Ингибитор углекислотной коррозии стали



 


Владельцы патента RU 2415970:

Институт органической химии Уфимского научного центра РАН (RU)

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. Для повышения эффективности защиты металлов в минерализованных средах, содержащих диоксид углерода, предложен 4-метил-2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)анилин. Преимуществом этого соединения является его высокая эффективность - степень защиты от коррозии в минерализованных средах составляет 68,0-97,9%. 1 табл.

 

Изобретение относится к способу защиты металлов от коррозии в минерализованных средах ингибиторами и может быть использовано при защите от коррозии оборудования в нефтяной отрасли, контактирующего со сточными водами и эмульсиями, содержащими диоксид углерода.

Известно много производных ароматических и гетероциклических соединений в качестве ингибиторов коррозии: продукт конденсации бензиламина с уротропином (ТУ 6-02-1192-79); Ингибитор коррозии БА-6. Введ. 01.01.80.13 с.); смесь алкилбензилпиридина и циклического амина (ТУ 6-46893387-34-90); Ингибитор коррозии КИ-1.Введ.01.07.90.12 с.); продукт конденсации анилина и уротропина (ТУ 6-01-28-92. Ингибитор коррозии ПБ-5. Введ.01.01.93.11 с.); производные алкилпиридинийхлоридов (ТУ 6-01-530-70); Ингибитор коррозии Катапин Б-300. Введ.01.01.71.13 с.); четвертичная соль пиридиния (ТУ 6-01-11-15-72. Ингибитор коррозии КПИ-3. Введ. 01.02.73.14 с.).

Однако указанные ингибиторы не обладают высокой эффективностью защиты в минерализованных средах, содержащих диоксид углерода.

Ближайшим аналогом по структуре и эффективности является ингибитор коррозии ТДА, представляющий собой смесь производных толуилендиизоцианатов (ТУ 6-03-31-81. Ингибитор коррозии ТДА. Введ. 01.02.82.13 с.)

Недостатком указанного ингибитора является низкая его эффективность в средах, содержащих диоксид углерода.

Заявленное техническое решение направлено на повышение эффективности ингибиторов коррозии стали в минерализованных средах, содержащих диоксид углерода.

В заявленном техническом решении это достигается применением в качестве ингибитора коррозии стали 4-метил-2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)-анилина, который получают прямым алкенилированием п-толуидина пипериленом в присутствии хлористого алюминия (Абдрахманов И.Б. Амино-перегруппировка Кляйзена и превращения ортоалкенилариламинов. - Дис. … докт.хим.наук. - Уфа: УрО БНЦ Институт химии АН СССР, 1989).

Испытания защитного действия 4-метил-2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)-анилина в качестве ингибитора коррозии стали в средах, содержащих диоксид углерода, проводили в лабораторных условиях в соответствии с РД 39-0147276-359-86 «Руководство по проведению коррозионных исследований сред, выбору эффективных ингибиторов и антикоррозионных покрытий для защиты оборудования систем добычи и сбора нефти при применении двуокиси углерода с целью повышения нефтеотдачи», Башнипинефть, 1987.

В качестве рабочих сред использовали модели пластовой воды (МПВ) состава, г/л: NaCl - 140; СаСl2 - 42; MgCl2 - 8; CaSО4 - 0,5. рН МПВ колебался от 5,5 до 6,0. Содержание СО2 составляло 200-500 мг/л. В качестве образцов-свидетелей использовали образцы стали марки 3 (ГОСТ 380-90).

Обезжиренные и высушенные до постоянного веса образцы из стали 3 помещали в рабочую среду на 6 часов при 20°С с добавлением заявляемого реагента и без него. По истечении времени выдерживания образцы тщательно промывали в струе воды, погружали на 5-10 минут в раствор щелочи и вновь промывали проточной водой и сушили до постоянного веса. Далее образцы взвешивали с точностью до 0,0002 г.

Скорость коррозии (р), степень защиты стали от коррозии (Z) определяли в соответствии с формулами (1) и (2)

где m1-m2 - изменение массы, г;

S - площадь образца, м2;

t - время испытания, ч.

где p1 - скорость коррозии в среде без ингибитора, г/м2 ч;

р2 - скорость коррозии в ингибированной среде, г/м2 ч.

Сущность заявленного технического решения подтверждается примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

Синтез 4-метил-2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)анилина.

К 0,5 моля п-толуидина в растворе 50 мл бензола добавили 2.5 моля пиперилена и 0.9 моля хлористого алюминия. Полученную смесь термостатировали при температуре 130°С 5 часов. Получили 60 г (99%) 4-метил- 2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)анилин - маслянистая жидкость с т.кип. 137°/2 мм рт.ст.

Найдено, %: С 84,96; Н 9,87; N 4,52; С21Н31N.

Вычислено: С 84.85; Н 10.43; N 4.71.

ИК-спектр: 980,1680, 3320, 3410.

Спектр ЯМР Н, (СДСl, м.д., 1, Гц): 1.25д (9Н, 3СН3); 1,58 д (9Н, 3СН3); 3.23 м (3Н, 3СН); 3,42 с(2Н, NH2); 5,38 м (6Н, 3СН-СН); 6,58 С (2Н, Аr).

Пример 2.

Испытания эффективности защитного действия 4-метил-2,6-ди-(11 метил-21-бутенил)анилина в качестве ингибитора коррозии стали проводили по вышеописанной методике.

В МПВ, содержащей 200 мг/л СО2, скорость коррозии без ингибитора составляет 0,875 г/м2 ч, а в присутствии 100 мг/л 4-метил-2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)анилина (далее реагента) - 0,018 г/м2 ч.

Степень защиты от коррозии в указанных условиях составляет 97.9%.

Пример 3.

Испытания эффективности защиты от коррозии прототипом (ингибитор ТДА) проводили аналогично примеру 2.

Скорость коррозии стали в МПВ с содержанием СО2 200 мг/л составляет 0,875 г/м2 ч без реагента и 0,482 г/м2 ч в присутствии 100 мг/л прототипа. Степень защиты в указанных условиях составляет 44,9%.

В таблице представлены остальные примеры испытания заявленного соединения в качестве ингибитора коррозии стали.

Результаты испытаний, приведенные в таблице, свидетельствуют о высокой эффективности заявляемого соединения в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных средах, содержащих диоксид углерода, наиболее высокая эффективность достигается при концентрации заявляемого соединения от 30 до 100 мг/л. При повышении концентрации соединения выше 100 мг/л степень защиты существенно не меняется, а при понижении его концентрации ниже 30 мг/л наблюдается резкое снижение степени защиты. В случае прототипа при концентрации 100 мг/л скорость коррозии составляет 0,272-0,482 г/м2 ч, а степень защиты равна 36,0-44,9%.

Преимущества заявленного соединения в качестве ингибитора коррозии стали по сравнению с прототипом состоят в следующем.

1. высокая степень защиты от коррозии 4-метил-2,6-ди-(11-метил-21бутенил)анилином (68,0-97,9%) по сравнению с прототипом (36.0-44.9%).

2. Снижение скорости коррозии стали в присутствии 4-метил-2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)анилина в 3-11 раза, а в присутствии прототипа - 1.56-1.81 раза.

3. Эффективными дозировками заявляемого соединения являются 30-100 мг/л (степень защиты 68,0-97,9%), а в прототипе при дозировках 100 мг/л степень защиты не превышает 44,9%.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого ингибитора является высокая эффективность его в минерализованных средах, содержащих диоксид углерода.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что заявляемое соединение является эффективным ингибитором коррозии стали в минерализованных средах, содержащих диоксид углерода, т.е. может найти применение в нефтяной отрасли.

Таблица
Эффективность-4-метил-2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)анилина в качестве ингибитора углекислотной коррозии стали
№№ Дозировка, Содержание Скорость Степень
примеров мг/л СO2, мг/л коррозии, г/м2 ч защиты, %
Контроль 1 200 0.875
Контроль 2 300 0.728
Контроль 3 400 0.647
Контроль 4 500 0.425
2 100 200 0.018 97.9
3 прототип 100 200 0.482 44.9
4 50 200 0.014 84.0
5 30 200 0.021 76.0
6 100 300 0.023 96.0
7 50 300 0.131 82.0
8 30 300 0.189 74.0
9 100 400 0.039 94.1
10 50 400 0.13 79.9
11 30 400 0.182 71.9
12 100 500 0.034 92.0
13 50 500 0.093 78.1
14 30 500 0.136 68.0
15 прототип 100 300 0.415 43.0
16 прототип 100 400 0.389 39.9
17 прототип 100 500 0.272 36.0

Применение 4-метил-2,6-ди-(11-метил-21-бутенил)анилина в качестве ингибитора углекислотной коррозии стали.



 

Похожие патенты:
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 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 углекислотной коррозии и может быть использовано, например, на нефтепромысловых и нефтеперерабатывающих производствах.

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 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 кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано при травлении стали, титана и индия, а также для кислотных очисток оборудования.

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.

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 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 в нефтяной отрасли ингибиторами и может быть использовано при защите от коррозии оборудования, контактирующего с минерализованной водной фазой водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород

Изобретение относится к защите металлов от коррозии и может быть использовано в травильных ваннах и при кислотных очистках оборудования

Изобретение относится к области защиты оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных и водонефтяных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в солянокислой среде и может быть применено в энергетике, металлургии, машиностроении при кислотной обработке металлических поверхностей оборудования и изделий, а также в нефте- и газодобывающей промышленности
Изобретение относится к бактерицидным составам, применяемым, в частности, в нефтегазодобывающей промышленности для подавления роста бактерий (СВБ) в нефтепромысловых средах и в заводняемом нефтяном пласте, а также для защиты оборудования от сероводородной коррозии

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии и может быть использовано при травлении стали, никеля и кобальта, а также для кислотных очисток оборудования и промывок скважин

Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии в минерализованных средах и может быть использовано при защите нефтепромыслового оборудования от сероводородной, углекислотной и микробиологической коррозии в системах добычи, транспорта, хранения нефти, в заводняемых нефтяных пластах и при вторичных методах добычи нефти. В качестве ингибитора коррозии - бактерицида стали в минерализованных сероводородсодержащих и углекислотных средах предлагается использовать бромид N-алкил-N-метилморфолиния (алкил=н-децил, н-додецил, н-тетрадецил, н-гексадецил) общей формулы , где n=10, 12, 14, 16. Технический результат: расширение арсенала известных средств указанного назначения, снижение концентрации ингибитора коррозии - бактерицида до 10 мг/л при обеспечении защитного эффекта стального оборудования не менее 90%. 1 табл., 4 пр.
Наверх