряда, производного фосфорсодержащей кислоты и амина, в качестве соединения жирного ряда содержит оксиэтилированный жирный спирт или оксиэтилированный алкилфенол, в качестве производного фосфорсодержащей кислоты фосфористую кислоту, в качестве амина этаноламин общей формулы H_3-nN(C₂H₄OH)_n, где n 1, 2, 3, взятые в молярном соотношении соответственно 1 (0,8 1,2) (0,8 - 1,2).

В качестве оксиэтилированного жирного спирта используют: оксанол Л-2 оксиэтилированный жирный спирт фракции C₁₀-C₁₂ с числом оксиэтильных групп, равным 2; или оксанол КД-6 оксиэтилированный жирный спирт фракции C₈-C₁₀ с числом оксиэтильных групп, равным 6; или синтанол ДТ-7 оксиэтилированный жирный спирт фр C₁₀-C₁₃ с числом оксиэтильных групп, равным 7; или синтанол ДС-10 оксиэтилированный жирный спирт фр C₁₀-C₁₈ с числом оксиэтильных групп 8 10 (Поверхностно-активные вещества. Справочник /Под ред. А.А. Абрамзона и Г.М. Гаевого, Л. Химия, 1979, с. 302 303).

В качестве оксиэтилированного алкилфенола используют: моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, оксиэтилированные неонолы АФ9-4, АФ9-6, АФ9-10, АФ9-12 с алкилом и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 6, 10, 12 (Технические условия 38.507-63-171-91), или оксиэтилированные алкилфенолы на основе полимердистиллята ОП-4, ОП-7, ОП-10 с алкилом C₈-C₁₀ и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 3 4, 6 7, 10 12. (Поверхностно-активные вещества. Справочник /Под ред. А.А. Абрамзона и Г.М. Гаевого, Л. Химия, 1979, с. 305).

Фосфористая кислота побочный продукт производства диметилфосфита.

Этаноламины общей формулы H_3-nN(C₂H₄ON)_n, где n 1, 2, 3, представляют собой моно-, ди- или триэтаноламин.

Преимущественным вариантом выполнения изобретения является ингибитор коррозии, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного жирного спирта или оксиэтилированного алкилфенола, фосфористой кислоты и этаноламина общей формулы H_3-nN(C₂H₄ON)_n, где n 1, 2, 3 в молярном соотношении 1 (0,8 1,2) (0,8 1,2) и дополнительно растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.

Продукт взаимодействия, указанный выше 20 80 Растворитель Остальное В качестве растворителя предлагаемый ингибитор содержит алифатический спирт (метиловый, этиловый, изопропиловый или бутиловый), или смесь спиртов, например, смесь метилового и этилового в соотношении 1 1, или смесь алифатического спирта с водой в соотношении 1 (0,2 4) соответственно.

Продукт взаимодействия, указанный выше, получают известным путем в 2 стадии: 1) взаимодействием оксиэтилированного жирного спирта с фосфористой кислотой (Нифантьев Э.Е. Химия фосфорорганических соединений, изд. Московского университета, 1971, с. 71); 2) последующей нейтрализацией полученной моноалкилфосфористой кислоты этаноламинами.

Пример 1 (образец 1, табл. 1). 250 г оксанола КД-6 смешивают с 65 г фосфористой кислоты при комнатной температуре. Затем смесь нагревают до 125 - 145^oC, отгоняют воду и осуществляют продувку азотом, после чего смесь охлаждают до 60^oC. К полученной реакционной смеси добавляют 73 г моноэтаноламина и перемешивают до получения однородного продукта.

Примеры 2 15 выполняют аналогично примеру 1.

Пример 16 (образец 16, табл. 1) прототип (продукт взаимодействия жирного спирта C₁₀-C₁₃, моноэтаноламина и пятиокиси фосфора - алкилфосфат первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₃.

Приводим примеры приготовления ингибитора в растворителе.

Пример 1 (образец 1, табл. 2). К 20 г продукта взаимодействия (ПВ1) добавляют 80 г метанола и перемешивают до получения однородного продукта.

Примеры 2 6 выполняют аналогично примеру 1.

Пример 7. К 40 г продукта взаимодействия ПВ1 добавляют 50 г метанола и 10 г воды. Смесь перемешивают до однородного состояния.

Примеры 8 22 выполняют аналогично примеру 7. Полученный продукт представляет собой прозрачную жидкость желтого цвета с температурой застывания от -10 до -60^oC.

Предлагаемый продукт взаимодействия и его товарную форму в растворителе испытывают в минерализованных водных средах в качестве ингибитора сероводородной и кислородной коррозии, защитный эффект определяют гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированном (с добавлением реагента) стандартном минерализованном растворе (ГОСТ 9.506-87). В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1.12 г/см³ при концентрации сероводорода 20 100 мг/л и кислорода до 4 мг/л. Продолжительность испытаний 6 ч.

Результаты испытаний защитного эффекта предлагаемого ингибитора и прототипа приведены в табл. 1, а его товарной формы в табл. 2.

Анализ данных табл. 1 и 2 показывает, что предлагаемый ингибитор коррозии обладает более высоким защитным эффектом от сероводородной и кислородной коррозии. Кроме того, предложенный ингибитор является технологичным для условий широкого интервала температур и может применяться в зимних условиях и условиях Крайнего Севера.

Формула изобретения

1. Ингибитор коррозии для минерализованных водных сред, содержащий продукт взаимодействия соединения жирного ряда, производного фосфорсодержащей кислоты и амина, отличающийся тем, что продукт взаимодействия в качестве соединения жирного ряда содержит оксиэтилированный жирный спирт или оксиэтилированный алкилфенол, в качестве производного фосфорсодержащей кислоты фосфористую кислоту, в качестве амина этаноламин общей формулы H_3-nN (C₂H₄OH)_n, где n 1, 2, 3, взятые в молярном соотношении соответственно 1 0,8 1,2 0,8 1,2.

2. Ингибитор коррозии по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.

Указанный продукт взаимодействия оксиэтилированного жирного спирта или оксиэтилированного алкилфенола, фосфористой кислоты и этаноламина 20 80 Растворитель Остальное,

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3