Состав для ингибирования коррозии в сероводород- и кислородсодержащих нефтепромысловых средах

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности и предназначено для борьбы с коррозией нефтепромыслового оборудования в сероводород - и кислородсодержащих средах. Состав содержит 2-алкилимидазолины кубовых остатков производства синтетических жирных кислот (СЖК) 12-15 мас.%, поверхностно-активное вещество ОП-7 или ОП-10 3-5 мас.%, крекинг-остаток нефтеперерабатывающего производства 5-8 мас.%, углеводородный растворитель, содержащий ароматические углеводороды, например ароматический нефрас А 120/200 или А 150/330 - остальное. Степень защиты стали в нефтепромысловых средах с высоким содержанием кислорода в сероводороде составляет 85-96%. 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для борьбы с коррозией нефтепромыслового оборудования в сероводород- и кислородсодержащих нефтепромысловых средах.

В настоящее время для борьбы с коррозией используется широкий ряд сложных по составу композиций химических реагентов. Так, известен ингибитор коррозии Нефтехим-3, представляющий собой углеводородный раствор продукта конденсации кислот легкого таллового масла и аминонитрила N,N-ди(цианоэтил)этилендиамина-1,2 [1]. К недостаткам данного ингибитора следует отнести сложность синтеза соответствующего аминонитрила, его дороговизну, невысокую эффективность защиты в кислородсодержащих нефтепромысловых средах.

Для предотвращения коррозии стали в минерализованных агрессивных средах с высоким содержанием кислорода известно использование состава, содержащего соль кубовых остатков синтетических жирных кислот с моноэтаноламином, оксиэтилированные алкилфенолы, продукт конденсации фенола с тетраметилметилендиамином, головную фракцию производства бутиловых спиртов и ароматический растворитель [2]. Многокомпонентный состав композиции существенно затрудняет технологию ее получения. Кроме того, состав имеет достаточно высокую температуру застывания (минус 29 - 33^oC), что сужает возможности его использования.

Наиболее близким к предлагаемому составу по технической сущности (прототипом) является используемый для борьбы с коррозией в сероводородсодержащих средах ингибитор УРАЛ-78, представляющий собой смесь солей азотсодержащих соединений и жирных кислот талловых масел с толуолом, агидолом и поверхностно-активными веществами [3] . Недостатком данного ингибитора является невысокая эффективность действия в минерализованных кислородсодержащих средах, низкая температура вспышки, что делает его крайне горючим реагентом.

Решаемая предлагаемым изобретением задача - увеличение эффективности защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных сероводород - и кислородсодержащих средах.

Поставленная задача решается применением состава на основе азотсодержащих соединений, поверхностно-активного вещества и растворителя, содержащего в качестве азотсодержащих соединений 2 - алкилимидазолины кубовых остатков производства синтетических жирных кислот (СЖК), в качестве поверхностно-активного вещества - ОП-7 или ОП-10, а в качестве растворителя - углеводородный растворитель, содержащий ароматические углеводороды, например, ароматический нефрас A 120/200 или A 150/330, и дополнительно крекинг-остаток нефтеперерабатывающего производства при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алкилимидазолины кубовых остатков производства СЖК - 12 - 15 Поверхностно-активное вещество ОП-7 (ОП-10) - 3 - 5 Крекинг-остаток - 5 - 8 Углеводородный растворитель - Остальное Заявляемый состав готовят смешением при температуре 70 - 80^oC 2-алкилимидазолинов кубовых остатков производства СЖК, полученных при взаимодействии кубовых остатков с этилендиамином, поверхностно-активного вещества, крекинг-остатка и углеводородного растворителя, например, нефраса в перемешивающем устройстве в течение 1 - 2 часов.

Готовый продукт имеет следующие показатели: Внешний вид - Жидкость темно-коричневого цвета Плотность при 20^oC, г/см³ - 0,89 - 0,92 Кинематическая вязкость при 20^oC, сСт - Не более 9,8 Температура застывания, ^oC - Не выше минус 35
Температура вспышки в закрытом тигле,^oC - Не ниже 35
Испытание защитного действия ингибитора коррозии проводили в лабораторных условиях по ОСТ 39-099-79 "Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах", ВНИИСПТнефть, 1980.

В качестве коррозионных сред использовали модель сточной воды (МСВ) состава, г/л: Na⁺=43,83; Ca²⁺=3,98; Mg²⁺=1,51; Cl^-=79,04; SO²₄^- = 0,21. Общая минерализация = 128,57 г/л. Содержание кислорода в МСВ составляло 0 - 5 мг/л, сероводорода - 100 - 400 мг/л и определялось титрометрическими способами. Величины дозировки состава - 50 - 100 мг/л.

В качестве металлических образцов испытывали предварительно обработанные образцы из стали 08 КП (ГОСТ 1050-74). Время испытания составляло 6 часов. По истечении времени испытания образцы подвергались соответствующей обработке и определялась скорость коррозии (v) и степень защиты (z) по формулам
v=(m-n)/(s·t),
где
m - масса образца металла до помещения в агрессивную среду, г;
n - масса образца после окончания опыта, г;
s - площадь образца, м²;
t - время испытания, ч,
z=(v₁-v₂)·100/v₁,%,
где v₁ - скорость коррозии в неингибированной среде, г/(м²·ч);
v₂ - скорость коррозии в среде с ингибитором, г/(м²·ч).

В таблице представлены результаты испытаний с применением заявляемого состава и выбранного прототипа.

На основании проведенных испытаний можно сделать вывод, что заявляемый состав является эффективным ингибитором коррозии углеродистых сталей в сероводород - и кислородсодержащих средах. Характерно, что с увеличением содержания сероводорода в МСВ, увеличивается и эффективность защиты с использованием заявляемого состава. Определением температуры вспышки (ГОСТ 6356-75) установлено, что для заявляемого состава она составляет 35^oC, что значительно выше, чем у выбранного прототипа. В связи с этим заявляемый состав менее пожаро- и взрывоопасен, чем прототип.

Определением температуры застывания (ГОСТ 20287-91) установлено, что заявляемый состав застывает при температуре не выше минус 35^oC, что ниже, чем у прототипа (не выше минус 30^oC) [3].

Таким образом, преимуществами заявляемого состава являются: более высокая степень защиты стали от коррозии в средах с высоким содержанием сероводорода и кислорода (85 - 96%), более высокая температура вспышки, более низкая температура застывания состава, позволяющая использовать его в зимних условиях, использование при получении состава неутилизируемых отходов - кубовых остатков СЖК и крекинг-остатка нефтеперерабатывающего производства.

Список использованных источников
1. Ингибитор коррозии Нефтехим-3. ТУ-38 УССР 201.479.89. - Дрогобыч.

2. Авторское свидетельство СССР N 1826551, кл. C 3 F 11/08.

3. Ингибитор коррозии Урал-78 ТУ 38.401-66-77-92.- Уфа.

Формула изобретения

Состав для ингибирования коррозии в сероводород- и кислородсодержащих нефтепромысловых средах на основе азотсодержащих соединений, поверхностно-активного вещества и растворителя, отличающийся тем, что он дополнительно содержит крекинг-остаток нефтеперерабатывающего производства, в качестве азотсодержащих соединений содержит 2-алкилимидазолины кубовых остатков производства синтетических жирных кислот, в качестве поверхностно-активного вещества ОП-7 или ОП-10, а в качестве растворителя - углеводородный растворитель, содержащий ароматические углеводороды, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2-Алкилимидазолины кубовых остатков производства синтетических жирных кислот - 12 - 15
Поверхностно-активное вещество ОП-7(ОП-10) - 3 - 5
Крекинг-остаток нефтеперерабатывающего производства - 5 - 8
Углеводородный растворитель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2