Ингибитор коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий



 


Владельцы патента RU 2452795:

Учреждение Российской академии наук Институт органической химии Уфимского научного центра РАН (RU)

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. Ингибитор содержит, мас.%: аммиак в виде аммиака водного или жидкого аммиака 8,98-13,2, аллилгалогенид в виде аллила хлористого или металлила хлористого 20,21-35,28, формальдегид в виде формалина или параформальдегида 7,93-11,70 и растворитель в виде водорастворимого спирта, или воды, или их смеси до 100. Технический результат - повышение эффективности ингибиторов коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий ингибиторами и может быть использовано при защите от коррозии оборудования, контактирующего с минерализованной водной фазой водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород, т.е. в нефтяной отрасли.

Известно много ингибиторов коррозии на основе производных формальдегида, аминов и различных органических соединений: продукт конденсации амина с альдегидом (ТУ 6-02-7-138-80. Ингибитор ГМУ. Введ. 01.01.80.13 с); смеси азотсодержащего и формальдегидсодержащего соединения (RU 2259424 C1, 27.08.2005); продукт конденсации бензиламина с уротропином (ТУ 6-02-1192-79. Ингибитор коррозии БА-6. Введ. 01.01.80.13 с); ингибитор коррозии, содержащий этоксилированный продукт конденсации алкилфенолов, полиалкилен-полиаминов и формальдегида (RU 2063478 C1, 25.02.1993); состав, состоящий из продукта конденсации моно- и дихлорфенолов с формальдегидом и диметиламином (RU 2092612 C1, 11.10.1995).

Однако указанные ингибиторы не обладают высокой эффективностью защиты в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород. Ближайшим аналогом по структуре и эффективности является ингибитор коррозии B-2, представляющий собой продукт конденсации аммиака и кубовых остатков от разгонки бензилхлорида с альдегидом (ТУ 6-01-147-67. «Ингибитор коррозии B-2» Введ. 24.03.68. 11 с.)

Недостатком указанного ингибитора является низкая его эффективность в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород.

Заявленное техническое решение направлено на повышение эффективности ингибиторов коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород.

В заявленном техническом решении это достигается составом для ингибирования коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, включающем аммиак - в виде аммиака водного (25%-ный водный раствор) или жидкого аммиака; аллилгалогенид - аллил хлористый или металлил хлористый, формальдегид - в виде формалина или параформальдегида, и в качестве растворителя - водорастворимый спирт, или воду, или их смесь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Аммиак (аммиак водный или жидкий аммиак) 8.98-13.2
Аллилгалогенид (аллил хлористый
или металлил хлористый) 20.21-35.28
Формальдегид (формалин или параформальдегид) 7.93-11.70
Водорастворимый спирт, или вода, или их смесь до 100

Композицию готовят следующим образом. В емкость с мешалкой загружают расчетное количество аммиака (водный аммиак или жидкий аммиак), аллил-хлорид (аллил хлористый или металлил хлористый) и растворитель, перемешивают при температуре 35-45°C в течение 2-3 часов. Далее в полученную смесь постепенно вводится расчетное количество формальдегида (формалин или параформальдегид) с последующим перемешиванием еще в течение 2-3 часов. Готовый продукт имеет следующие параметры.

Жидкость от светло-коричневого до темно-коричневого цвета.

Плотность 0,999-1,053 г/см3.

Температура застывания - от минус 31° до минус 45°C.

Испытания защитного действия заявляемой композиции в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий проводили в лабораторных условиях гравиметрическим методом в соответствии с ГОСТ 9.506-87 «Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах». В качестве рабочих сред использовали смесь модели минерализованной воды (ММВ) и нефти или модели нефти (гексан или гептан) в соотношении 80:20. В качестве ММВ использовали водно-солевую смесь состава, г/л: NaCl - 163,00; CaCl2·6H2O - 34,00; MgCl2·2H2O - 17,0; CaSO4·2H2O - 0,14. Содержание H2S составляло 1200 мг/л. В качестве образцов-свидетелей использовали образцы стали марки 3 (ГОСТ 380-90).

Испытания проводили следующим образом: в два стеклянных сосуда, снабженных перемешивающим устройством и нижним тубусом с краном, заливали нефть (или модель нефти: гексан или гептан) и раствор минерализованной пластовой воды в предусмотренном соотношении, перемешивали в течение 5 минут со скоростью, обеспечивающей образование эмульсии. В один из сосудов дозировали исследуемый ингибитор и продолжали перемешивание в обоих сосудах в течение 30 минут, после чего эмульсию отстаивали до разделения фаз.

Обезжиренные и высушенные до постоянного веса образцы из стали 3 помещали в минерализованные водные фазы водно-нефтяных эмульсий, полученные по вышеописанной методике, на 6 часов при 20°C. По истечении времени выдерживания образцы погружали на 5-10 минут в раствор щелочи, промывали проточной водой и сушили до постоянного веса. Далее образцы взвешивали с точностью до 0,0002 г.

Скорость коррозии (p), 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 заявляемого технического решения подтверждается примерами конкретного выполнения.

Пример 1.

В емкость с мешалкой загружается 8.98 г (8.98%) аммиака жидкого, 20,21 г (20,21%) аллила хлористого и 49.38 г (49.38%) растворителя (39.38 г воды и 10 г этилового спирта), перемешивается при температуре 35-45°C в течение 2 часов. Далее в полученную смесь постепенно вводится 21,43 г (в пересчете на формальдегид 7,93%) формалина с последующим перемешиванием еще в течение 2 часов. Полученный продукт имеет следующие параметры.

Жидкость коричневого цвета.

Плотность - 0,999 г/см3.

Температура застывания - минус 31°C.

Пример 2.

Испытания эффективности защитного действия полученной композиции в качестве ингибитора коррозии стали проводили по вышеописанной методике.

В минерализованной водной фазе, содержащей 1200 мг/л H2S, скорость коррозии без ингибитора составляет 0,90 г/м2ч, а в присутствии 200 мг/л заявляемой композиции (далее реагента) - 0,018 г/м2ч.

Степень защиты от коррозии в указанных условиях составляет 98.0%.

Пример 3.

Испытания эффективности защиты от коррозии прототипом (ингибитор В-2) проводили аналогично примеру 2. Скорость коррозии стали в минерализованной водной фазе с содержанием H2S 1200 мг/л составляет 0,90 г/м2ч без реагента и 0,486 г/м2ч в присутствии 200 мг/л прототипа. Степень защиты в указанных условиях составляет 46,0%.

В таблице 2 представлены остальные примеры испытания заявляемой композиции в качестве ингибитора коррозии стали.

Результаты испытаний, приведенные в таблице 2, свидетельствуют о высокой эффективности заявляемой композиции в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород. Наиболее высокая эффективность защиты наблюдается при концентрациях аммиака в композиции от 8.98 до 13.25%. При снижении содержания аммиака ниже 8.98% эффективность защиты резко уменьшается, а при повышении содержания аммиака выше 13.25% эффективность защиты существенно не увеличивается. Наиболее высокая эффективность достигается при концентрации заявляемой композиции от 50 до 200 мг/л. При повышении концентрации композиции выше 200 мг/л степень защиты существенно не меняется, а при понижении концентрации композиции ниже 50 мг/л наблюдается резкое снижение степени защиты.

Таблица 1
Примеры приготовления композиций ингибитора коррозии
Исходные данные для приготовления композиции Показатели полученной композиции
Композиции Ам АГ ФД P Цвет Плотность, г/см3 T заст., °C
АВ АЖ АХ МАХ ФА ПФД ВА СП
1 8.98 20.21 21.43 39.38 10.0 эс Коричневый 0.999 -31
2 40 22.5 23.84 10.0 3.66 мс Темно-кор. 1.015 -33
3 44.8 25.2 9.88 15.0 5.12 пс Светло-кор. 1.024 -35
4 12.2 32.47 29.08 13.0 13.25 эс Коричневый 1.04 -39
5 13.25 35.27 31.62 10.0 9.86 мс Темно-кор. 1.053 -43
6* 32.0 18.0 19.08 15.0 15.92 эс Светло-кор. 0.98 -30
7* 14.0 37.26 33.38 7.0 8.36 мс Темно-кор. 1.067 -45
Примечания: Ам - аммиак, АГ - аллилгалогенид; ФД - формальдегид; Р - растворитель; АВ - аммиак водный; АЖ - аммиак жидкий; АХ - аллил хлористый; МАХ - металлил хлористый; ФА - формалин; ПФД - параформальдегид; ВА - вода; СП - спирт; ЭС - этиловый спирт; МС - метиловый спирт; ПС - пропиловый спирт; 6* и 7* - запредельные значения состава композиции
Таблица 2
Результаты испытания композиций ингибитора коррозии
№ примера № композиции Концентрация ингибитора, мг/л Скорость коррозии, г/м2 ч Степень защиты, %
Контроль 0.90
2 1 200 0.018 98.0
3 прототип 200 0.486 46.0
4 1 100 0.036 96.0
5 1 50 0.0558 93.8
6 2 200 0.0216 97.6
7 2 100 0.0423 95.3
8 2 50 0.0585 93.5
9 3 200 0.027 97.0
10 3 100 0.09 95.2
11 3 50 0.0612 93.2
12 4 200 0.0171 98.1
13 4 100 0.0333 96.3
14 4 50 0.0639 92.9
15 5 200 0.0162 98.2
16 5 100 0.0369 95.9
17 5 50 0.0603 93.3
18 6 200 0.0126 86.0
19 6 100 0.01962 78.2
20 6 50 0.0279 69.0
21 7 200 0.01755 98.05
22 7 100 0.0351 96.1
23 7 50 0.0594 93.4
24 Прототип 100 0.576 36,0

Преимущества заявляемой композиции в качестве ингибитора коррозии стали по сравнению с прототипом состоят в следующем.

1. Высокая степень защиты от коррозии заявляемой композиции (92.9-98,2%) по сравнению с прототипом (36,0-46.0%).

2. Снижение скорости коррозии стали в присутствии заявляемой композиции в 14-52.6 раза, а в присутствии прототипа - 1.56-1.85 раза.

3. Эффективными дозировками заявляемой композиции являются 50-200 мг/л (степень защиты 92,9-98,2%), а в прототипе даже при дозировках 200 мг/л степень защиты не превышает 46,0%.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что заявляемая композиция является эффективным ингибитором коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород, т.е. может найти применение в нефтяной отрасли.

Ингибитор коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, отличающийся тем, что он содержит аммиак в виде аммиака водного или жидкого аммиака, аллилгалогенид в виде аллила хлористого или металлила хлористого, формальдегид в виде формалина или параформальдегида и растворитель в виде водорастворимого спирта или воды или их смеси, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

аммиак водный или жидкий аммиак 8,98-13,2
аллил хлористый или металлил хлористый 20,21-35,28
формалин или параформальдегид 7,93-11,70
водорастворимый спирт или вода или их смесь до 100


 

Похожие патенты:

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 нефтегазодобывающей промышленности. .

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 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 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 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.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислых и водно-солевых средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, в металлургии и в энергетике. Способ получения ингибитора кислотной коррозии на основе циклических аминоамидов включает взаимодействие индивидуальных аминов и/или полиаминов с полиэтилентерефталатом и хлорпарафином при весовом соотношении исходных реагентов 0,4÷2,5:1:0,5÷2,5 соответственно при температуре 110-125°C в течение 2,0-4,5 ч с последующим вводом в продукты синтеза при температуре 50-60 °C уротропина в количестве (0,07÷0,37) моль и соляной кислоты с последующим перемешиванием. Технический результат - расширение сырьевой базы и упрощение технологии получения ингибитора коррозии. 3 з.п.ф-лы, 1 табл., 29 пр.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования атмосферной ректификации процесса первичной переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах, имеющих в своем составе установки каталитического крекинга и замедленного коксования. Способ включает использование ингибитора коррозии, обладающего нейтрализующими свойствами, в виде средства защиты, обеспечивающего соответствие показателей качества светлых продуктов дистилляции нефти требованиям действующей нормативной и технической документации, вводимого в шлемовый трубопровод атмосферных колонн путем распыливания под давлением, при этом в качестве средства защиты используют фенольную воду, полученную очисткой фенольно-сульфидной конденсационной воды процесса каталитического крекинга/замедленного коксования от сульфидной серы методом отпарки-ректификации, в количестве 0,03-9,0 кг на 1 кг конденсационной дренажной воды колон атмосферной дистилляции. Технический результат: расширение арсенала средств защиты оборудования, упрощение и удешевление способа защиты, обеспечивающего высокую эффективность антикоррозионной защиты оборудования, а также квалифицированную утилизацию фенольно-сульфидной воды. 2 ил., 4 табл., 6 пр.
Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования при кислотных обработках скважин, отмывке оборудования от минеральных отложений или травлении металлов. Ингибитор содержит нуклеофильное соединение и аминотриазол или его производное. В качестве нуклеофильного соединения используют галогенид щелочного металла, или роданид щелочного металла, или сульфид щелочного металла, или уротропин, или гексаметилендиамин, или моноэтаноламин, или тиомочевину, или ее производное при следующем соотношении компонентов, мас. %: нуклеофильное соединение 2-90; аминотриазол или его производное Техническим результатом заявленного изобретения является эффективное снижение скорости кислотной коррозии металлов при повышенных температурах. 2 з.п. ф-лы, 6 табл., 3 пр.
Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования из стали и чугуна в водных и агрессивных средах. Ингибитор включает, мас.%: натриевую соль полипропилен-β-аминоэтановой кислоты 68,5-69,5; полиакриламид 3,25-3,51; соду кальцинированную 6,5-8,0 и воду - остальное. Технический результат: создание ингибитора коррозии черных металлов, работающего в жесткой воде с жесткостью до 7 мг-экв/л, а также в щелочной и кислой средах. 1 табл.
Наверх