Ингибитор коррозии в гидрокарбонатных и сероводородсодержащих средах

Авторы патента:

Нигъматуллин Марат Махмутович (RU)

Гаврилов Виктор Владимирович (RU)

C23F11/167 - фосфорсодержащие соединения

Владельцы патента RU 2550451:

Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственный центр "Интехпромсервис" (RU)

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты металлов от сероводородной и углекислотной коррозии. Ингибитор содержит, мас.%: 2-алкилимидазолин 5,0-50,0, серосодержащий компонент 0,1-10,0, шестичленное циклическое органическое соединение 5,0-50,0, продукт взаимодействия полиамидов с уксусной кислотой 0,5-19,0, органический растворитель 4,0-83,0 и воду остальное. Технический результат: повышение эффективности защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной и углекислотной коррозии при высокой минерализации пластовых вод. 3 табл., 18 пр.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты металлов от сероводородной и углекислотной коррозии.

Известны имидазолиновые ингибиторы коррозии, представляющие собой акрилат N-пропил-2-гептадеценилимидазолина или акрилат N-бутил-2-гептадеценилимидазолина или акрилат N-гексил-2-гептадеценилимидазолина (см. Патент РФ №2339739, МКИ C23F 11/14, публ. 2008 г.).

Данные ингибиторы коррозии недостаточно эффективны при ингибировании водно-солевой среды в высокосернистых условиях.

Известен ингибитор коррозии в сероводородсодержащих минерализованных средах, содержащий, мас.%: пирановую фракцию 55-95, алкилимидазолин 3,5-7,0, неионогенное поверхностно-активное вещество 0,5-3,0 и толуол - остальное (см. Патент РФ №2083720, МКИ C23F 11/08, публ. 1997 г.).

Данный ингибитор коррозии недостаточно эффективен вследствие плохой растворимости в воде (или в водно-минерализованных средах).

Известен состав для ингибирования коррозии в сероводород- и кислородсодержащих нефтепромысловых средах, содержащий, мас.%: 2-алкилимидазолины кубовых остатков производства синтетических жирных спиртов 12-15, поверхностно-активное вещество ОП-7 (ОП-10) 3-5, крекинг-остаток нефтеперерабатывающего производства 5-8 и углеводородный растворитель - остальное (см. Патент РФ №2122046, МКИ C23F 11/00, публ. 1998 г.).

Однако известный состав по своим физических характеристикам имеет температуру застывания - минус 35°C, что создает невозможность его применения (транспортировки) в зимнее время на большей части Российской Федерации.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задачи является ингибитор коррозии, содержащий, мас.%: азотсодержащий компонент, выбранный из группы, включающей алкиламины C₄-C₁₀, полиамины и имидазолины, и серосодержащий компонент - продукт обработки олефинов C₅-C₄₀ элементарной серой в присутствии активатора класса аминов при соотношении компонентов 1:4-4:1 мас. (см. Патент РФ №2061098, МКИ C23F 11/00, публ. 1996 г.).

Известный ингибитор коррозии недостаточно эффективен при ингибировании агрессивной среды, содержащей ионы кальция и магния.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание ингибитора коррозии на основе 2-алкилимидазолинов, эффективно защищающего нефтепромысловое оборудование от сероводородной и углекислотной коррозии и при высокой минерализации пластовых вод.

Поставленная задача достигается путем создания ингибитора коррозии, содержащего, мас.%: 2-алкилимидазолин 5,0-50,0, серосодержащий компонент 0,1-10,0, шестичленное циклическое органическое соединение 5,0-50,0, продукт взаимодействия полиамидов с уксусной кислотой 0,5-19,0, органический растворитель 4,0-83,0 и воду - остальное.

Для получения 2-алкилимидазолинов, обладающих ингибирующим эффектом, используют карбоновые кислоты жирного ряда с 1,2-этилендиамином или полиэтиленполиамином (ПЭПА).

Приводим пример получения 2-алкилимидазолина.

В трехгорлую колбу объемом 0.5 л, снабженную термометром для измерения температуры содержимого колбы, устройством для отгонки летучих продуктов реакции с соединением на вакуум 100 мм рт.ст., загружают 100 г полиэтиленполиамина (ПЭПА), 200 г карбоновой кислоты жирного ряда. Смесь нагревают в вакууме при температуре 100°C в течение 10 минут, при этом смесь закипает и происходит отгонка летучих соединений. Температуру поднимают до 150°C и продолжают отгонку летучих продуктов реакции в течение 1.5 часов. Далее в смесь добавляют 1 г ортофосфорной кислоты 85%-ной концентрации и постепенно поднимают температуру содержимого колбы до 250°C. Нагрев осуществляют еще 4.5 часа с постоянным отгоном летучих продуктов реакции. Затем продукт реакции охлаждают и выливают в емкость для хранения.

По указанной методике были получены 2-алкилимидазолины с использованием карбоновых кислот жирного ряда, для получения которых используют рапсовое масло (2-алкилимидазолин∗), или подсолнечное масло (2-алкилимидазолин∗∗), или олеиновую кислоту (2-алкилимидазолин∗∗∗).

В качестве серосодержащего компонента могут быть использованы: тиогликолевая кислота (ТГК), международное название Thioglycolik acid, CAS No: 68-11-1; меркаптоэтанол (МКЭЛ), международное название 2-Mercaptoethanol, CAS No: 60-24-2; тиомочевина (ТМА), международное название: THIOUREA, CAS No: 62-56-6 или их смесь.

В качестве шестичленного циклического органического соединения могут быть использованы: пиперидин, представляющий собой циклический вторичный амин с сильно основными свойствами (pK_b=8.82), по ТУ 6-09-3673-85; оксаль - Т-66 - продукт дополнительной переработки высококипящих побочных продуктов производства диметилдиоксана (диметилдиоксан - шестичленный простой эфир с замещением двух атомов водорода на метальные группы) по ТУ 2452-029-05766801-94; масло ПОД, представляющий собой циклогесанон и его производные, по ТУ 2433-016-00205311-99 или их смесь.

Продукт взаимодействия полиамида с уксусной кислотой образуется при нагревании смеси 5 весовых частей полиамида с 95 весовыми частями уксусной кислоты при температуре 70°C в течение 12 часов при периодическом встряхивании емкости.

В качестве органического растворителя могут быть использованы: метанол, по ГОСТ 2222-95; моноэтиленгликоль (МЭГ) по ГОСТ 19710-83; диэтиленгликоль (ДЭГ) по ГОСТ 10136-77; бутиловый спирт по ГОСТ 5208-81; пропиловый спирт по ТУ 2632-106-4449379-07; изопропиловый спирт по ГОСТ 9805-84; пропил-бутиловая фракция (ПБФ) по ГОСТ 17071-91 или их смесь.

Предлагаемый ингибитор коррозии может быть приготовлен как в условиях промышленного производства, так и непосредственно перед применением путем последовательного растворения компонентов состава в заявляемых количествах.

Предлагаемый ингибитор представляет собой подвижную жидкость, обуславливающую высокую технологичность приготовления, транспортировки и применения.

Готовый продукт имеет следующие показатели:

Внешний вид - жидкость от желтого до коричневого цвета.

Плотность 0,805-1,14 г/дм³.

Температура застывания не выше - минус 45°C.

Приводим примеры приготовления ингибиторов коррозии.

Пример 1 (заявляемый ингибитор)

К 5,0 г 2-алкилимидазолина∗ при перемешивании добавляют 7,0 г тиомочевины, 50,0 г масло ПОД, 1,0 г продукта взаимодействия полиамида с уксусной кислотой, смесь 10,0 г метанола и 10,0 г диэтиленгликоля и 17,0 г воды (см. пример 1 из таблицы 1).

Примеры 2-17 проводят аналогичным способом, изменяя виды компонентов и их содержание в заявляемых количествах.

Пример 18 (прототип).

К 5,0 г имидазолина при перемешивании добавляют 5,0 г присадки ТОС-продукта обработки олефинов C₅-C₁₅ элементарной серой в присутствии аминов и 99 г нефраса (см. пример 18 из таблицы 1).

Оценку эффективности составов проверяют в лабораторных условиях согласно стандарту ОАО «Нефтяная компания «Роснефть». Для определения эффективности заявляемого ингибитора коррозии в гидрокарбонатной среде используют метод линейной поляризации, а в сероводородсодержащей среде - гравиметрический метод. Скорость коррозии в гидрокарбонатной среде измеряют с помощью прибора Моникор-2М. Принцип электрохимического метода заключается в определении мгновенной скорости коррозии металла в испытуемых не ингибированной и ингибированной средах путем измерения сопротивления линейной поляризации. Испытания проводят в электрохимических ячейках, представляющих собой стеклянные емкости объемом 750-1000 см³. В ячейке должны быть предусмотрены устройства, позволяющие осуществлять следующие операции: введение электрохимического датчика (зонда коррозиметра), деаэрацию среды углекислым газом, контроль температуры, дозирование ингибитора. Деаэрацию среды углекислым газом осуществляют регулируемым источником диоксида углерода. Конструкция ячейки обеспечивает стабильность испытательной среды на протяжении всего эксперимента.

Гравиметрический метод определения скорости коррозии в сероводородсодержащей среде заключается в определении потери массы металлических образцов (стали) за время их пребывания в ингибированной и не ингибированной средах с последующей оценкой эффективности защитного действия испытуемого ингибитора коррозии по изменению скорости коррозии.

Испытуемую среду - модель пластовой воды получают при смешивании равных объемов двух растворов солей: раствора А и раствора Б в соотношении 1:1. В процессе эксперимента модели вод насыщают сероводородом. Дозировка ингибиторов коррозии составляет 20 мг/дм³. Дозирование ингибитора коррозии в гидрокарбонатную среду проводят через 2 часа после помещения стальных зондов коррозиметра в агрессивную среду, в сероводородсодержащую среду - до помещения стальных пластин в испытуемую среду.

Подготовленные образцы стали помещают в ячейки с испытуемой средой на время не менее 6 часов. После проведения испытаний образцы промывают водопроводной и дистиллированной водой, высушивают фильтровальной бумагой, обезжиривают, упаковывают в фильтровальную бумагу и выдерживают в эксикаторе с влагопоглотителем в течение 24 часов и взвешивают на аналитических весах. Скорость коррозии (Vкор) в г/м²∗ч вычисляют по формуле:

где m1 - масса образца до испытания, г;

m2 - масса образца после испытания, г;

S - площадь поверхности образца, м²;

τ - время испытания, ч.

Степень защиты (Z) в процентах вычисляют по формуле:

где V1 - скорость коррозии образцов в не ингибированной среде, г/м²∗ч;

V2 - скорость коррозии образцов в ингибированной среде, г/м²∗ч.

Результаты испытаний приведены в таблице 3.

Как видно из данных таблицы 3, степень защиты от коррозии с использованием заявляемого ингибитора выше, чем у известного ингибитора.

Таким образом, предлагаемый ингибитор коррозии обладает более высокой степенью защиты в сероводородсодержащих средах, а также эффективно подавляет коррозию в гидрокарбонатных средах, имеет низкую степень застывания до -45°C, что позволяет его использовать в зимнее время, обладает полной совместимостью с ингибируемой средой за счет приготовления состава с использованием органических растворителей и может использоваться при высокой минерализации пластовых вод.

Ингибитор коррозии в гидрокарбонатных и сероводородсодержащих средах, содержащий азот- и серосодержащие компоненты, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего компонента он содержит 2-алкилимидазолин и дополнительно - шестичленное циклическое органическое соединение, продукт взаимодействия полиамидов с уксусной кислотой, органический растворитель и воду, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

2-алкилимидазолин	5,0-50,0
серосодержащий компонент	0,1-10,0
шестичленное циклическое
органическое соединение	5,0-50,0
продукт взаимодействия полиамидов
с уксусной кислотой	0,5-19,0
органический растворитель	4,0-83,0
вода	остальное

Изобретение относится к области защиты металлических поверхностей от биобрастания, коррозии и солеотложения и может быть использовано для защиты систем оборотного водоснабжения энергетических и нефтехимических предприятий.

Катионная битумная эмульсия для антикоррозионной защиты стали // 2532264

Изобретение относится к битумным эмульсиям и может быть использовано для антикоррозионной защиты стали и в дорожном строительстве. Катионная битумная эмульсия для антикоррозионной защиты стали, включающая битум, эмульгатор КАДЭМ-ВТ, кубовой остаток ректификации бензола, соляную кислоту, пеназолин К, дополнительно содержит синергическую смесь ингибиторов коррозии из 5,6,7,8-тетрахлорхинозолина, диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфата, при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум 55-60; эмульгатор КАДЭМ-ВТ 2,9-4,5; кубовой остаток ректификации бензола 10-11; соляная кислота 0,6-0,8; (диэтил-S-(6-хлорбензоксазолинон-2-ил-3-метил)дитиофосфат 0,3-0,4; 5,6,7,8-тетрахлорхинозолин 0,4-0,5; пеназолин К 0,4-0,9; вода остальное.

Ингибитор коррозии в минерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ // 2530193

Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии в минерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, и может быть использовано при добыче, подготовке, транспортировке и переработке нефти.

Водорастворимый ингибитор коррозии металлов // 2528922

Изобретение относится к составам для ингибирования коррозии и солеотложений в теплообменном оборудовании систем технического водоснабжения бытового и промышленного назначения, выполненных из черных и цветных металлов, для приготовления смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) и моющих средств.

Ингибитор коррозии и(или) солеотложений // 2528540

Изобретение относится к ингибиторам коррозии стали с кислородной деполяризацией и образования накипи на основе комплексов нитрилотрисметиленфосфоновой кислоты с цинком и предназначено, в частности, для защиты стальных частей технологического оборудования в нефтегазовой, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Кристаллическая форма тетранатрия нитрилотрисметиленфосфонатоцинката и способ ее получения // 2528417

Изобретение относится к кристаллической форме тридекагидрата тетранатрия нитрилотрисметиленфосфонатоцинката и способу ее получения, которые могут использоваться в качестве ингибитора коррозии стали для защиты стальных частей технологического оборудования в нефтегазовой, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Способ получения ингибитора коррозии // 2519685

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для систем оборотного водоснабжения и теплоснабжения промышленных предприятий.

Состав для предотвращения неорганических отложений // 2505623

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений и коррозии и может быть использовано в нефтяной промышленности, в частности в скважинах и на скважинном оборудовании.

Способ защиты стального оборудования от коррозии в водных средах // 2499083

Изобретение относится к защите стального оборудования, трубопроводов и систем водоснабжения от коррозии в водных средах. Способ включает контролирование содержания кислорода в водной среде в интервале от 0,1 до 6,0 мг/дм3 и введение в водную среду ингибитора - цинкового комплекса 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты.

Способ предотвращения солеотложений и коррозии в системах водоснабжения // 2486139

Изобретение относится к способам предотвращения отложений и коррозии и может быть использовано в системах оборотного водоснабжения. .

Способ получения ингибитора сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных средах // 2578622

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, с применением ингибиторов, и может быть использовано при добыче, подготовке, транспортировке и переработке нефти. Способ (варианты) включает взаимодействие оксиэтилированного спирта или оксиэтилированного моноалкилфенола с пятиокисью фосфора или хлорокисью фосфора при нагревании и последующее взаимодействие полученного продукта с аминным реагентом, причем при использовании пятиокиси фосфора оксиэтилированный спирт или оксиэтилированный моноалкилфенол и пятиокись фосфора берут при мольном соотношении 1:0,5 соответственно, при использовании хлорокиси фосфора дополнительно вводят воду и оксиэтилированный спирт или оксиэтилированный моноалкилфенол, хлорокись фосфора и воду берут при мольном соотношении 1:1:2 соответственно, а мольное соотношение полученного продукта и аминного реагента составляет 1:(0,5-2) соответственно. В вариантах способа получения в ингибитор дополнительно вводят четвертичные аммониевые соли в количестве 1,0-10,0 мас.% и ингибитор растворяют в алифатическом спирте и смеси алифатического спирта с водой или смеси алифатического спирта с ароматическим углеводородом до 20,0-70,0%-ной концентрации. Технический результат: повышение эффективности ингибитора коррозии и расширение сырьевой базы ингибиторов. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 табл., 25 пр.

Ингибитор сероводородной и углекислотной коррозии в минерализованных водных средах // 2579848

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород и углекислый газ, с применением ингибиторов и может быть использовано при добыче, подготовке, транспортировке и переработке нефти. Ингибитор включает продукт взаимодействия 2-алкилимидазолина с производным фосфористой кислоты (ПВ-1) или продукт взаимодействия 2-алкилимидазолина с продуктом реакции оксиэтилированных алкилфенолов, или оксиэтилированных спиртов, или оксиэтилированных жирных кислот с производным фосфористой кислоты (ПВ-2) и растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: ПВ-1 или ПВ-2 20,0-70,0 и растворитель - остальное. Технический результат: создание ингибитора коррозии, эффективно защищающего от сероводородной и углекислотной коррозии при высокой минерализации пластовых вод, с температурой застывания от -45°C до -55°C и расширение сырьевой базы ингибиторов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 табл., 13 пр.

Ингибитор сероводородной коррозии и наводороживания // 2591923

Изобретение относится к области защиты металлов от сероводородной коррозии и наводороживания в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано для защиты стального оборудования и трубопроводов в средах с высоким содержанием сероводорода. Ингибитор содержит азотсодержащую активную основу в виде смеси третичного амина с со смесью моноалкилфосфата и диалкилфосфата, деэмульгатор в виде смеси полиэтиленгликолей и полипропиленгликолей, пеногаситель на основе органомодифицированных силиконов и органических компонентов, а также растворитель в виде изобутанола. Сочетание компонентов в определенном соотношении обеспечивает повышение эффективности защитного действия ингибитора коррозии от общей коррозии и наводороживания в сероводородсодержащих средах при повышенных температурах, улучшение эксплуатационных свойств - обеспечение низких пенообразующих свойств в водных растворах этаноламинов и быстрый распад эмульсии углеводород-минерализованная вода. 7 табл.

Способ предотвращения минеральных отложений и коррозии // 2591975

Изобретение относится к способам предотвращения отложений минеральных солей, коррозии и может быть использовано в системах водоподготовки, где вода используется в качестве хладагента, теплоносителя, гидротранспорта. Способ предотвращения минеральных отложений и коррозии ведут путем введения в обрабатываемую среду органофосфоната. В качестве органофосфоната берут гексаметилендиаминтетраметиленфосфоновую кислоту (ГМДТФ) и ее металлосодержащие комплексонаты никеля и кобальта при мольном соотношении ГМДТФ: металлосодержащие комплексонаты никеля и кобальта 2,5:1 и мольном соотношении комплексонатов никеля и кобальта 0,75:0,25-0,25-0,75 соответственно. Технический результат - повышение эффективности ингибирования солеотложений и ингибирования коррозии в системах с высоким солесодержанием при повышенных температурах. 1 ил., 2 табл.

Ингибирующий состав для защиты металлов от кислотной коррозии // 2593569

Изобретение относится к области защиты металлов от кислотной коррозии, в том числе с помощью контактных ингибиторов, в частности, для получения из водных растворов устойчивых пассивирующих слоев на поверхности черных и цветных металлов и может быть использовано для защиты металлических поверхностей, а также для подготовки поверхности к нанесению иных средств противокоррозионной защиты. Ингибирующая композиция содержит водные растворы комплексонатов никеля (+2) и хрома (+3) с фосфоновой кислотой, ортофосфаты никеля (+2), хрома (+3), ортофосфорную кислоту и соединения молибдена (+6), такие как молибдаты натрия и/или калия и/или молибденовую кислоту. Ингибирующая композиция обеспечивает антикоррозионную защиту технологического оборудования, эксплуатируемого в кислотной среде, обусловленной наличием ортофосфорной, серной и др. кислот, что значительно снижает затраты, упрощает и удешевляет технологические процессы, которые осуществляются в оборудовании из нержавеющих сталей в кислых средах. 2 з.п. ф-лы, 3 табл., 20 пр.

Способ защиты стальных деталей и стального оборудования от коррозии // 2600609

Изобретение относится к защите стальных деталей и стального оборудования от коррозии путем создания поверхностных защитных слоев и может найти применение, например, в металлургической промышленности, в машиностроении, в нефтегазовой отрасли, в теплотехнике и коммунальном хозяйстве. Способ защиты поверхности стали от коррозии включает предварительную обработку поверхности стальных деталей или стального оборудования водным раствором нитрилотрисметиленфосфонатоцинката натрия и последующую обработку раствором винилтриэтоксисилана в летучем органическом растворителе. Изобретение обеспечивает получение на поверхности стали гидрофобного защитного противокоррозионного слоя на основе стабильных в хранении и использовании реагентов. 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Ингибиторы коррозии меди и медьсодержащих сплавов // 2602575

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для защиты различного оборудования, изготовленного из меди и ее сплавов. Ингибитор коррозии содержит гетероциклическое органическое соединение класса азолов, при этом в качестве действующего вещества он содержит 5-замещенный аналог 3-амино-1,2,4-триазола формулы I: где R - заместитель, выбранный из метил-, этил-, пропил-, бутил-, пентил-, гексил-, гептил-, бензил-, метилмеркапто-, этилмеркапто-, пропилмеркапто-, бутилмеркапто-, пентилмеркапто-, гексилмеркапто-, гептилмеркапто-. Технический результат: эффективное снижение коррозии меди и ее сплавов. 3 ил., 3 пр.