Состав для защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии

 

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Состав содержит высшие жирные кислоты 5-50 мас. %, продукт взаимодействия 1 моля жирного амина с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, 10-30 молей окиси этилена и 2 молей фосфорорганического соединения или смесь его с оксиэтилированным амином с числом углеродных атомов C₈-C₂₀ и степенью оксиэтилирования 10-30 3-20 мас.%, неионогенное поверхностно-активное вещество 3-20 мас.% и растворитель остальное. Предлагаемый ингибитор обладает высокой эффективностью в высокоминерализованных водных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. 2 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии.

Известен состав для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в средах, содержащих сероводород и углекислый газ, включающий амины и продукт обработки олефинов C₅-C₄₀ элементарной серой (патент N 2061098, МКИ C 23 F 11/00, 1996). Известный состав недостаточно эффективен.

Известен состав для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в водонефтяных средах, включающий талловое масло, триэтаноламин, неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель (патент N 2141542, МКИ C 23 F 11/14, 1999). Известный состав эффективен в сероводородсодержащих водонефтяных средах и недостаточно эффективен в средах, содержащих углекислый газ.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является состав для защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии, включающий талловое масло, смесь бис(алкилгексаоксиэтилен)фосфата, 2-этилендиаминометилфенола и/или 2,6-ди(этилендиаминометил)фенола и растворитель (патент РФ N 2141543, МКИ C 23 F 11/167, 1999 г.). Известный состав недостаточно эффективен в высокоминерализованных водных средах.

В основу настоящего изобретения положена задача создания эффективного состава для защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в высокоминерализованных водных средах.

Поставленная задача решается так, что состав для защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии, включающий высшие жирные кислоты, продукт на основе соединения оксиэтилированного типа и растворитель, в качестве продукта на основе соединения оксиэтилированного типа содержит продукт взаимодействия 1 моля жирного амина с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, (10-30) молей окиси этилена и 2 молей фосфорорганического соединения или смесь его с оксиэтилированным жирным амином с числом углеродных атомов C₈ - C₂₀ и степенью оксиэтилирования 10-30 и дополнительно неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: Высшие жирные кислоты - 5-50 Продукт взаимодействия 1 моля жирного амина с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, (10-30) молей окиси этилена и 2 молей фосфорорганического соединения или смесь его с оксиэтилированным жирным амином с числом углеродных атомов C₈-C₂₀ и степенью оксиэтилирования 1-30 - 3-20 Неионогенное поверхностно-активное вещество - 3-20 Растворитель - Остальное В качестве высших жирных кислот состав содержит, например, олеиновую кислоту по ГОСТ 7580-91 или смесь высших жирных кислот - талловое масло по ТУ 13-0281078-119-89.

Продукт взаимодействия 1 моля жирного амина с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, (10-30) молей окиси этилена и 2 молей фосфорорганического соединения получают известным путем: оксиэтилированием жирного амина с последующим фосфорилированием оксиэтилированного продукта.

В качестве жирного амина продукт взаимодействия содержит синтетические жирные амины фракций C₈-C₁₂, или C₁₀-C₁₆ по ТУ 113-03-0203796-018-92, или C₁₇-C₂₀ по ТУ 6-02-740-79 или ТУ 6-02-795-87.

Окись этилена - по ГОСТ 7568-88.

В качестве фосфорорганического соединения могут быть использованы, например, диметилфосфит (ДМФ) по ТУ 6-36-5763445-6-85, или пятиокись фосфора P₂O₅ (фосфорный ангидрид) по ТУ 113-08-614-87, или фосфористая кислота (орто) по ТУ 6-09-4023-75, или фосфорная кислота (орто) по ГОСТ 6552-80, или кислота фосфорная экстракционная по ТУ 6-08-342-76.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) предлагаемый состав может содержать, например, оксиэтилированный алкилфенол АФ_9-. 12 по ТУ 2483-077-05766801-98 (неонол АФ₉-12), или моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов общей формулы C_nH_2n-1O(C₂H₄O)_mH, где n = 10-18, m = 8-10 по ТУ 6-14-864-88 - Синтанол АЛМ-10, или смесь полиоксиэтиленгликолевых эфиров олеиновой кислоты общей формулы C_nH_2n-1COO(C₂H₄)_mC₂H₄OH, где n = 16-18, m = 4 - Олеокс-5 по ТУ 6-14-314-85, или m = 6-7 - Олеокс-7 по ТУ 6-14-286-78.

В качестве растворителя состав содержит, например, метиловый спирт (МС) по ГОСТ 2222-78, или этиловый спирт по ГОСТ 18300-87, или бутиловый спирт по ГОСТ 5208-81, или изопропиловый спирт по ГОСТ 9805-84, или кубовые остатки производства бутиловых спиртов методом оксосинтеза (КОПБС) по ТУ 38.102167-86, или ароматические углеводороды нефрас АР-120/220 по ТУ 38.101809-90, или нефрас АР-150/330 по ТУ 38.1011049-98, или этилбензольная фракция (ЭБФ) по ТУ 6-01-10-37-78, или бутилбензольная фракция (ББФ) по ТУ 38.10297-76, или их смеси.

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

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

К 70 г метанола добавляют 5 г таллового масла, перемешивают при 30-35^oC, затем добавляют 20 г продукта взаимодействия и 5 г неионогенного ПАВ. Смесь тщательно перемешивают до получения однородного продукта. Пример 2-14 выполняют аналогично примеру 1, изменяя количество компонентов.

Пример 15.

К 45 г бутилбензольной фракции при перемешивании добавляют 25 г таллового масла при 30-40^oC, затем добавляют 10 г оксиэтилированного амина, 10 г продукта взаимодействия и 10 г неионогенного ПАВ. Смесь тщательно перемешивают до получения однородного продукта.

Примеры 16-22 выполняют аналогично примеру 15, изменяя соотношение компонентов.

Компонентный состав полученного продукта представлен в таблице 1.

Пример 23 - прототип.

Предлагаемый состав представляет собой однородную подвижную жидкость темно-коричневого цвета с плотностью d = 0,900 г/см³, вязкостью кинематической при 20^oC не более 80 мм²/с, температурой застывания t_заст= -50^oC.

Состав испытывают в минерализованных водных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. Общая минерализация водных сред составляет 255-286 г/л, содержание сероводорода 100- 250 мг/л, углекислого газа 15-30 мг/л, плотность при 2000 равна 1,170 г/см³, температура 28^oC.

Антикоррозионную активность полученных составов оценивают на модели сточной воды, близкой по содержанию H₂S и CO₂, к естественным условиям и в реальных нефтепромысловых средах гравиметрическим методом. Испытания проводят в герметично закрытых ячейках циркуляционного типа по ГОСТ 9.506.87 "Ингибиторы коррозии металлов в водонефтяных средах".

Защитный эффект Z,% рассчитывают по формуле: Z = (П₁ - П₂)/П₁ · 100, где П₁ - потеря массы образца в неингибированной среде; П₂ - потеря массы образца в ингибированной среде.

Результаты испытаний предлагаемого состава представлены в таблице 2: в модели сточной воды и в отстое эмульсии нефть-вода (т.е. в естественных условиях) при различных дозировках.

Анализ данных, представленных в таблице 2, показывает, что предлагаемый состав является эффективным для защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в высокоминерализованных водных средах.

Формула изобретения

Состав для защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии, включающий высшие жирные кислоты, продукт на основе соединения оксиэтилированного типа и растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит неионогенное поверхностно-активное вещество, а в качестве продукта на основе соединения оксиэтилированного типа - продукт взаимодействия 1 моля жирного амина с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, 10 - 30 молей окиси этилена и 2 молей фосфорорганического соединения или смесь его с оксиэтилированным амином с числом углеродных атомов C₈-C₂₀ и степенью оксиэтилирования 10 - 30 при следующем соотношении компонентов, мас.%: Высшие жирные кислоты - 5 - 50 Продукт взаимодействия 1 моля жирного амина с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, 10 - 30 молей окиси этилена и 2 молей фосфорорганического соединения или смесь его с оксиэтилированным амином с числом углеродных атомов C₈-C₂₀ и степенью оксиэтилирования 10 - 30 - 3 - 20
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 3 - 20
Растворитель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3