Способ защиты стали от сероводородной коррозии

Авторы патента:

Абдрахманов Ильдус Бариевич (RU)

Хуснитдинов Рамиль Нуритдинович (RU)

Гатауллин Раил Рафкатович (RU)

Хуснутдинов Раиль Альтафович (RU)

Шарафутдинов Вакиль Мулькаманович (RU)

Мустафин Ахат Газизъянович (RU)

Хурсан Сергей Леонидович (RU)

C23F11/04 - в кислых растворах

Владельцы патента RU 2759570:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Уфимский федеральный исследовательский центр Российской академии наук (УФИЦ РАН) (RU)

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии, а именно к защите стали от сероводородной коррозии в сероводородсодержащих средах. Способ включает добавление в сероводородсодержащую среду хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламинооксоэтил)]пиридиния в концентрации 25-200 мг/л. Технический результат: повышение эффективности защиты стали в сероводородсодержащих средах. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способу защиты металлов от коррозии в сероводородных средах ингибиторами и может быть использовано при защите от коррозии оборудования в нефтяной отрасли, контактирующего с сероводородсодержащих средами.

Известны способы защиты стали от коррозии в кислых средах с помощью ингибиторов на основе ароматических и гетероциклических соединений: ингибитор С-5У, состоящий из смеси производных хинолина (ТУ 6-03-7-21-79. Введ. 15.02.1980.12 с.); ингибитор коррозии ТДА, состоящий из кубовых остатков дистиллияции толуилендиизоцианатов (ТУ 6-03-31-81. Введ. 12.03.1982.12 с); ингибитор КИ-1, представляющий собой смесь алкилбензилпиридина, циклического амина в виде солянокислых солей (ТУ6-01-873-76. Введ. 17.02.1966. 14 с.); ингибитор ОР-2, представляющий собой продукт взаимодействия хинолиновых оснований и хлористого бензила (ТУ 6-03-7-19-79. Введ. 13.04.1980, 13 с.); ингибитор БА-6, представляющий собой смесь N,N,N-трибензилтригидросиммтриазина и N-метилбензиаминометилена (ТУ 6-02-11-92-79. Введ. 18.02.1980. 12 с.); ингибитор 2,4,6-три-(1-метил-2-бутенил)анилина (ТУ 2458-006-20833127-2008. Введ. 18.03.2009. 13 с.);

Однако указанные ингибиторы не обладают высокой эффективностью защиты в сероводородсодержащих средах.

Ближайщим аналогом по структуре и эффективности является ингибитор КИ-1, представляющий собой смесь алкилбензилпиридина, циклического амина в виде солянокислых солей (ТУ 6-01-873-76. Введ. 17.02.1966. 14 с.).

Недостатком указанного ингибитора является низкая его эффективность в сероводородсодержащих средах.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении эффективности защиты стали в сероводородсодержащих средах.

В заявленном техническом решении предложен способ защиты стали от сероводородной коррозии, включающий добавление в сероводородсодержащую среду хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламинооксоэтил)]пиридиния (1) в концентрации 25 - 200 мг/л полученного по [Абдрахманов И.Б. Амино-перегруппировка Кляйзена и превращения орто-алкенилариламинов. - Дис. … докт. хим. наук. - Уфа: УрО БНЦ Институт химии АН СССР, 1989].

Испытания защитного действия хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламинооксоэтил)]пиридиния (1) в качестве ингибитора коррозии стали в сероводородсодержащих средах проводили в лабораторных условиях гравиметрическим методом в соответствии с ОСТ 39-099-79 «Ингибиторы коррозии. Метод оценки эффективности защитного действия ингибиторов коррозии в нефтепромысловых сточных водах», ВНИИСПТнефть, 1980 г. В качестве рабочих сред использовали модель сточной воды (МСВ) состава, г/л: NaCI - 111.5; CaCI₂.6H₂O - 10.8; CaSO₄.2H₂O - 0.3; MgCI₂.6H₂O - 17.00. Содержание сероводорода составляло 1200 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°С 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 (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 р₁ - 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 хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламино-оксоэтил)]пиридиния.

Хлористый N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламино-оксоэтил)]пиридиний получали ацилированием 2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)-анилина хлорацетилхлоридом в бензольном растворе в присутствии щелочных агентов. При нагревании последних с эквимолярным количеством пиридина в бензоле получены с хорошим выходом четвертичные соли пиридиния. В круглодонную колбу помещали 2.0 г поташа и раствор 4.0 г (0.025 моля) соединения 2,4-6-(1'-метил-2'-бутенил)-анилин в 20 мл бензола. При перемешивании прикапывали раствор 3.7 г (0.03 моля) хлорацетилхлорида в 10 мл бензола. При нагревании последних с эквимолярным количеством пиридина в бензоле получены с хорошим выходом четвертичная соль пиридиния - хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламино-оксоэтил)]пиридиния, 25 г (56%). т.пл. 48-49°С

Найдено %: %: С 69.10; Н 7.03; С1 0.52; N 8.34. C₂₀H₂₅C1N₂O.

Вычислено, %: С 69.67; Н 7.26; С1 10.30; N 8.13.

Спектр ПМР (СДС1₃, δ, м.д.): 1.13 д (3Н, СН₃); 1.60 д (3Н, СН₃); 2.26 с (6Н, СН₃); 3.36 с (2СН, СН₂); 4.96 м (1Н, СН); 5.16 м (1H, СН); 5.50 м (2Н, СН СН); 7.28-9.17 м (9Н, Ar).

Пример 2.

Испытания эффективности защитного действия хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламинооксоэтил)]пиридиния (1) в качестве ингибитора коррозии стали проводили по вышеописанной методике. В МСВ с Cн₂s = 1200 мг/л скорость коррозии без ингибитора составляет 0.87 г/м² ч, а в присутствии 200 мг/л хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламино-оксоэтил)]пиридиния (далее реагента) - 0.033 г/м² ч. Степень защиты от коррозии в указанных условиях составляет 96.2%.

Пример 3.

Испытания эффективности защиты от коррозии прототипом-ингибитор КИ-1 проводили аналогично примеру 2. Скорость коррозии в МСВ составляет 0.87 г/м² ч без реагента и 0.46 г/м² ч в присутствии 200 мг/л прототипа. Степень защиты в указанных условиях составляет 47.1%.

В таблице представлены остальные примеры испытания реагента в качестве ингибитора сероводородной коррозии стали.

Результаты испытаний, приведенные в таблице, свидетельствуют о высокой эффективности предлагаемого ингибитора коррозии стали в сероводородсодержащих средах. Наиболее высокая эффективность достигается при концентрации ингибитора от 25 до 200 мг/л. При повышении концентрации ингибитора выше 200 мг/л степень защиты существенно не меняется, а при понижении его концентрации ниже 25 мг/л наблюдается резкое снижение степени защиты. В случае прототипа при концентрации 200 мг/л скорость коррозии составляет 0.46 г/м² ч, а степень защиты равна 47.1%.

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

1. Высокая степень защиты от коррозии хлористым N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламинооксоэтил)]пиридинием (1) (90.0-96.2%) по сравнению с прототипом (47.1%).

2. Снижение скорости коррозии стали в присутствии хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламинооксоэтил)]пиридиния (1) в 9.77-25.76 раза, а в присутствии прототипа - 1.85 раза.

3. Эффективными дозировками предлагаемого ингибитора являются 25-200 мг/л (степень защиты 90.0-96.2%), а в прототипе даже при дозировках 200 мг/л степень защиты не превышает 47.1%.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о высокой эффективности предлагаемого способа защиты стали от коррозии в сероводородсодержащих средах, который может найти применение в нефтяной отрасли.

Способ защиты стали от сероводородной коррозии, включающий добавление в сероводородсодержащую среду хлористого N-[(2,4-диметил-6-(1'-метил-2'-бутенил)фениламинооксоэтил)]пиридиния в концентрации 25-200 мг/л.

Изобретение относится к области защиты сталей в солянокислых средах и может быть использовано в нефте- и газодобыче при солянокислотных обработках карбонатных пород. Изобретение заключается в использовании 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты.

Концентрат силикатсодержащей охлаждающей жидкости // 2751005

Группа изобретений относится к концентрату силикатсодержащей охлаждающей жидкости, пригодной для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, солнечной установки или холодильника. Концентрат содержит по меньшей мере одну жидкость для снижения точки замерзания, смесь двух насыщенных алифатических дикарбоновых кислот или их солей щелочных или щелочноземельных металлов, одну насыщенную алифатическую монокарбоновую кислоту или ее соль щелочного и щелочноземельного металла, азол, стабилизирующий силикат, по меньшей мере одну фосфонокарбоновую кислоту и молибдат-анион, выбранный из молибдата марганца, вольфрамата кремния, молибдата теллура и молибдата мышьяка.

Способ получения ингибированной соляной кислоты // 2732540

Изобретение относится к способам получения ингибированной соляной кислоты, применяемой в нефтедобыче, а именно к производству ингибированной соляной кислоты, используемой для обработки призабойных зон нефтяных и водонагнетательных скважин. Технический результат - получение более концентрированной ингибированной соляной кислоты с улучшенными ингибирующими свойствами.

Обрабатывающее устройство и способ обработки для травления и фосфатирования металлических деталей // 2691443

Изобретение относится к обрабатывающему устройству (1) для одностадийного травления и фосфатирования металлического обрабатываемого изделия (2). Устройство содержит обрабатывающий резервуар (4) для принятия изделия (2) и текучей обрабатывающей композиции (6), насосное устройство (10) для циркуляции по меньшей мере части композиции (6), фильтрационное устройство (18) для фильтрования композиции (6) и удаления загрязнений.

Способ получения ингибитора коррозии // 2665662

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных и водонефтяных средах. Способ включает получение активной основы ингибитора при взаимодействии ортофосфорной кислоты со спиртом, выбранным из группы, включающей додециловый спирт, цетиловый спирт, нонилфенол, бензиловый спирт, и амином или аминами, выбранными из группы, включающей моноэтаноламин, триэтаноламин, метилдиэтаноламин и кокоамин, при перемешивании и температуре 30-200 °С, после чего добавляют четвертичное аммониевое соединение и водно-спиртовой раствор, при следующем соотношении компонентов, %: активная основа ингибитора коррозии 20,0-40,0; четвертичное аммониевое соединение 10,0-30,0; водно-спиртовой раствор 60,0-95,0.

Ингибитор кислотной коррозии // 2661201

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты нефте- и газопроводов и химического оборудования. Ингибитор кислотной коррозии нелегированной стали содержит смесь, г: комплексонат «ЭКТОСКЕЙЛ 450-2» 0,5, диэтилдитиокарбамат натрия 0,05, диэтаноламин 6,5 и 5%-ный раствор тетурама, растворенного в гептане или изопропиловом спирте, 0,075.

Способ получения ингибитора углекислотной и сероводородной коррозии // 2658518

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных и водонефтяных средах, содержащих углекислоту и сероводород. Способ включает получение активной основы ингибитора при взаимодействии смеси алкиламинов, выбранных из группы, включающей кокоамин, талловый амин, этилендиамин, диэтилентриамин, аминоэтилэтаноламин, аминоэтилпиперазин и пиперазин, с триглицеридом или продуктом его переработки, выбранным из группы, включающей рапсовое масло, соевое масло, талловое масло, метиловый эфир жирной кислоты, этиловый эфир жирной кислоты, биодизель и жирную кислоту таллового масла, при этом реакцию проводят с использованием отгона образующейся воды и/или спирта при температуре 140-240°C и турбулентном перемешивании реакционной массы с выделением глицерина, воды и/или спирта, а к полученному водно-спиртовому раствору активной основы ингибитора добавляют четвертичное аммониевое соединение в виде бензалкониум хлорида, при следующем соотношении компонентов, %: активная основа ингибитора коррозии 20,0 - 40,0; бензалкониум хлорид 10 - 30,0; водно-спиртовой раствор 65,0-95,0.

Ингибитор коррозии чугуна в средах, содержащих серную кислоту и хлор // 2655940

Изобретение относится к защите металлов от коррозии с помощью химических реагентов-ингибиторов и может быть использовано для предотвращения коррозии чугуна в средах, содержащих серную кислоту и хлор, например, в хлорных компрессорах. Ингибитор включает дифениламин, сульфат железа и сульфонол при следующем содержании компонентов, мас.%: дифениламин 50-98; сульфат железа 1-25; сульфонол 1-25.

Способ защиты стали от коррозии в хлороводородной кислоте // 2650655

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии в кислотах и может быть использовано в травильных ваннах и при кислотных очистках оборудования. Способ защиты стали от коррозии в хлороводородной кислоте включает введение ингибитора, содержащего органические соединения, в агрессивную среду, при этом в качестве ингибитора используют водный экстракт листьев чистотела большого, который вводят в количестве 3-6 г в пересчете на сухое вещество на литр агрессивной среды.

Состав для холодного чернения металлических изделий // 2648106

Изобретение относится к области нанесения защитно-декоративных покрытий, а именно для холодного чернения (воронения) металлических изделий из стали и чугуна. Изобретение может быть использовано для декоративной отделки изделий, полученных методами ковки, чеканки, литья и другими известными способами.