Ингибитор кислотной коррозии - деэмульгатор в нефтепромысловых средах

 

Изобретение относиться к области защиты от кислотной коррозии черных металлов в однофазных и двухфазных средах типа нефть-минерализованная вода и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования. Предлагаемый ингибитор представляет собой композицию синтетического масла, образующегося в качестве побочного продукта при гидрировании бензола, последующего окисления циклогексана кислородом воздуха и дегидрирования циклогексанола 40-99 мас. % и дипроксамина 1-60 мас.%. Ингибитор обладает высоким и стабильным защитным действием в однофазных и двухфазных средах, насыщенных углекислым газом и сероводородом, одновременно обладает деэмульгирующими свойствами. 6 табл.

Изобретение относится к области защиты от кислотной коррозии черных металлов в однофазных и двухфазных средах типа нефть-минерализованная вода и может быть использовано для одновременной защиты поверхности нефтепромыслового оборудования систем сбора нефти и утилизации сточных вод от коррозии, вызванной действием CO2, H2S и CO2, а также для разрушения водонефтяных эмульсий в процессе перекачки и промысловой подготовки нефти.

В качестве ингибитора - аналога выбран циклогексанон, который входит в заявляемый состав и известен как ингибитор коррозии меди в растворах щелочей и персульфата калия (А.И. Алцыбеева, С.З. Левин. "Ингибиторы коррозии металлов", Издательство "Химия", 1968, с. 87). Это бесцветная жидкость с плотностью 947,8 кг/м3, температурой кипения 155oC, растворимая в этаноле, эфире, в воде 0,024 г/мл при 31oC. Циклогексанон, проявляя высокое защитное действие в отношении меди в вышеуказанных средах, малоэффективен в отношении коррозии черных металлов в однофазных минерализованных и двухфазных типа углеводород-электролит средах, насыщенных углекислым газом. При низких концентрациях (ниже 0,1 г/л) этого ингибитора велика вероятность локальной коррозии стали 3.

Аналогом заявляемого ингибитора по достигаемому результату является ингибитор - деэмульгатор ОР-2К, представляющий собой композицию из бензилхинолиния и кубового остатка моноэтаноламиновой очистки газа (Ингибиторы коррозии. Каталог. М. , 1987). Однако в отличие от заявляемого реагент ОР-2К менее эффективен как деэмульгатор и ингибитор коррозии в средах, содержащих одновременно сероводород и диоксид углерода (степень защитного действия Z = 23-35% при C = 0,5-1,5 г/л) Наиболее близким к заявляемому по технической сущности ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах, содержащий кислородсодержащие отходы производства капролактама, в качестве которых использован куб ректификации продуктов окисления циклогексана (масло ПОД) или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама, и синергетическую добавку - кубовые остатки дистилляции капролактама или моноэтаноламиновой очистки газа. (Федотова Т.Д. , Медведева А.Д. и др. Ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах. Патент РФ N 2023052, 1994. Прототип обладает высокой степенью защиты стали 3 от коррозии в минерализованной воде, насыщенной сероводородом (Z= 98,2-100% (20oC), при концентрации 100 -200 мг/л, менее эффективен в углекислотной среде. В отличие от заявляемого и прототипа циклогексанон надежной защиты стали не обеспечивает (Z=55,1- 56,3%). Прототип также не обладает деэмульгирующими свойствами.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании композиции ингибиторов, обладающей одновременно достаточно высоким и устойчивым защитным действием в однофазных и двухфазных средах, содержащих диоксид углерода, диоксид углерода и сероводород, а также деэмульгирующими свойствами. Данная задача решена в композиции, содержащей синтетическое масло, образующееся в качестве побочного продукта при гидрировании бензола, последующего окисления циклогексана кислородом воздуха и дегидрирования циклогексанола, с синергической добавкой - дипроксамином при следующем соотношении компонентов, мас. %: синтетическое масло 40 - 99; дипроксамин 1-60. Ингибитор готовится простым смешиванием компонентов при температуре 20-60oC и атмосферном давлении. Перемешивание может осуществляться механически или пропусканием инертного газа.

Лишь один из компонентов, входящий в состав заявляемого ингибитора-деэмульгатора, входит в состав прототипа - это, так называемое масло ПОД. В то же время при производстве капролактама, циклогексанона, и адипиновой кислоты на разных стадиях производства образуются синтетические масла, имеющие несколько названий в зависимости от производства: масла КОРК, масло X, масло ПОД очищенное - побочные продукты производства циклогексанона и капролактама; масло ОПАК - побочный продукт производства адипиновой кислоты. [Производство капролактама / Под ред. В. И. Овчинникова. Химия, 1977, 263 с.; Фурман М.С. и др. Производство циклогексанона и адипиновой кислоты. М.: Химия, 1967, с. 92-120] . Все масла, полученные по окислительной схеме из бензола, имеют практически близкий качественный состав, отличаются количественным содержанием основных компонентов. Масла имеют достаточно стабильный состав на каждом предприятии при нормальном технологическом режиме.

Содержание основных компонентов масла, полученного на разных предприятиях, представлено в таблице 1. В таблице приведены усредненные результаты анализа 5 партий масел, отобранных соответственно на каждом предприятии в разное время. Методика анализа приведена в работах [Азарян З.Ф., Веремеева П.Г. Обломская Г.И. Исследование состава карбоновых кислот и циклогексиловых эфиров карбоновых кислот в оксидатах циклогексана производства капролактама. // Азотная промышленность. 1974, N 2, с. 18-22.; Березин И.В., Данилов Е.Т., Эмануэль Н.М. Окисление циклогексана. М.: МГУ, 1962. 456 с.; Иогансен А.В., Зеленская Л.Г., Семина Г.Н. Состав продуктов окисления циклогексана. // Хим. пром. 1965, N 9, с. 660-661.; Иогансен А.В., Куркчи Г.А., Баева В.П. и др. Альдольная конденсация циклогексанона. // Журнал общей химии. 1971, т. 7, N 12, с. 2509-2511. ; Моисеева Л.С., Березницкий З.С., Федоров Ю.В. Исследование состава кубового остатка ректификации циклогексанона - сырца производства капролактама методом газожидкостной хроматографии. Днепродзержинск, 1987, 20 с. / Рукопись представлена Днепродзержинским индустриальным институтом. Деп. в УкpHИИНТИ 8 октября 1987. N 2331.; Моисеева Л.С., Березницкий З.С., Федоров Ю.В. Исследование состава масла-Х - отхода производства капролактама методом УФ- и ИК-спектроскопии. Днепродзержинск, 1987. 12 с. / Рукопись представлена Днепродзержинским индустриальным институтом. Деп. и УкpHИИНТИ 14 апреля 1987, N 1237.] Масла представляют собой текучую жидкость коричневого цвета, растворимую в спиртах, нефти, углеводородном конденсате, ограниченно растворимую в воде.

Качественные показатели масел (ПОД, X, КОРК, ОПАК): плотность 1001-1099 кг/м3, кинематическая вязкость не выше 96 мм2/с, содержание влаги 1,0-3,0 % (масс. ). Масла применялись в лакокрасочной промышленности как сырье - в качестве заменителя растительного (подсолнечного) масла и канифоли при синтезе пленкообразователей (алкадных смол и лаков на их основе, битумных лаков, лакового полуфабриката, олифы).

Дипроксамин выпускается в двух товарных формах Дипроксамин 157 (ТУ 6-01-646-84) и Дипроксамин 157-65М (ТУ 38-1011128-87), отличающихся содержанием растворителя - метанола. Применяется как деэмульгатор. Применение в качестве ингибитора коррозии не известно.

Коррозионные испытания проведены согласно ГОСТ 9.502-82 "Ингибиторы коррозии металлов для водных систем. Методы коррозионных испытаний". Образцы из стали 3, площадью 11104 м2 помещали в модельные среды: 1 - минерализованная вода-нефть (15:1), pH 4, насыщенная CO2 II - 3% NaCI + нефть (15:1), pH 2, насыщенная CO2 и H2S; III - 3% NaCI, насыщенная CO2. Состав минерализованной воды (г/л): NaCI - 80, CaCl2 - 5,0, CaSO4 - 1.0, MgCl2 - 2,0, NaHCO3 - 0.1. Скорость определяли по коррозии рассчитывали и степень защитного действия ингибиторов формулам где m убыль массы, г; S - площадь образца, - время испытаний, ч.

где o, и - скорость коррозии в фоновом растворе и в растворе с ингибитором.

Результаты исследования влияния количественного соотношения компонентов в композиции на ее защитное действие в отношении общей коррозии представлены в таблице 2. На основе анализа полученных данных установлено, что устойчивый защитный эффект и требуемые технологические свойства (низкая температура замерзания до -50oC) достигается при содержании синергической добавки - дипроксамина от 1 до 60% масс. (таблица 2). Наиболее эффективной в двухфазной среде, насыщенной диоксидом углерода, являются композиции, содержащие от 5 до 60% дипроксамина (Z=82,5- 99,9%). В дальнейших исследованиях использовались композиции, содержащие 50% дипроксамина. Композиции на основе масел обладают синергическим действием, т.е. введение дипроксамина - к увеличению их защитного действия по сравнению с исходными компонентами.

С ростом концентрации и температуры защитное действие заявляемой композиции возрастает. Рабочая концентрация ингибитора находится в пределах 0,05 - 1,0 г/л и определяется свойствами конкретной защищаемой системы (табл. 3, 4). При концентрации ингибиторной композиции в углекислотной среде 1,0 г/л достигается практически 100% защита от коррозии. Результаты исследования эффективности заявляемых композиций в однофазных и двухфазных средах, насыщенных диоксидом углерода и сероводородом, в сравнении с аналогом и прототипом представлены в таблице 4. Все партии заявляемой ингибиторной композиции, изготовленные на основе масел, полученных на разных предприятиях, несмотря на различие в составе, обладают стабильным и высоким защитным действием в отношении коррозии стали.

Исследовали влияние ингибиторов и ингибитора-деэмульгатора на скорость расслоения эмульсии типа нефть - минерализованная вода. Для этих целей использовали нефть и минерализованную воду различных месторождений. Это низкопарафинистые, малосернистые, с невысокой вязкостью нефти Глинско-Розбышевского месторождения (НГДУ "Полтаванефтегаз"); а также высокопарафинистые, сернистые и вязкие нефти Гремихинского месторождения (Ижевское НГДУ, Удмуртия). В первом случае эмульсию создавали механическим перемешиванием в течение 5-10 минут при комнатной температуре. Со временем наблюдалось расслоение эмульсии на три слоя: верхний - нефть, нижний - вода, средний - эмульсия воды и нефти. Из полученных данных следует, что аналог - циклогексанон практически не оказывает влияния на стойкость эмульсии, лишь несколько ускоряя ее расслоение. Для сравнения в табл. 5. представлены результаты испытаний на стойкость нефтяной эмульсии в присутствии ингибитора-деэмульгатора ОР-2К, ранее применяемого на данном месторождении. Заявляемый ингибитор коррозии превосходит по действию на скорость расслоения водонефтяной эмульсии деэмульгатор ОР-2К. Прототип деэмульгирующими свойствами не обладает.

Проведено определение остаточной воды в нефти, как показатель деэмульгирующих свойств реагента, по стандартной методике с помощью насадки Дина - Старка. Заявляемый ингибитор в отличие от аналогов и прототипа, способствуют более полному отделению нефти, количество остаточной воды в нефти при его применении не превышает 1%. Таким образом, заявляемый состав ускоряет процесс разделения водонефтяной эмульсии и способствуют более полному отделению нефти от воды, т.е. обладают деэмульгирующими свойствами в отношении низкопарафинистых нефтей с невысокой вязкостью.

Оценивалось влияние ингибиторов на обезвоживание эмульсий, образуемых высокопарафинистой, сернистой и вязкой нефтью Гремихинского месторождения (Удмуртия); проведено сравнение их действия с деэмульгатором дипроксамином 157 и ингибитором-деэмульгатором ОР-2К. Учитывая тип нефти, применялся более жесткий режим перемешивания (встряхивание в течение 2-3 ч) и нагрев эмульсии до 80oC. Результаты представлены в таблице 6. С ростом концентрации реагентов наблюдалось уменьшение остаточной обводненности. Заявляемый ингибитор коррозии-деэмульгатор превосходит по эффективности реагент ОР-2К, и не уступает по эффективности эффективному деэмульгатору - дипроксамину. Таким образом композиция не только сохраняет высокие деэмульгирующие свойства, но одновременно приобретает свойства эффективного ингибитора коррозии. Заявляемый состав является эффективным деэмульгатором-ингибитором коррозии для промысловой подготовки как низковязкой, так и вязкой смолистой нефти, и может способствовать работе термохимических установок по подготовке нефти. Он может быть применен для глубокого обезвоживания нефти как теплохимическим, так и с применением электрического поля; в процессах предварительного сбора основной массы эмульгированной воды при обработке нефти не ниже 15-17oC; для улучшения транспортных свойств в системах промыслового сбора высокообводненных маловязких и вязких нефтяных эмульсий. Его применение позволяет частично заменить дорогостоящие деэмульгаторы.

Таким образом, технико-экономическим преимуществом заявляемого ингибитора по сравнению с прототипом и аналогом является более высокое и стабильное защитное действие в однофазных и двухфазных средах, насыщенных углекислым газом и сероводородом, одновременное наличие деэмульгирующих свойств,

Формула изобретения

Ингибитор кислотной коррозии - деэмульгатор в нефтепромысловых средах, содержащий синтетическое масло, образующееся в качестве побочного продукта при гидрировании бензола, последующего окисления циклогексана кислородом воздуха и дегидрирования циклогексанола и синергическую добавку, отличающийся тем, что в качестве синергической добавки он содержит дипроксамин при следующем соотношении компонентов, мас.%: Дипроксамин - 1 - 60 Синтетическое масло - 40 - 99

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защите от коррозии металлов в технологических средах, содержащих углекислый газ и сероводород, и может быть применено для борьбы с коррозией оборудования нефтяных и газовых промыслов, транспортных нефте- и газопроводов, систем по переработке углеводородного сырья

Изобретение относится к области защиты от коррозии черных металлов в однофазных и двухфазных средах, насыщенных углекислым газом, и может быть использовано для борьбы с коррозией оборудования нефтяных и газовых промыслов

Изобретение относится к химической технологии, в частности, к ингибиторам коррозии для антифризов, применяемых для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителей в теплообменных аппаратах

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефте- и газодобывающей промышленности, в частности для защиты оборудования нефтедобычи от кислотной коррозии, в том числе сероводородной

Изобретение относится к кислородсодержащим соединениям, в частности к переработке кубовых остатков производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза, точнее к усовершенствованному способу переработки отходов производства спиртов и альдегидов методом гидроформилирования пропилена

Изобретение относится к защите металлов от коррозии ингибиторами в сероводородсодержащих минерализованных средах и может быть использовано в промышленности для защиты стального оборудования от коррозионно-механического разрушения
Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано при добыче и транспортировке природного газа

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано при металлообработке

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к борьбе с ростом сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ), способствующих образованию сероводорода в системе добычи, сбора и транспорта нефти

Изобретение относится к металлов от коросан1-1 и может быть ис no«fcc ooas-;u з установках осуики воздуха , в которых McnojIfcnysQYcn аодчые ра- s коиестч сорбент влаги Цель изобретения йылпэтся пооыидакие степени аациты металлов от коррозии в условиях аэрации

Изобретение относится к органическим кислотным ингибиторам коррозии для использования в антифризных охлаждающих композициях и концентратах

Изобретение относится к веществам, обладающим способностью подавлять жизнедеятельность бактерий, и может быть использовано в нефтяной промышленности

Изобретение относится к веществам, обладающим способностью подавлять жизнедеятельность бактерий и может быть использовано в нефтяной промышленности

Изобретение относится к водным жидким теплоносителям, в частности к антифризовым хладагентам и к обычным охлаждающим жидкостям, которые обеспечивают как защиту от замерзания, так и защиту от коррозии с помощью синергетических комбинаций карбоновых кислот
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для борьбы с отложениями труднорастворимых неорганических солей и с коррозией

Изобретение относится к защите от коррозии, наводороживания и предупреждения развития сульфатвосстанавливающих бактерий в условиях пониженной аэрации деталей машин

Изобретение относится к концентрату ингибиторов коррозии, содержащему, в мас.%: 0,02-70,0 смесь, по крайней мере, одной монокарбоновой кислоты, такой как ундекановая, додекановая, 2-этилгексановая, октановая, и, по крайней мере, одной дикарбоновой кислоты, такой, как 1,6-гександикарбоновая, себациновая, 1,4-бутандикарбоновая или их солей щелочных металлов в любом сочетании и в любом соотношении; 0,001-5,0 толилтриазол, или бензотриазол, или их смесь в равных соотношениях; 0,01-3,0 соль щелочного металла или триэтаноламина 2,2'-[[(метил-1н-бензотриазол-1-ил)-метил]имино]бисэтанола; 0,01-5,0 6,6',6''-(1,3,5-триазин-2,4,6-трилтриимино)тригексановую кислоту; 0,01-1,5 пеногаситель; 10,0-15,0 воду; остальное - гликоли, такие как этиленгликоль, пропиленгликоль
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к промежуточным хладоносителям, и может найти применение в пищевой и других отраслях промышленности

Изобретение относится к композиции окисленного и малеированного таллового масла в качестве эмульгатора или ингибитора коррозии, содержащей талловое масло, имеющее по меньшей мере две C10-C24 структуры, где по меньшей мере одна из C10-C24 структур замещена по меньшей мере одним из α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты или ангидрида, при этом C10-C24 структуры являются сшитыми простой эфирной связью, и где композиция окисленного и малеированного таллового масла имеет кислотное число от примерно 50 мг КОН/г до примерно 400 мг КОН/г. Изобретение также относится к следующим способам: к получению композиции окисленного и малеированного таллового масла в качестве эмульгатора или ингибитора коррозии, содержащей талловое масло, имеющее по меньшей мере две C10-C24 структуры, где по меньшей мере одна из C10-C24 структур замещена по меньшей мере одним из α,β-ненасыщенной карбоновой кислоты или ангидрида, при этом C10-C24 структуры являются сшитыми простой эфирной связью, и где композиция окисленного и малеированного таллового масла имеет кислотное число от примерно 50 мг КОН/г до примерно 400 мг КОН/г, включающему обеспечение талловым маслом, имеющим по меньшей мере две C10-C24 структуры, малеирование таллового масла и окисление таллового масла; к эмульгированию раствора, включающему стадию объединения раствора с эффективным количеством композиции окисленного и малеированного таллового масла; к ингибированию коррозии на металлической поверхности, включающему контактирование металлической поверхности с эффективным количеством композиции окисленного и малеированного таллового масла; и к уменьшению коррозии металлической поверхности, включающему контактирование металлической поверхности с эффективным количеством композиции окисленного и малеированного таллового масла. 5 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 пр., 6 ил.

Изобретение относится к композициям для использования в качестве флотационного собирателя для очистки руды, добавки для бетона, в качестве эмульгатора или ингибитора коррозии, содержащим соединение окисленной и малеинированной жирной кислоты или смоляной кислоты, где композиция содержит соединения жирной кислоты, соединения смоляной кислоты или смесь таких соединений, имеющих сшивки между углеводородными цепями в виде простой эфирной связи и имеющих один или несколько фрагментов производных карбоновых кислот. Изобретение также относится к способам: эмульгирования раствора, ингибирования коррозии поверхности металла, уменьшения коррозии поверхности металла, флотации руды или модифицирования бетона. 9 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 13 пр., 7 табл.
Наверх