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 представляет собой продукт взаимодействия монохлоруксусной кислоты, неиногенного поверхностно-активного вещества и гексаметилентетрамина, при их мольном соотношении, равном 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2) соответственно. Технический результат: повышение защитных свойств. 1 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 сероводород-содержащих нефтепромысловых сред, обладающего более высокими защитными свойствами.
Поставленная задача решается так, что ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах, включающий продукт взаимодействия кислоты, неиногенного поверхностно-активного вещества и амина, в качестве кислоты содержит монохлоруксусную кислоту, а в качестве амина - гексаметилентетрамин при мольном соотношении монохлоруксусная кислота:неиногенное поверхностно-активное вещество:гексаметилентетрамин, равном 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2).
В преимущественном варианте ингибитор коррозии дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении, в мас.%
| Указанный продукт взаимодействия | |
| монохлоруксусной кислоты, | |
| неиногенного ПАВ и | |
| гексаметилентетрамина | 20-80 |
| Растворитель | остальное |
Монохлоруксусную кислоту используют по ТУ 2431-288-05763441-99 или по ТУ 2431-286-05763458-2000.
В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества могут быть использованы, например: моноалкилфенолы на основе гримеров пропилена оксиэтилированные - неонолы АФ9-4, АФ9-6, АФ9-8, АФ-9, АФ9-10, АФБ-10, АФ9-12 и АФБ-12 с числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 6, 8, 9, 10, 10, 12 и 12 (Технические условия ТУ 2483-077-05766801-98).
В качестве гексаметилентетрамина (уротропина) используют уротропин технический по ГОСТ 1381-73.
Продукт взаимодействия монохлоруксусной кислоты с неионогенным ПАВ получают нагреванием смеси исходных продуктов при 120-150°С в присутствии сернокислотного катализатора, при этом из реакционной массы удаляются пары воды. Затем к полученному продукту прибавляют расчетное количество гексаметилентетрамина и нагревают смесь при 100-150°С в течении 2-6 часов. Полученные продукты - жидкости темно-коричневого цвета, твердеющие при комнатной температуре.
В качестве сернокислотного катализатора применяют алкилбензолсульфокислоту по ТУ 2481-036-04689375-95.
Приводим примеры конкретного выполнения.
Пример 1. 48,4 г Неонола АФ9-6 смешивают с 9,45 г монохлоруксусной кислоты и 0,6 г алкилбензолсульфокислоты. Затем смесь нагревают при температуре 130-140°С в течении 4-х часов, при этом отгоняется вода.
К полученному продукту прибавляют 14 г уротропина. Смесь нагревают при 130-150°С в течении 3-5 часов.
Примеры 2-11 выполняют аналогично примеру 1.
Полученные продукты представляют собой жидкость темно-коричневого цвета, твердеющую при охлаждении до комнатной температуры.
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 продуктов взаимодействия приведены в таблице 1.
Полученные продукты взаимодействия (см. примеры 1-11) были использованы для получения товарных форм ингибитора коррозии. В качестве растворителя предлагаемый ингибитор содержал смесь алифатического спирта (метилового, этилового, изопропилового) с водой в соотношении 1:(0,2-1).
Приводим примеры конкретного выполнения.
Пример 12.
40 г продукта взаимодействия, полученного по примеру 1, смешивают с 50 г метанола и 10 г воды. Смесь перемешивают при комнатной температуре до получения однородного продукта.
Примеры 13-26 выполняются аналогично примеру 11.
Пример 27 (прототип).
Полученные образцы аналогично продуктам взаимодействия испытывались в минерализованных сероводородсодержащих 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 товарных форм предлагаемого ингибитора коррозии и прототипа представлены в таблице 2.
Анализ данных таблицы 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 | Состав продукта взаимодействия | Защитный эффект, %, | ||
| Неионогенное поверхностно-активное вещество | Монохлоруксусная кислота | уротропин | в среде с H2S при дозировке 5 мг/л | |
| Неонол АФ9-9 | ||||
| 1 | 1 | 1 | 1 | 92 |
| 2 | 0,8 | 1 | 1 | 90 |
| 3 | 1,2 | 0,8 | 0,8 | 87 |
| 4 | 1 | 1,2 | 1,2 | 91 |
| Неонол АФ9-4 | ||||
| 5 | 1 | 1 | 1 | 90 |
| Неонол АФ9-6 | ||||
| 6 | 1 | 1 | 1 | 92 |
| Неонол АФ9-8 | ||||
| 7 | 1 | 1 | 1 | 91 |
| Неонол АФ9-10 | ||||
| 8 | 1 | 1 | 1 | 93 |
| Неонол АФ9-12 | ||||
| 9 | 1 | 1 | 1 | 93 |
| Неонол АФБ-10 | ||||
| 10 | 1 | 1 | 1 | 92 |
| Неонол АФБ-12 | ||||
| 11 | 1 | 1 | 1 | 91 |
| Таблица 2 | |||||
| №п/п примеров | №п/п примера продукта взаимодействия | Массовая доля активной основы в товарном продукте, % мас. | Массовая доля компонентов растворителя в товарном продукте, % мас. | Защитный эффект, %, в среде с Н2S при дозировке 15 мг/л | |
| Алифатического спирта | Воды | ||||
| метанол | |||||
| 12 | 1 | 40 | 50 | 10 | 93 |
| 13 | 1 | 20 | 50 | 30 | 85 |
| 14 | 1 | 80 | 10 | 10 | 95 |
| 15 | 2 | 40 | 50 | 10 | 90 |
| 16 | 3 | 40 | 50 | 10 | 91 |
| 17 | 4 | 40 | 50 | 10 | 90 |
| 18 | 5 | 40 | 50 | 10 | 92 |
| 19 | 6 | 40 | 50 | 10 | 93 |
| 20 | 7 | 40 | 50 | 10 | 94 |
| 21 | 8 | 40 | 50 | 10 | 93 |
| 22 | 9 | 40 | 50 | 10 | 93 |
| 23 | 10 | 40 | 50 | 10 | 92 |
| 24 | 11 | 40 | 50 | 10 | 91 |
| Этанол | |||||
| 25 | 1 | 40 | 50 | 10 | 93 |
| Изопропанол | |||||
| 26 | 1 | 40 | 50 | 10 | 94 |
| 27 | прототип | 82 |
1. Ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах, включающий продукт взаимодействия кислоты, неиногенного поверхностно-активного вещества и амина, отличающийся тем, что в качестве кислоты он содержит монохлоруксусную кислоту, а в качестве амина - гексаметилентетрамин при мольном соотношении в продукте взаимодействия монохлоруксусная кислота: неиногенное поверхностно-активное вещество: гексаметилентетрамин, равном 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2) соответственно.
2. Ингибитор коррозии по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении, мас.%:
| Продукт взаимодействия | |
| монохлоруксусной кислоты, | |
| неионогенного ПАВ и | |
| гексаметилентетрамина | 20-80 |
| Растворитель | Остальное |
