Способ получения ингибитора коррозии в минерализованных водных средах

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Способ включает взаимодействие оксиэтилированного спирта или оксиэтилированного моноалкилфенола с диметилфосфитом или монометилфосфитом при нагревании, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно, и последующее взаимодействие полученного продукта с этилендиамином или диэтилентриамином, или триэтилентетрамином, или полиэтиленполиамином, или амидоамином жирной кислоты при их мольном соотношении 1:(0,2-0,5) соответственно. Технический результат: повышение эффективности ингибитора коррозии и его стабильности во времени. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

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

Известен способ получения ингибитора коррозии в водных средах, включающий взаимодействие ортофосфорной кислоты с диметиламинометиламинометилфенолом и воды (А.с. №1081278, МКИ C23F 11/00, 1994). Ингибитор недостаточно эффективен в сероводородсодержащих и углекислотных водных средах даже при высокой дозировке. Имеет высокую температуру застывания.

Известен способ получения ингибитора коррозии в водных средах, включающий взаимодействие соединений жирного ряда с фосфористой кислотой при повышенной температуре, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно с последующим взаимодействием полученного продукта с этаноламином, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно с последующим растворением в алифатических спиртах, или воде, или их смесях до 20-80% концентрации (Патент РФ №2082825 С23F 11/126, БИ №19, 1996). Однако известный ингибитор недостаточно эффективен в водной среде, содержащей углекислоту, и при длительном хранении способен образовывать осадок.

Наиболее близким по технической сущности и эффекту известен способ получения ингибитора коррозии, включающий взаимодействие оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением при нагревании, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно и последующим взаимодействием продукта с амином при мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно, причем в качестве фосфорсодержащего соединения берут диметилфосфит или монометилфосфит, или треххлористый фосфор, а в качестве амина берут этаноламин или амины нормального строения фракции С₁₀-C₁₆, или изоалкиламины фракции C₁₂-C₁₈. В варианте способа ингибитор растворяют до 20-80% концентрации (Патент РФ №2113543, C23F 11/14, 1998 г.). По сравнению с прототипом ингибитор, полученный по заявляемому способу, является более эффективен, более стабилен во времени, более технологичен в производстве за счет исключения стадии гидролиза.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа получения более эффективного ингибитора коррозии и более стабильного во времени.

Поставленная задача решается так, что в способе получения ингибитора коррозии, включающем взаимодействие оксиэтилированного спирта или оксиэтилированного алкилфенола с диметилфосфитом или монометилфосфитом при нагревании, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно, и последующее взаимодействие полученного продукта с амином, в качестве амина берут этилендиамин или диэтилентриамин, или триэтилентетрамин, или полиэтиленполиамин, или амидоамин жирной кислоты при их мольном соотношении 1:(0,2-0,5) соответственно.

В варианте способа ингибитор растворяют в метиловом спирте или в смеси метилового спирта и ароматического растворителя до 20-80% концентрации.

В качестве оксиэтилированного спирта берут оксанол КД-6 формулы С₈Н₁₇O(СН₂СН₂O)₆Н. В качестве оксиэтилированного моноалкилфенола используют моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена - неонолы АФ₉ - 6, 10, 12 с алкилом С₉ и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 6, 10, 12 по ТУ 38.507-63-171-91.

В качестве фосфорсодержащего соединения используют диметилфосфит по ТУ 6-36-5763445-6-88 или монометилфосфит формулы СН₃О(ОН)РО(Н).

В качестве амина берут этилендиамин формулы H₂NCH₂CH₂NH₂ или диэтилентриамин формулы H₂NCH₂CH₂NHCH₂CH₂NH₂, или триэтилентетрамин формулы H₂N(CH₂CH₂NH)₂CH₂CH₂NH₂, или полиэтиленполиамин по ТУ 6-02-594-85, или амидоамин жирной кислоты, например 2-этилгексановой кислоты формулы C₅H₁₁(C₂H₅)C(O)NHCH₂CH₂NH₂.

В качестве растворителя берут метиловый спирт по ГОСТ 2222-95 или смесь метилового спирта и ароматического растворителя, например сольвента нефтяного тяжелого по ТУ 38.101809-90 или сольвент-растворитель по ТУ 2415-224-00190437-2007.

Ингибитор получают взаимодействием при смешении оксиэтилированного спирта или оксиэтилированного моноалкилфенола на основе тримеров пропилена - неонолы АФ₉ - 6, 10, 12 с фосфорсодержащим соединением при нагревании реакционной смеси до 100-150°С и выдерживают при перемешивании. Последующее взаимодействие с амином осуществляют при перемешивании и растворяют ингибитор в растворителе до однородного состояния.

Защитный эффект ингибиторов согласно таблицам 1 и 2 определяют гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированном (с добавлением реагента) стандартном минерализованном растворе по ГОСТ 9.506-87. В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/см³ в присутствии как сероводорода, так и смеси сероводорода и углекислого газа. Продолжительность испытаний - 6 часов.

Пример (по прототипу). К 273 г неонола АФ₉-6 добавляют 64 г диметилфосфита, нагревают реакционную смесь при перемешивании до 120-150°С в течение 3 ч. Для удаления метанола смесь продувают инертным газом (азотом). К полученной реакционной смеси добавляют 10 г воды и перемешивают в течение 30 мин, затем добавляют 70 г триэтаноламина и перемешивают до получения однородной массы.

Пример 1 (по заявляемому способу). К 394 г оксанола КД-6 добавляют 110 г диметилфосфита, нагревают смесь до 110-140°С в течение 3 ч. Для удаления метанола реакционную смесь продувают азотом. Далее к охлажденной реакционной смеси добавляют 34,3 г диэтилентриамина и перемешивают до получения однородной массы.

Примеры 2-7 осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные компоненты и их количества. Полученные ингибиторы испытывают в минерализованных водных средах, содержащих сероводород и смесь сероводорода и углекислого газа (табл.1).

Ингибиторы 1-7 растворяют в метаноле или смеси метанола и ароматического растворителя до 20-80%-ной концентрации при перемешивании до получения однородного продукта и испытывают в качестве ингибитора коррозии (табл.2).

Из представленных в таблицах данных видно, что получаемый заявленным способом ингибитор коррозии обладает высоким эффектом ингибирования коррозии в минерализованных водных средах, содержащих сероводород и углекислый газ.

Таблица 1
№№ п/п ПВ	Исходные данные для продукта взаимодействия (мольные соотношения)	Защитный эффект, %
Оксиэтилированный спирт или алкилфенол	Фосфорсодержащее соединение	Амин	Среда с H2S (100 мг/л) при дозировке 10 мг/л	Среда с СО2 и H2S при дозировке 25 мг/л
1	Оксанол КД-6 (1)	Диметилфосфит (1)	Диэтилентриамин (0,3)	95	95
2	Неонол АФ9-6 (1)	Монометилфосфит (0,8)	Этилендинамин (0,5)	92	93
3	Неонол АФ9-6 (1)	Диметилфосфит (1)	Триэтилентетрамин (0,25)	95	96
4	Неонол АФ9-6 (1)	Диметилфосфит (1)	Полиэтиленполиамин (0,2)	98	97
5	Неонол АФ9-10 (1)	Диметилфосфит (1)	Амидоамин (0,5)	97	98
6	Неонол АФ9-12 (1)	Диметилфосфит (1,2)	Диэтилентриамин (0,3)	94	94
7	Неонол АФ9-6 (1)	Диметилфосфит (1)	Этилендиамин (0,5)	93	95
Прототип				95	92

Таблица 2
Состав ингибитора, % мас.	Защитный эффект, %
ПВ 1 20	Метанол 80	91	91
ПВ 2 30	Метанол 70	93	92
ПВ 3 40	Метанол 60	95	96
ПВ 4 80	Метанол 20	98	97
ПВ 5 40	Метанол - 40	96	94
	Сольвент - 20
ПВ 6 40	Метанол 60	92	91
ПВ 7 40	Метанол 60	91	90
По прототипу		90,5	90

1. Способ получения ингибитора коррозии в минерализованных водных средах, включающий взаимодействие оксиэтилированного спирта или оксиэтилированного моноалкилфенола с диметилфосфитом или монометилфосфитом при нагревании, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно, и последующее взаимодействие полученного продукта с амином, отличающийся тем, что в качестве амина берут этилендиамин или диэтилентриамин, или триэтилентетрамин, или полиэтиленполиамин, или амидоамин жирной кислоты при молярном соотношении полученного продукта и амина 1:(0,2-0,5) соответственно.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ингибитор растворяют в метиловом спирте или в смеси метилового спирта и ароматического растворителя до 20-80%-ной концентрации.