Способ получения ингибитора коррозии в минерализованных водных средах

 

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Ингибитор коррозии в минерализованных водных средах получают взаимодействием оксиэтилированного моноалкилфенола с диметилфосфитом или монометилфосфитом, или треххлористым фосфором при нагревании и последующим взаимодействием полученного продукта с этаноламином общей формулы H_3-nN(C₂H₄OH)_n, где n = 1, 2, 3, или аминами нормального строения фракции C₁₀-C₁₆, или изоалкиламинами фракции C₁₂-C₁₈, взятых в мольном соотношении 1 : (0,8 - 1,2) : (0,8 - 1,2) соответственно. Возможно последующее растворение ингибитора в алифатических спиртах или их смесях, или в воде, или в смеси спирта и воды до 20 - 80%-ной концентрации. Техническим результатом является создание способа получения эффективного ингибитора коррозии для минерализованных водных сред с использованием доступных, выпускаемых отечественной промышленностью реагентов. 2 табл.

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

Известен способ получения ингибитора коррозии АНП-2, включающий взаимодействие хлорсодержащего соединения с аминопарафинами (авт. св. N 652315, E 21 B 43/00, 1979).

Недостатком его является невысокая ингибирующая активность в минерализованных водных средах при высокой дозировке 100 мг/л.

Известен способ получения ингибитора коррозии в водных средах, включающий взаимодействие ортофосфорной кислоты с диметиламинометилфенолом и воды (авт. св. N 1081278, МКИ C 23 F 11/00, 1994).

Ингибитор недостаточно эффективен в сероводородных и углекислотных водных средах при высоких дозировках (75 мг/л). Кроме того, он имеет недостаточно низкую температуру застывания.

Наиболее близким к изобретению является 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 H_3-nN)(C₂H₄OH)_n, 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 (заявка N 94033303/02, МКИ C 23 F 11/126, БИ N 19, 1996).

Известный ингибитор является недостаточно эффективным в водной среде, содержащей углекислоту, а также при совместном содержании углекислоты и сероводорода.

В основу изобретения положена задача создания способа получения эффективного ингибитора коррозии для иминерализованных водных сред с использованием доступных, выпускаемых отечественной промышленностью реагентов.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения ингибитора коррозии, включающем взаимодействие оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением при нагревании, взятых в мольном соотношении 1 : (0,8 - 1,2) соответственно с последующим взаимодействием полученного продукта с амином, взятых в мольном соотношении 1 : (0,8 - 1,2) соответственно, в качестве фосфорсодержащего соединения берут диметилфосфит или монометилфосфит, или треххлористый фосфор, а в качестве амина - этаноламин общей формулы H_3-nN(C₂H₄OH)_n, где n = 1, 2, 3 или амины нормального строения фракции C₁₀ - C₁₆, или изоалкиламины фракции C₁₂ - C₁₈. Для придания ингибитору технологичности в условиях низких температур его растворяют в алифатических спиртах или их смесях, или в воде, или в смеси спирта и воды до 20 - 80%-ной концентрации.

В качестве оксиэтилированного моноалкилфенола используют: моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена - неонолы АФ₉ - 4, 6, 10, 12 с алкилом C₉ и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 6, 10, 12 по ТУ 38.507-63-171-91 или оксиэтилированные алкилфенолы на основе полимердистиллята ОП-4, 7, 10 с алкилом C₈ - C₁₀ и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 7, 10 (Поверхностно-активные вещества. /Под ред. А.А.Абрамзона и Г.М.Гаевого. -Л.:Химия, с. 305).

В качестве аминов используют этаноламин общей формулы H_3-nN(C₂H₄OH)_n, где n = 1, 2, 3, представляющие собой моно-, ди-, триэтаноламины, также амины нормального строения фракции C₁₀-C₁₆ по ТУ 113-03/0203796-18-92 либо изоалкиламины фракции C₁₂-C₁₈.

В качестве фосфорсодержащего соединения используют диметилфосфит по ТУ 6-36-5763445-6-88 или монометилфосфит, или треххлористый фосфор.

В качестве растворителя берут алифатический спирт (метиловый, этиловый, изопропиловый или бутиловый) или их смесь, или смесь алифатического спирта с водой, или воду.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков с наличием вышеуказанных свойств, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия заявляемого решения критерию "промышленная применимость" приводим конкретные примеры осуществления способа.

Ингибитор получают взаимодействием при смешении оксиэтилированного моноалкилфенола на основе тримеров пропилена - неонолы АФ₉ - 4, 6, 10, 12 или оксиэтилированные алкилфенолы на основе полимердистиллята ОП - 4, -7, -10 с фосфорсодержащим соединением при нагревании реакционной смеси до 100 - 150^oC и выдерживают при перемешивании. Последующее взаимодействие с амином осуществляют при перемешивании и растворяют полученный ингибитор в растворителе до однородного состояния.

Защитный эффект ингибиторов согласно табл. 1 и 2 определяют гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированном (с добавлением реагента) стандартном минерализованном растворе по ГОСТ 9.506-87. В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/см³ при концентрации сероводорода и углекислого газа 100 мг/л. Продолжительность испытаний - 6 ч.

Пример (по прототипу). 250 г неонола АФ₉-4 смешивают с 65 г фосфористой кислоты при комнатной температуре. Смесь нагревают до 125-145^oC, отгоняют воду и осуществляют продувку азотом, после чего реакционную смесь охлаждают до 60^oC. Далее в смесь добавляют 73 г моноэтаноламина и перемешивают до конца реакции. Получают однородный продукт.

Пример 1 (по заявляемому способу). К 273 г неонола АФ₉-6 добавляют 64 г диметилфосфита, нагревают реакционную смесь при перемешивании до 120-150^oC 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.

Примеры 2-11 осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные компоненты и их количества. Полученные ингибиторы испытывают в минерализованных водных средах, содержащих сероводород и смесь сероводорода и углекислого газа (табл. 1).

Ингибиторы по примерам 1-11 растворяют в алифатических спиртах или их смеси, или в воде, или в смеси алифатического спирта и воды до 20 - 80%-ной концентрации при перемешивании до получения однородного продукта и испытывают в качестве ингибитора коррозии (табл. 2).

Из представленных в таблицах данных видно, что получаемый заявленным способом ингибитор коррозии обладает высоким эффектом ингибирования коррозии в минерализованных водных средах, содержащих сероводород и углекислый газ.

Формула изобретения

1. Способ получения ингибитора коррозии в минерализованных водных средах, включающий взаимодействие оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением при нагревании, взятых в молярном соотношении 1 : 0,8 - 1,2 соответственно, и последующее взаимодействие полученного продукта с амином, взятых в молярном соотношении 1 : 0,8 - 1,2 соответственно, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащего соединения берут диметилфосфит, или монометилфосфит, или треххлористый фосфор, а в качестве амина - этаноламин общей формулы H_3-nN(C₂H₄OH)_n, где n = 1, 2, 3, или амины нормального строения фракции C₁₀ - C₁₆, или изоалкиламины фракции C₁₂ - C₁₈.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ингибитор растворяют в алифатических спиртах, или смесях, или в воде, или в смеси спирта и воды до 20 - 80%-ной концентрации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2