Ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной коррозии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Ингибитор коррозии представляет собой продукт взаимодействия фосфорсодержащей кислоты, неиногенного поверхностно-активного вещества и этаноламина при их мольном соотношении, равном 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2) соответственно. В качестве фосфорсодержащей кислоты ингибитор содержит продукт взаимодействия фосфористой кислоты и многоатомного спирта при их мольном соотношении, равном 1:(0,5-1,5). Технический результат: повышение защитных свойств ингибитора. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

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

Известны аммонийные соли моноалкилфосфористых кислот в качестве ингибиторов сероводородной коррозии, получаемые обработкой неионогенных поверхностно-активных веществ диметилфосфитом и соответствующим амином (патент РФ №2030419, МКИ C 07 F 9/142, C 23 F 11/08, 1995). Для получения известного ингибитора коррозии используют дорогостоящий реагент - диметилфосфит. Кроме того, указанный ингибитор обладает низкой технологичностью и не может применяться в нефтедобывающей промышленности в условиях низких температур.

Известен ингибитор коррозии в минерализованных водных средах, получаемый взаимодействием оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и последующим взаимодействием полученного продукта с амином (патент РФ №2113543, МКИ C 23 F 11/14, 1998). В качестве фосфорсодержащего соединения берут диметилфосфит, или монометилфосфит, или треххлористый фосфор. Диметилфосфит является дорогостоящим продуктом, который при хранении легко гидролизуется влагой воздуха. Монометилфосфит (отход производства - вторичный кубовый остаток производства диметилфосфита) не является товарным продуктом, т.е. на него нет технических условий и он не подлежит продаже. По химическому составу кубовый остаток производства диметилфосфита - это смесь, содержащая диметилфосфит, монометилфосфит и фосфористую кислоту, которая используется в основном для получения товарной фосфористой кислоты. Треххлористый фосфор при хранении и использовании в производстве взаимодействует с влагой воздуха, с исходными реагентами с выделением хлористого водорода, который является сильным коррозионно-активным реагентом. Это требует использования специального дорогостоящего оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является ингибитор коррозии для минерализованных водных сред, включающий продукт взаимодействия фосфорсодержащей кислоты, оксиэтилированного жирного спирта или оксиэтилированного алкилфенола и этаноламина (патент РФ №2082825, МКИ C 23 F 11/08, 1997). Данный ингибитор коррозии недостаточно эффективен.

Задачей настоящего изобретения является создание ингибитора коррозии для минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых сред, обладающего более высокими защитными свойствами.

Поставленная задача решается так, что ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах, включающий продукт взаимодействия фосфорсодержащей кислоты, неиногенного поверхностно-активного вещества и этаноламина, в качестве фосфорсодержащей кислоты содержит продукт взаимодействия фосфористой кислоты и многоатомного спирта при их мольном соотношении, равном 1:(0,5-1,5), при мольном соотношении продукт взаимодействия фосфористой кислоты и многоатомного спирта:неиногенное поверхностно-активное вещество:этаноламин, равном 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2).

В качестве многоатомного спирта используют этиленгликоль или глицерин.

В преимущественном варианте ингибитор коррозии дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении, мас.%:

Указанный продукт взаимодействия

фосфорсодержащей кислоты,

неиногенного ПАВ и этаноламина 20-80

Растворитель остальное

В качестве фосфористой кислоты используют техническую фосфористую кислоту по ТУ 6-05-10-51-83 или по ТУ 6-00-04691277-49-95.

Этиленгликоль используют по ГОСТ 19710-83, глицерин синтетический технический - по ГОСТ 6-01-21-90.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества могут быть использованы: моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена оксиэтилированные - неонолы АФ9-4, АФ9-6 с числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 6 (Технические условия ТУ 2483-077-05766801-98).

В качестве этаноламина используют моноэтаноламин по ТУ 6-02-915-84, или диэтаноламин по ТУ 6-09-2652-86, или триэтаноламин по ТУ 6-02-916-79.

В качестве растворителя предлагаемый ингибитор содержит алифатический спирт (метиловый, этиловый, изопропиловый) или смесь алифатического спирта с водой в соотношении 1:(0,2-1).

Продукт взаимодействия фосфористой кислоты и многоатомного спирта - фосфорсодержащую кислоту, получают известным путем (Нифантьев Э.Е. Химия фосфорорганических соединений, изд. Московского университета, 1971, с.71) - взаимодействием фосфористой кислоты с многоатомным спиртом. Полученные продукты - прозрачные жидкости от светло-желтого до светло-коричневого цвета, содержащие, кроме исходных продуктов, и моноалкилфосфористую кислоту.

Продукт взаимодействия указанной выше фосфорсодержащей кислоты с неионогенным поверхностно-активным веществом и этаноламином получают известным путем (Нифантьев Э.Е. Химия фосфорорганических соединений, изд. Московского университета, 1971, с.72-73) - переэтерификацией моноалкилфосфита с оксиэтилированным продуктом в две стадии:

1) нагреванием фосфорсодержащей кислоты с оксиэтилированным продуктом при 120-150°С в течение 3-10 часов;

2) последующей нейтрализацией полученной моноалкилфосфористой кислоты этаноламином.

Приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1. 117,2 г 70%-ной фосфористой кислоты (ФК) смешивают с 62 г этиленгликоля. Затем смесь нагревают при температуре 120-150°С, при этом отгоняется вода.

Примеры 2-4 выполняют аналогично примеру 1.

Образцы продуктов взаимодействия приведены в таблице 1.

Пример 5. К 242 г неонола АФ9-6 прибавляют 126 г продукта взаимодействия (образец 1, табл. 1). Смесь нагревают при 130-150°С в течение 3-5 часов, после чего смесь охлаждают до 40°С, добавляют 32 г моноэтаноламина, перемешивают до получения однородного продукта, добавляют 500 г метанола и 100 г воды. Смесь перемешивают до однородного состояния.

Примеры 6-14 выполняют аналогично примеру 5.

Полученные продукты представляют собой прозрачную жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета с температурой застывания от минус 10°С до минус 60°С.

Пример 15 (прототип).

Полученные образцы испытывают в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах в качестве ингибитора сероводородной коррозии гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках по ГОСТ 9.506-87. В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/см³ при концентрации сероводорода 100 мг/л. Продолжительность испытаний 6 ч.

Результаты испытаний защитного эффекта предлагаемого ингибитора и прототипа приведены в таблице 2.

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

Таблица 1.
№ п/п примеров	Обозначение фосфорсодержащей кислоты (ФК)	Мольное соотношение исходных компонентов
Фосфористой кислоты	Многоатомного спирта
			Этиленгликоль
1	ФК-1	1	1
2	ФК-2	1	0,5
3	ФК-3	1	1,5
			Глицерин
4	ФК-4	1	1

1. Ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах, включающий продукт взаимодействия фосфорсодержащей кислоты, неинногенного поверхностно-активного вещества и этаноламина, отличающийся тем, что в качестве фосфорсодержащей кислоты он содержит продукт взаимодействия фосфористой кислоты и многоатомного спирта, взятых в мольном соотношении 1:(0,5-1,5), при мольном соотношении продукт взаимодействия фосфористой кислоты и многоатомного спирта: неинногенное поверхностно-активное вещество: этаноламин, равном 1:(0,8-1,2): (0,8-1,2) соответственно.

2. Ингибитор коррозии по п.1, отличающийся тем, что в качестве многоатомного спирта он содержит этиленгликоль или глицерин.

3. Ингибитор коррозии по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении, в мас.%:

Указанный продукт взаимодействия

фосфорсодержащей кислоты, неионогенного

ПАВ и этаноламина 20-80

Растворитель Остальное