Способ защиты стали от коррозии в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования в нефтяной отрасли промышленности. Способ включает добавление в минерализованную водную фазу водно-нефтяной эмульсии N-гептил-1,4-фенилендиамина в концентрации 50-200 мг/л. Технический результат: повышение степени защиты стали от коррозии, снижение скорости коррозии стали. 1 табл., 3 пр.

 

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

Известны способы защиты стали от коррозии в кислых средах с помощью ингибиторов на основе ароматических и гетероциклических соединений, например, таких как катапины, представляющие собой адкилбензилпиридинийхлориды, отличающиеся числом углеродных атомов в алкильной цепи. Известны следующие марки катапинов: А, К, Б-300, БПВ, ЭПВ (ТУ 6-01-530-70. Введ. 01.06.1971.13 с.), смесь алкилбензилпиридина и циклического амина (ТУ 6-46893387-34-90. Ингибитор коррозии КИ-1. Введ. 01.07.90.12 с.). А также другие ингибиторы: продукт конденсации бензиламина с уротропином (ТУ 6-02-1192-79. Ингибитор коррозии БА-6. Введ. 01.01.80.13 с.); смесь производных толуилендиизоцианатов (ТУ 6-03-31-81. Ингибитор коррозии ТДА. Введ. 01.02.82.13 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 минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород.

Ближайшим по структуре и эффективности аналогом является ингибитор коррозии ПБ-5, представляющий собой продукт конденсации анилина и уротропина (ТУ 6-01-28-92. Ингибитор коррозии ПБ-5. Введ. 01.01.93. 11 с.). Недостатком указанного ингибитора является низкая его эффективность в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности защиты стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород.

В заявленном изобретении предложен способ защиты стали от коррозии в водно-нефтяных средах, включающий добавление в минерализованную водную фазу водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород, N-гептил-1,4-фенилендиамина, полученного по [Абдрахманов И.Б. Ароматическая аминоперегруппировка Кляйзена и превращение орто-алкенилариламинов. Диссертация на соискание ученой степени доктора химических наук, 1989. С. 205], в концентрации 50-200 мг/л.

Испытания защитного действия N-гептил-1,4-фенилендиамина в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород, проводили в лабораторных условиях гравиметрическим методом в соответствии с ГОСТ 9.506-87 «Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах» Государственного союза стандартов ССР от 01.07.1988.

В качестве рабочих сред использовали смесь модели минерализованной воды (ММВ) состава, г/л: NaCl - 163,00; CaCl2⋅6H2O - 34,00; CaSO4⋅2H2O - 0,14; MgCl2⋅6H2O - 17,00 и нефти, подготовленной по 1 группе ГОСТ 9965-76, в соотношении 70:30. Содержание сероводорода составляло 1050 мг/л. В качестве образцов-свидетелей использовали пластинки из стали марки 3 (ГОСТ 380-90).

Обезжиренные и высушенные до постоянного веса образцы из стали марки 3 помещали в рабочую среду на 6 часов при 20°C с добавлением предложенного ингибитора и без него. По истечении времени выдерживания образцы тщательно промывали в струе воды, погружали на 5-10 минут в раствор щелочи, вновь 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;

p2 - скорость коррозии в ингибированной среде, г/м2⋅ч.

Сущность заявленного изобретения подтверждается примерами конкретного выполнения.

Пример 1. Синтез N-гептил-1,4-фенилендиамина

В раствор 32,4 г 1,4-фенилендиамина (0,3 моль) в 100 мл триэтиламина при перемешивании и комнатной температуре добавляли 40,35 г гептила хлористого (0,3 моль). Полученный раствор перемешивали в течение 3-4 ч при 80°С. Упариванием удаляли растворитель и оставшуюся реакционную смесь хроматографировали на окиси алюминия с использованием в качестве элюента смесь гексан - этилацетат в соотношении 5:1. Получили 55 г продукта с выходом 89,0%.

N-гептил-1,4-фенилендиамин (1), Выход 55 г (89,0%).

ИК-спектр (v, см-1): 3375, 3430 (NH2). Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ/м.д.): 0.84 (м, 3Н, Н-7', J=13.4 гц); 1.30 (м, 2Н, Н-6'); 1.21 (м, 2Н, Н-5'); 1.42 (м, 2Н, Н-4'); 1,45 (м, 2Н, Н-3'); 1,69 (м, 2Н, Н-2'); 3.23 (уш.с, 2Н, NH2); 3.85 (м, 2Н, Н-1'); 6.60 (м, 2Н, Н-2, Н-6); 6.63 (м, 2Н, Н-3, Н-5). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ/м.д.): 14.0 (С-7'); 22.35 (С-6'); 31.65 (С-5'); 29.0 (С-4'); 25.87 (С-3'); 29.0 (С2'); 67.90 (С-1'); 113.60 (С-2, С-6); 115.85 (С-3, С-5); 139.85 (С-4); 153.9 (С-1).

Найдено %: С 85.02; Н 6.50; N 8.48. C13H22N.

Вычислено %: С 85.12; Н 6.55; N 8.33.

Пример 2

Испытания эффективности защитного действия N-гептил-1,4-фенилендиамина (1) в качестве ингибитора коррозии стали проводили по вышеописанной методике.

В водно-нефтяной смеси ММВ : нефть с содержанием сероводорода , скорость коррозии без ингибитора составляет 0,83 г/м2⋅ч, а в присутствии 200 мг/л N-гептил-1,4-фенилендиамина (далее реагента) - 0,035 г/м2⋅ч. Степень защиты от коррозии в указанных условиях составляет 95,8%.

Пример 3

Испытания эффективности защиты от коррозии прототипом (ингибитор коррозии ПБ-5) проводили аналогично примеру 2. Скорость коррозии в водно-нефтяной смеси ММВ : нефть, содержащей сероводород , составляет 0,83 г/м2⋅ч без реагента и 0,47 г/м2⋅ч в присутствии 200 мг/л прототипа. Степень защиты в указанных условиях составляет 43,4%.

В таблице представлены остальные примеры испытания N-гептил-1,4-фенилендиамина в качестве ингибитора коррозии стали.

Результаты испытаний, приведенные в таблице, свидетельствуют о высокой эффективности N-гептил-1,4-фенилендиамина в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород. Наиболее высокая эффективность достигается при концентрации ингибитора от 50 до 200 мг/л. При повышении концентрации ингибитора выше 200 мг/л степень защиты существенно не меняется, а при понижении его концентрации ниже 50 мг/л наблюдается резкое снижение степени защиты. В случае прототипа при концентрации 200 мг/л скорость коррозии составляет 0,47 г/м2⋅ч в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород, а степень защиты равна 43,4%.

Преимущества предлагаемого ингибитора коррозии стали по сравнению с прототипом состоят в следующем.

1. Высокая степень защиты от коррозии N-гептил-1,4-фенилендиамином (90,7-95,8%) по сравнению с прототипом (43,4%).

2. Снижение скорости коррозии стали в присутствии N-гептил-1,4-фенилендиамина в 11-24,0 раза, а в присутствии прототипа - 1,8 раз.

3. Эффективными дозировками предлагаемого ингибитора являются 50-200 мг/л (степень защиты 90,7-95,8%), а в прототипе даже при дозировках 200 мг/л степень защиты не превышает 43,4%.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о высокой эффективности предлагаемого способа защиты стали от коррозии в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород, который может найти применение в нефтяной отрасли.

Способ защиты стали от коррозии в минерализованной водной фазе водно-нефтяных эмульсий, содержащих сероводород, включающий добавление в минерализованную водную фазу водно-нефтяной эмульсии N-гептил-1,4-фенилендиамина в концентрации 50-200 мг/л.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в процессах пиролиза и других процессах крекинга, которые протекают в присутствии водяного пора.

Настоящее изобретение относится к способам и композициям для ингибирования коррозии металлов, конкретно нержавеющих и дуплексных сталей. Коррозия металлических трубопроводов составами ингибиторов гидратообразования, в частности локализованная коррозия, уменьшается, когда состав ингибитора гидратообразования содержит эффективное количество по меньшей мере одной гидроксикислоты или эквивалента, выбранной из группы, состоящей из гидроксикислот, имеющих от 2 до 20 атомов углерода и по меньшей мере одну гидроксильную группу, и по меньшей мере один ион неорганического галогенида, а также не содержит метанол.

Настоящее изобретение относится к способам и композициям для ингибирования коррозии металлов, конкретно нержавеющих и дуплексных сталей. Коррозия металлических трубопроводов составами ингибиторов гидратообразования, в частности локализованная коррозия, уменьшается, когда состав ингибитора гидратообразования содержит эффективное количество по меньшей мере одной гидроксикислоты или эквивалента, выбранной из группы, состоящей из гидроксикислот, имеющих от 2 до 20 атомов углерода и по меньшей мере одну гидроксильную группу, и по меньшей мере один ион неорганического галогенида, а также не содержит метанол.

Изобретение относится к защите от коррозии оборудования для добычи нефти, а также трубопроводов и резервуаров для нее. Ингибитор коррозии для защиты оборудования для добычи сырой нефти, нефтепроводов и резервуаров для сырой нефти, содержащий: компонент а), полученный в результате выполнения следующих процессов: А) - частичной нейтрализации смеси модифицированных производных имидазолина общих приведенных структурных формул путем обработки алифатической и/или ароматической монокарбоновой кислотой, содержащей от 1 до 7 атомов углерода в молекуле, и В) - дальнейшей частичной нейтрализации полученного промежуточного продукта жирными кислотами, содержащими от 12 до 22 атомов углерода в молекуле, и/или полимерами жирных кислот, содержащими от 18 до 54 атомов углерода в молекуле, компонент b), представляющий собой этоксилированные жирные амины, содержащие от 14 до 22 атомов углерода в молекуле, и от 2 до 22, предпочтительно от 5 до 15, этокси-групп в молекуле, компонент d), представляющий собой алифатические спирты, содержащие от 1 до 6 атомов углерода на молекулу, возможно, с добавлением воды.

Изобретение относится к защите от коррозии оборудования для добычи нефти, а также трубопроводов и резервуаров для нее. Ингибитор коррозии для защиты оборудования для добычи сырой нефти, нефтепроводов и резервуаров для сырой нефти, содержащий: компонент а), полученный в результате выполнения следующих процессов: А) - частичной нейтрализации смеси модифицированных производных имидазолина общих приведенных структурных формул путем обработки алифатической и/или ароматической монокарбоновой кислотой, содержащей от 1 до 7 атомов углерода в молекуле, и В) - дальнейшей частичной нейтрализации полученного промежуточного продукта жирными кислотами, содержащими от 12 до 22 атомов углерода в молекуле, и/или полимерами жирных кислот, содержащими от 18 до 54 атомов углерода в молекуле, компонент b), представляющий собой этоксилированные жирные амины, содержащие от 14 до 22 атомов углерода в молекуле, и от 2 до 22, предпочтительно от 5 до 15, этокси-групп в молекуле, компонент d), представляющий собой алифатические спирты, содержащие от 1 до 6 атомов углерода на молекулу, возможно, с добавлением воды.
Изобретение относится к области защиты от коррозии металлов и может быть использовано в теплоэнергетике для использования при эксплуатации энергетического оборудования и трубопроводов, в том числе тепловых и атомных электрических станций, для снижения скорости коррозии металлических поверхностей оборудования и трубопроводов как в период эксплуатации, так и в период простоя, в том числе на период профилактических и ремонтных работ.

Изобретение относится к области защиты от образования накипи и коррозии металлов теплоэнергетического оборудования и может быть использовано для защиты оборудования и трубопроводов пароводяных трактов тепловых электрических станций (ТЭС), тепловых сетей и подобных теплоэнергетических установок.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в сероводородных средах ингибиторами и может быть использовано для защиты от коррозии оборудования в нефтяной отрасли.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии, наводороживания и развития сульфатредуцирующих бактерий (СРБ) и может быть использовано в водно-солевых средах, содержащих СРБ.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в сероводородных средах ингибиторами и может быть использовано для защиты стального оборудования в нефтяной отрасли.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты оборудования в нефтяной отрасли промышленности. Способ включает добавление в минерализованную водную фазу водно-нефтяной эмульсии N-гептил-1,4-фенилендиамина в концентрации 50-200 мгл. Технический результат: повышение степени защиты стали от коррозии, снижение скорости коррозии стали. 1 табл., 3 пр.

Наверх