Ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах

Ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах

Реферат

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

Известны аммонийные соли моноалкилфосфористых кислот в качестве ингибиторов сероводородной коррозии, получаемые обработкой неионогенных поверхностно-активных веществ диметилфосфитом и соответствующим амином (патент РФ №2030419, МКИ C 07 F 9/142, C 23 F 11/08, 1995). Для получения известного ингибитора коррозии используют дорогостоящий реагент - диметилфосфит. Кроме того, указанный ингибитор обладает низкой технологичностью и не может применяться в нефтедобывающей промышленности в условиях низких температур.

Известен ингибитор коррозии в минерализованных водных средах, получаемый взаимодействием оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением и последующим взаимодействием полученного продукта с амином (патент РФ №2113543, МКИ C 23 F 11/14, 1998). В качестве фосфорсодержащего соединения берут диметилфосфит, или монометилфосфит, или треххлористый фосфор. Диметилфосфит является дорогостоящим продуктом, который при хранении легко гидролизуется влагой воздуха. Монометилфосфит (отход производства - вторичный кубовый остаток производства диметилфосфита) не является товарным продуктом, т.е. на него нет технических условий и он не подлежит продаже. По химическому составу кубовый остаток производства диметилфосфита - это смесь, содержащая: диметилфосфит, монометилфосфит и фосфористую кислоту, которая используется в основном для получения товарной фосфористой кислоты. Треххлористый фосфор при хранении и использовании в производстве взаимодействует с влагой воздуха с исходными реагентами с выделением хлористого водорода, который является сильным коррозионно-активным реагентом. Это требует использования специального дорогостоящего оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является ингибитор коррозии для минерализованных водных сред, включающий продукт взаимодействия фосфорсодержащей кислоты, оксиэтилированного жирного спирта или оксиэтилированного алкилфенола и этаноламина (патент РФ №2082825, МКИ C 23 F 11/08, 1997). Данный ингибитор коррозии недостаточно эффективен.

Задачей настоящего изобретения является создание ингибитора коррозии для минерализованных сероводород-содержащих нефтепромысловых сред, обладающего более высокими защитными свойствами.

Поставленная задача решается так, что ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах, включающий продукт взаимодействия кислоты, неиногенного поверхностно-активного вещества и амина, в качестве кислоты содержит монохлоруксусную кислоту, а в качестве амина - гексаметилентетрамин при мольном соотношении монохлоруксусная кислота:неиногенное поверхностно-активное вещество:гексаметилентетрамин, равном 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2).

В преимущественном варианте ингибитор коррозии дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении, в мас.%

Указанный продукт взаимодействия
монохлоруксусной кислоты,
неиногенного ПАВ и
гексаметилентетрамина	20-80
Растворитель	остальное

Монохлоруксусную кислоту используют по ТУ 2431-288-05763441-99 или по ТУ 2431-286-05763458-2000.

В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества могут быть использованы, например: моноалкилфенолы на основе гримеров пропилена оксиэтилированные - неонолы АФ9-4, АФ9-6, АФ9-8, АФ-9, АФ9-10, АФБ-10, АФ9-12 и АФБ-12 с числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 6, 8, 9, 10, 10, 12 и 12 (Технические условия ТУ 2483-077-05766801-98).

В качестве гексаметилентетрамина (уротропина) используют уротропин технический по ГОСТ 1381-73.

Продукт взаимодействия монохлоруксусной кислоты с неионогенным ПАВ получают нагреванием смеси исходных продуктов при 120-150°С в присутствии сернокислотного катализатора, при этом из реакционной массы удаляются пары воды. Затем к полученному продукту прибавляют расчетное количество гексаметилентетрамина и нагревают смесь при 100-150°С в течении 2-6 часов. Полученные продукты - жидкости темно-коричневого цвета, твердеющие при комнатной температуре.

В качестве сернокислотного катализатора применяют алкилбензолсульфокислоту по ТУ 2481-036-04689375-95.

Приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1. 48,4 г Неонола АФ9-6 смешивают с 9,45 г монохлоруксусной кислоты и 0,6 г алкилбензолсульфокислоты. Затем смесь нагревают при температуре 130-140°С в течении 4-х часов, при этом отгоняется вода.

К полученному продукту прибавляют 14 г уротропина. Смесь нагревают при 130-150°С в течении 3-5 часов.

Примеры 2-11 выполняют аналогично примеру 1.

Полученные продукты представляют собой жидкость темно-коричневого цвета, твердеющую при охлаждении до комнатной температуры.

Полученные образцы испытывают в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах в качестве ингибитора сероводородной коррозии гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках по ГОСТ 9.506-87. В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/см³ при концентрации сероводорода 100 мг/л. Продолжительность испытаний - 6 ч.

Результаты испытаний защитного эффекта продуктов взаимодействия приведены в таблице 1.

Полученные продукты взаимодействия (см. примеры 1-11) были использованы для получения товарных форм ингибитора коррозии. В качестве растворителя предлагаемый ингибитор содержал смесь алифатического спирта (метилового, этилового, изопропилового) с водой в соотношении 1:(0,2-1).

Приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 12.

40 г продукта взаимодействия, полученного по примеру 1, смешивают с 50 г метанола и 10 г воды. Смесь перемешивают при комнатной температуре до получения однородного продукта.

Примеры 13-26 выполняются аналогично примеру 11.

Пример 27 (прототип).

Полученные образцы аналогично продуктам взаимодействия испытывались в минерализованных сероводородсодержащих средах в качестве ингибитора сероводородной коррозии гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках по ГОСТ 9.506-87. В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/см³ при концентрации сероводорода 100 мг/л. Продолжительность испытаний - 6 ч.

Результаты испытаний защитного эффекта товарных форм предлагаемого ингибитора коррозии и прототипа представлены в таблице 2.

Анализ данных таблицы показывает, что предлагаемый ингибитор коррозии обладает более высоким защитным эффектом от сероводородной коррозии, является технологичным для условий широкого интервала температур и может применяться в зимних условиях и условиях Крайнего Севера.

Таблица 1
№п/ппримеров	Состав продукта взаимодействия	Защитный эффект, %,
Неионогенное поверхностно-активное вещество	Монохлоруксусная кислота	уротропин	в среде с H2S при дозировке 5 мг/л
	Неонол АФ9-9
1	1	1	1	92
2	0,8	1	1	90
3	1,2	0,8	0,8	87
4	1	1,2	1,2	91
	Неонол АФ9-4
5	1	1	1	90
	Неонол АФ9-6
6	1	1	1	92
	Неонол АФ9-8
7	1	1	1	91
	Неонол АФ9-10
8	1	1	1	93
	Неонол АФ9-12
9	1	1	1	93
	Неонол АФБ-10
10	1	1	1	92
	Неонол АФБ-12
11	1	1	1	91

Таблица 2
№п/п примеров	№п/п примера продукта взаимодействия	Массовая доля активной основы в товарном продукте, % мас.	Массовая доля компонентов растворителя в товарном продукте, % мас.	Защитный эффект, %, в среде с Н2S при дозировке 15 мг/л
Алифатического спирта	Воды
			метанол
12	1	40	50	10	93
13	1	20	50	30	85
14	1	80	10	10	95
15	2	40	50	10	90
16	3	40	50	10	91
17	4	40	50	10	90
18	5	40	50	10	92
19	6	40	50	10	93
20	7	40	50	10	94
21	8	40	50	10	93
22	9	40	50	10	93
23	10	40	50	10	92
24	11	40	50	10	91
			Этанол
25	1	40	50	10	93
			Изопропанол
26	1	40	50	10	94
27	прототип				82

1. Ингибитор коррозии в минерализованных сероводородсодержащих нефтепромысловых средах, включающий продукт взаимодействия кислоты, неиногенного поверхностно-активного вещества и амина, отличающийся тем, что в качестве кислоты он содержит монохлоруксусную кислоту, а в качестве амина - гексаметилентетрамин при мольном соотношении в продукте взаимодействия монохлоруксусная кислота: неиногенное поверхностно-активное вещество: гексаметилентетрамин, равном 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2) соответственно.

2. Ингибитор коррозии по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит растворитель при следующем соотношении, мас.%:

Продукт взаимодействия
монохлоруксусной кислоты,
неионогенного ПАВ и
гексаметилентетрамина	20-80
Растворитель	Остальное