Ингибитор коррозии углеродистой стали в кислой среде и способ получения ингибированной галоидводородной кислоты

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефтяной промышленности для защиты нефтепромыслового оборудования и для кислотной обработки буровых скважин, а также для обработки призабойной зоны нефтяных и водонагнетательных скважин. Ингибитор содержит, мас.%: уротропин или полиэтиленполиамин 5-80, соль меди 0,1-10 и соляную кислоту или смесь 12%-ной соляной и 5%-ной уксусной кислот (при их соотношении (3-6):1 соответственно) остальное. Способ получения ингибированной галоидводородной кислоты включает разбавление галоидводородной кислоты водой и ввод в нее ингибитора коррозии, приведенного выше. Технический результат: повышение эффективности ингибирования. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии, а именно к ингибитору коррозии в кислой среде, и к способам получения ингибированной галоидводородной кислоты, которые могут быть использованы в нефтяной промышленности для кислотной обработки буровых скважин, а также для обработки призабойных зон нефтяных и водонагнетательных скважин.

Известен ингибитор коррозии углеродистой стали в солянокислотной среде, который представляет собой продукт взаимодействия бензиламина с уротропином (SU №141048, БИ №17, 1961 г.).

Известно использование анилина и уротропина в качестве ингибитора коррозии углеродистых сталей в растворах соляной кислоты (Алцыбеева А.И., Левин С.З. «Ингибиторы коррозии металлов», Л.: Химия, 1968, с.28-29).

Однако известные ингибиторы недостаточны эффективны.

Наиболее близким по решаемой задаче, технической сущности и достигаемому эффекту является ингибитор коррозии углеродистой стали в солянокислой среде на основе уротропина и сульфата меди, содержащий дополнительно 1-нафтиламин гидрохлорид или 1-нафтиламин, анилин, моноэтаноламин и воду (RU №2288298, МПК С23F 11/04, 27.11.2006).

Однако известный ингибитор является многокомпонентным и недостаточно эффективным при ингибировании соляной кислоты, что приводит к коррозионному разрушению нефтепромыслового оборудования и транспортных средств, используемых для ее перевозки.

Известен способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий предварительное разбавление абгазной соляной кислоты сначала водой, а затем раствором, полученным путем обработки формальдегидом маточного раствора производства хлорамина Б со стадии амидирования бензолсульфохлорида водным раствором аммиака, после чего в нее вводят азотсодержащий ингибитор(патент РФ №2096523, кл. С23F 11/04, 10.10.97).

К недостаткам известного способа ингибирования соляной кислоты относятся сложность процесса, невысокая эффективность ингибирования соляной кислоты при низких концентрациях.

Известен способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий разбавление ее водой и ввод в нее азотсодержащего компонента - первичных высших алифатических аминов формулы NH2R, где R-углеводородный радикал, содержащий от 10 до 18 атомов углерода или изоалкиламинов, содержащих разветвленную структуру аминов фракции С12-C18 (патент РФ №2159300, кл. С23F 11/04, опубл. 20.11.2000).

Ингибированная соляная кислота, получаемая по известному способу, неоднородна и недостаточно эффективна.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известный способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий разбавление ее водой и ввод в нее азотсодержащего компонента, в качестве которого берут первичные алифатические амины формулы NH2R или смесь первичных и вторичных алифатических аминов формулы NH2R, где R-алкил с числом углеводородных атомов С820 или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции С1218, и дополнительный ввод неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) и формальдегидсодержащего соединения (ФСС) (RU №2206637, С23F 11/04, 2003). Как вариант способа азотсодержащее соединение предварительно до ввода в водный раствор соляной кислоты смешивают с порцией разбавленной соляной кислотой в соотношении моль/моль и в полученную смесь вводят неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) и формальдегидсодержащее соединение (ФСС).

Ингибированная соляная кислота, получаемая по известному способу, недостаточно кондиционна по однородности, что приводит к ее расслоению и снижению степени защиты от коррозии.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания эффективного ингибитора коррозии углеродистой стали в кислой среде, а также создания способа получения ингибированной галоидводородной кислоты, которая соответствует требованиям и нормам технических условий на нее.

Поставленная изобретением задача решается так, что ингибитор коррозии углеродистой стали в кислотной среде, включающий уротропин или полиэтиленполиамин(ПЭПА), соль меди, дополнительно содержит соляную кислоту или смесь 12%-ной соляной и 5%-ной уксусной кислот (при их соотношении (3÷6):1 соответственно) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Уротропин или ПЭПА 5-80
соль меди 0,1-10
Соляная кислота или смесь соляной и
уксусной кислот остальное,

а также, что в способе получения ингибированной галоидводородной кислоты, включающем разбавление галоидводородной кислоты водой с последующим вводом в раствор кислоты азотсодержащего соединения, в качестве азотсодержащего соединения вводят ингибитор коррозии, приведенный выше.

В варианте способа в ингибированную галоидводородную кислоту дополнительно вводят иодид или спиртовый раствор иодида.

В качестве солей меди берут двухвалентную соль меди, например сульфат меди, или хлорид меди, или медь углекислую основную.

Для приготовления ингибитора коррозии берут соляную кислоту или смесь 12%-ной соляной и 5%-ной уксусной кислот (при их соотношении (3÷6):1 соответственно).

В качестве иодидов вводят, например, иодид калия или иодид натрия, или 8-10% спиртовый раствор иодида, причем в качестве спирта берут, например, этиловый или метиловый спирт.

Ингибитор коррозии получают при последовательном смешении и до полного растворения химических реагентов в соответствии с рецептурой при атмосферном давлении и комнатной температуре (см. табл.1).

Таблица 1
№ п/п Состав ингибитора коррозии, мас.%
Алифатическое азотсодержащее соединение Соль меди Раствор кислоты
1 Уротропин 10 СuCl2 5 HCl 85,0
2 Уротропин 20 СuSO4 2 HCl+Укс.к-та (3:1) 78,0
3 Уротропин 60 СuCO3·Сu(OH)2 0,1 HCl 39,9
4 ПЭПА 40 СuSO4 1 HCl+Укс.к-та (5:1) 59,0
5 ПЭПА 20 СuCl2 10 HCl 70,0
6 Уротропин 80 СuCl2 8 HCl+Укс.к-та (4:1) 12,0
7 Уротропин 50 СuSO4 6 HCl 44,0
Таблица 2
№ п/п Состав ингибированной кислоты, мас.% Эффективность ингибирования,%
Галоидводородная кислота ИК по п.1 из табл. 1 Иодид или спирт. р-р иодида
1 HCl техн. 99,5 №1 0,5 - 99,6
2 HCl 98,5 №4 0,5 NaJ 1,0 99,8
3 Смесь (HCl+HF) 99,3 №5 0,7 - 99,8
4 Смесь (HCl+HF) 99,0 №6 0,5 Спирт. р-р KJ* 0,5 99,8
5 Смесь (HCl+HF) 99,3 №7 0,7 - 99,9
6 HCl 99,5 №3 0,5 - 99,6
7 HCl 99,2 №6 0,7 Спирт. р-р NaJ** 0,1 99,7
8 HCl Прототип - 98,3
9 Смесь (HCl+HF) Прототип - 97,2
* - использовался метиловый спирт
** - Использовался этиловый спирт

Коррозионные испытания ингибитора коррозии и полученных ингибированных кислот проводят на образцах стали марки Ст3. Агрессивной средой служат 20-25%-ная соляная кислота, смесь кислот с содержанием НСl 20-25% и HF 3-5%.

В прибор для определения скорости коррозии, состоящий из стеклянного цилиндра вместимостью 400 см3, меткой на 250 см3 с пришлифованной пробкой, в которой имеется отверстие для выхода водорода, стеклянного стержня с крючками для подвешивания стальных пластин, заливают кислоту и помещают 4 пластины из стали марки Ст3. Пластины предварительно измеряют, промывают водой, спиртом, ацетоном, сушат и взвешивают. Цилиндры с пластинами помещают в термостат или водяную баню с температурой (20±3)°С. Через 24 ч пластины вынимают из раствора, промывают водой, спиртом, ацетоном, сушат и взвешивают.

Скорость коррозии (V) в г/м2ч вычисляют по формуле:

;

где m1, m2 - масса пластины до начала анализа и после, г;

S - площадь пластины, м2;

24 - время анализа.

Площадь пластины (S) в м2 вычисляют по формуле:

;

где а - длина пластины, мм;

b - ширина пластины, мм;

с - толщина пластины, мм.

Эффективность ингибирования (Z) определяют как отношение разницы в скорости коррозии стали в неингибированной и ингибированной кислотах к скорости коррозии в неингибированной кислоте:

где Vo - скорость коррозии стали в неингибированной кислоте г/м2 ч;

V1 - скорость коррозии стали в ингибированной кислоте, г/м2ч.

Из представленных в таблицах 1-2 данных видно, что заявленный ингибитор коррозии для кислых сред является эффективным и может быть использован не только для ингибирования соляной кислоты, но и для смеси соляной и фтористоводородной кислот, а ингибированные галоидводородные кислоты, полученные заявленным способом, соответствуют требованиям, предъявляемым к ингибированным кислотам.

Приготовленные заявленным способом ингибированные кислоты стабильны при перевозке и хранении, обладают широким спектром использования в различных отраслях промышленности.

1. Ингибитор коррозии углеродистой стали в кислотной среде, включающий уротропин или полиэтиленполиамин ПЭПА, соль меди, отличающийся тем, что он дополнительно содержит соляную кислоту или смесь 12%-ной соляной и 5%-ной уксусной кислот при их соотношении (3-6):1 соответственно при следующем соотношении компонентов, мас.%:

уротропин или ПЭПА 5-80
соль меди 0,1-10
соляная кислота или смесь соляной и уксусной кислот остальное

2. Способ получения ингибированной галоидводородной кислоты, включающий разбавление галоидводородной кислоты водой и ввод в нее азотсодержащего соединения, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего соединения берут ингибитор коррозии по п.1.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в ингибированную галоидводородную кислоту дополнительно вводят иодид или спиртовый раствор иодида.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к синтезу не известных ранее N,N-диэтил-N-[изоалкоксикарбонилметил]-N-[алкилфеноксиполи(этиленокси)карбонилэтил]аммоний 2-гидроксипропионатов формулы где R1 = алкил фракции C 8-С10; R2 = изоалкил С12 , изоалкил фракции С12-С14, изоалкил С 14; n = средняя степень оксиэтилирования, равная 6, обладающие свойствами ингибиторов коррозии стали в солянокислых водных средах.

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии и может быть использовано для защиты нефте- и газопроводов, химического и нефтехимического оборудования от кислотной коррозии.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. .
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислых, водно-солевых средах и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей отраслях промышленности, а также в металлургии и энергетике при различных видах кислотной обработки изделий, оборудования и транспортировке кислот.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в кислых средах с помощью ингибиторов и может быть применено в травильных растворах и кислотных очистках оборудования.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислотах с помощью ингибиторов и может быть использовано, в частности, в нефтегазодобывающей отрасли при солянокислотных обработках призабойных зон эксплутационных и нагнетательных скважин.

Изобретение относится к области защиты металлов от углекислотной коррозии и может быть использовано, например, на нефтепромысловых и нефтеперерабатывающих производствах.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислых, водно-солевых средах и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей отраслях промышленности, а также в металлургии и энергетике.

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в машиностроении при травлении, в энергетике и пищевой промышленности для кислотных очисток оборудования, а также при кислотных промывках скважин.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислых, высокоминерализованных водно-солевых средах. .

Изобретение относится к защите металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано при травлении стали, титана и индия, а также для кислотных очисток оборудования

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в серной и соляной кислотах и может быть использовано в травильных растворах и кислотных очистках оборудования

Изобретение относится к защите металлов от коррозии в кислых средах с помощью ингибиторов и может быть применено в травильных растворах и кислотных очистках оборудования

Изобретение относится к области защиты металлов от углекислотной коррозии и может быть использовано, например, на нефтепромысловых и нефтеперерабатывающих производствах

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии и может быть использовано для защиты нефте- и газопроводов, химического и нефтехимического оборудования от кислотной коррозии
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в нефтедобывающей промышленности

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в минерализованных средах, содержащих диоксид углерода, ингибиторами и может быть использовано при защите от коррозии трубопроводов и оборудования в нефтяной отрасли

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в серной, соляной и ортофосфорной кислотах с помощью ингибитора коррозии и может быть применено в травильных растворах, в кислотных очистках оборудования, в преобразователях ржавчины на основе ортофосфорной кислоты

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии, в частности к области защиты низколегированных и низкоуглеродистых сталей от коррозии в минерализованных водных средах, содержащих растворенный кислород и углекислый газ

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефтяной промышленности для защиты нефтепромыслового оборудования и для кислотной обработки буровых скважин, а также для обработки призабойной зоны нефтяных и водонагнетательных скважин

Наверх