Способ получения ингибитора отложений минеральных солей

Способ получения ингибитора отложений минеральных солей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

-- .Ь

<п1 645

Фи,ли". тена F А

791

Союз Соаетскнк

Социалнстнчесмнк

Республик

ПИСАН

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 21„0279 (21) 2733315/23-26 с присоединением заявки М (23) Приорм.тет

Опубликовано За1230. Бюллетень ЙЯ 48

Дата опубликования описания 30.1 230 (51 М. Кл з

С 02 г 5/12

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открыти Й (53) УДК 663.632.7 (088.8) И.В.Самборский, В.A.Bàêóëåíêo, Л.П.Потапенко, Б.H.Äðèêåð, И.A.Àáðàìîâ, Л.С.Шевницын, В.М.Романов и A.Ñ.Ìèõàëåâ (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА ОТЛОЖЕНИЯ

ИИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕИ

Изобретение относится к способам получения веществ, препятствующих образованию отложений кристаллов минеральных солей и добавляемых i системы оборотного водоснабжения, атакже при добыче нефти для предотвращения отложений солей в насосах, трубопроводах и запорной арматуре.

Известен для предотвращения образования отложений солей способ получения

10 ингибиторов, заключающийся в простом смешивании азот- и фосфорсодержащих соединений, например, смесь полиакриламида, персульфата калия и триполифосфата натрия или смешивание поли- 15 этиленпопнамина и гексаметафосфатл натрия.

Однако эти ингибиторы не обладают высокой эффективностью.

Наиболее близким по технической 20 сущности и достигаемому эффекту ингибирования является способ получения ингибитора для предотвращения отложений сульфата и карфоната кальция, где синергическую смесь амино- и ами-2з досоединений(полиэтиленполиамин,моноэтаноламин,карбамид,гексаметилентетрамин, хлорид аммония) фосфорилируют формальдегидом и фосфористой кислотой в кислой среде с последующей нейтралиэа- 30 цией. В результате реакции получают ингибитор в виде водного раствора, не замерзающего при — 35 С.

Недостатком способа является использование дорогостоящей, дефицитной фосфористой кислоты, предварительной полу чаемой из треххлористого фосфора.

Стоимость технической фосфористой кислоты 1382 р/т, в то время как треххлористого фосфора 372 р/т, т.е. стоимость 1 т фосфора в фосфористой кислоте составляет 3670 р, а в треххлористом фосфоре 1648 р или 45% от стоимости фосфора в кислоте.

Цель изобретения — удешевление про-. цесса получения при сохранении эффективности ингибитора.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве соединения фосфора используют треххлористый фосфор, а из реакционной массы после его введения удаляют 65-80% образующегося хлористого водорода, причем треххлористый фосфор вводят после загрузки других компонентов в нижнюю часть реактора.

Предпочтительно нейтрализацию проводить 40-45%-ной NOH до рН 3,7-3, 8.

Фосфорилирование с образованием групп аминометилфосфоновой кислоты происходит в солянокислой среде,. со791645

Пример 1. При нключеккк охлаждения и перемешнваник н реактор загружают 82, S кг 37%-ного формалина, 51 кг воды,10 кг палиэтиленцалкамкна, 6 кг монаэтаноламина, 6 кг хлоркда аммония и 3,2 кг карбамида, паддержкная температуру в реакторе около 40 С. После окончания загрузки смеси амкнов о, снижают температуру до 30 C к начинают постепенную подачу через трубу с барботером 137,5 «r треххлоркстого фосфора. Подачу ведут в течение 1 ч, не давая температуре в реакторе подниматься выше 40 С. При этом 75% об разующегося хлористого водорода ухо дит из реакционной смеси через обратный холодильник в поглотительный скруббер.

Оставшихся 25% НС6 (27, 4 к г ) достаточно для нейтрализации аминов к создания требуемого избытка соляной кислоты.

Через 5 мии после окончания дазкранки треххларистого фосфора температуру смеси поднимают да 98 С и выдерживают при температуре 98-101 С и течение

3 ч. Реакционную массу охлаждают да

60 С и при включенном охлаждении постепенна нейтрализуют до рн 3,6-3,9, добавляя 142 кг 42%-ного. водного раствора гйдроакиси натрия. После ляная кислота расходуется на нейтрализацию а линагрупп и,: кроме. того, для скорейшего завершения реакции необходим небольшой избыток соляной кислоты ° (20-70%) . При использовании треххлористого фосфора выделяется слишком много НСф, например, для этилендкамина, соединения с двумя первичными аминогруппами необходимо 4 атома фосфора и 3 молекулы НС1 (при 50% избытке) при использовании треххлористого фосфора на 4 атома введенного

Фосфора образуется 12 моль НСБ, т.в. избыток 600%. Такой ><е избыток..для маноэтаноламкна, несколько меньший для,полиэткленполиамкна (эа счет .à"..кчкя BTopH÷íûõ амкногрупп) и еще аалы-кй при использовании карбамида к хлоркда аммония из-за отсутствИя расхода НСФ на нейтрализацию. Эффект:".ннасть ингкбктора по сульфату каль.<ки зависит ат количества. НСа, наха- 20 длщейся н процессе ега получения, а

;.:мекка эффективность низкая при отсутствии избытка НСБ, при избытке от 20 до 100% эффективность выше 90% и;,к увеличении избытка постепенно Zg

c:-.кжается; прк избытке 200 — 86%, прк избытке 400 — 61% и при избытке

650% (сохранение всей НС8, обраэуЮщейся,прк гклролкзе треххлористага фосфора) эффективность ингибитора все-ЗО го 44"oo-. Отсюда получается, что 65

80:.. образующегося хлористого водорода нужно удалять по мере абразова" йкя до реакции фосфорклиронания. Количество удаляемого HC8 зависит главным образом от количества вводимой в реактор воды вместе с водой входящей и состав формалина. Так, при вве" дании воды в количестве 130% от массы ..греххлоркстаго фосфора в реакционкок массе остается 50% образававше- 40 гася НСВ, прк введении - 90% водЫ35% к прк ннеденки 58% воды — только

20,- образовавшегося IIC8. остается в реакции. Основной принцип соотношения компонентон: на каждый водород в ами 45 ногрупле вводят 1 молекулу формальдегкда и 1 молекулу треххлористога Фосфора, íà каждую аминогруппу в виде .

oñíîâàHHÿ 1 молекулу НСВ и 20-100% избыткаа .-.

Способ получения ингибктора заклю» чается в следующем: в герметичный реактор снабженный мешалкой g трубой

;;а стенке реактора к днищу, заканчивающуюся барботером, обратным xoJIo дкльнкком за которым находится колон- ка для поглощения НС6, загружают 37%

Формалина, воду,. полиэтиленполиамин, мо loзтаноламин, хлорид аммония и кар" бамкд. Полиэтиленполиамин мох<но заменить на диэтилентриамин или этилен- dO . дкамкн. Хлорид аммония можно исклюшть из загрузки, но в каждом. случае замены строго соблюдать указанное соотношение компонентов, так как наличке неалкклированных аминагрупп, 65 иэбыток формальдегида илк фасланонай кислоты отрицательна сказывается ка. эффективности ингибитора. Кахкf÷eñò <î загружаемой воды зависит от заранее определенного количества НСр, которое долх<на остаться в зоне реакции. Температура при загрузке укаэанных компонентов не играет существенной роли, се поддерживают около 40 C. Затем температуру сних<ают до ЗО C и прк полком ахла><денни через трубу, эаканчквающул юся б арботером, начинают подавать т реххлористый фосфор, не давая температуре в реакторе подниматься ньлае 40 С. о

Подача треххлористога ФосФора под слой . массы длится около 1 ч,можно подавать его и непосредственно н реакц,онкую

«Ф» массу беэ трубы с барботера ..,v ;.-,>к этом значительно унелкчкнаетсч нагрузка на обратный холодильник <:-1аже-. быть нежелательный у»ос трекхварксòого фосфора с парами нс . носке введения всего треххлоркстого фосфора к .когда необходимое количество IECC удалено, температуру реакционной массы поднимают и выдерживают при 98-1ОООC 3 ч или при 93-96 С S ч, за это время реакция заканчивается, массу охлаждают, при 60 С постепенно нейтрализуют

40-45%-ным раствором гидраоккск натрия да рН 3,6-3,9. Кожно нейтрализацию проводить при другой температуре, растворами другой концентрации клк твердым едким натром, но технологически предпочтительнее указанкы< условия. Иэ более концентрированного раствора ингибитора могут выпевать осадки, а более разбавленные растворы недут к непроизводительным расходам.

791645

Степень стабилизации (эффективность), %

Технология получения по сульфату кальция бонату кальция

54

По авт. св. Р 417432

По пр о т от.ипу

По примерам

2

4

98

96

99

92

94

96

97

Формула изобретения охлаждения получают 350 кг водного раствора желто-коричневого цвета с содержанием ингибитора 39%.

Пример 2. Процесс получения, порядок, количество загружаемых компо. нентов и все режимы температуры и времени такие же, как в примере 1.

Изменена загрузка воды: вместо 51 кг воды подают 78 кг, вследствие этого. уходит иэ реакционной смеси 65% образующегося хлористого водорода, а 35% (ЗСб (38,3 кг) остается в ней. Для нейтрализации до РН 3,6-3,9 вносят 171 кг

42%-ной гидроокиси натрия и после охлаждения получают 415 кг водного раствора с содержанием ингибитора

33% ..

Пример 3. Процесс получения, порядок, количество загружаемых ком- понентов и все режимы температуры и времени такие <е, как в примере 1.

Изменена загрузка воды: вместо 51 Kl 2О воды подают 34 кг, вследствие этого уходит из реакционной смеси 80% образующегося хлористого водорода, а

20% НСб(21,9 кг) остается в ней. Для нейтрализации до РН 3,6-3,9 вносят

123 кг 42%-ной гидроокиси натрия и после охлаждения получают 305 кг водного раствора с содержанием ингибитора 45%.

Пример 4. Процесс получения, порядок, количество загружаемых компонентов и все режимы температуры и времени, такие же как в примере 1.

Следовательно, ингибиторы, полученные по изложенным в описании примерам по эффективности не уступают прототипу и имеют следующие данные провер. ки на замерзание: по примеру 1 и 3 температура замерзания минус 43оС,по примеру 4 и 5 — минус 41 С, по примеру 2 — минус 40 С, по примеру б — 55 минус 38 С.

Технико-зкономические преимущества

i способа получения ингибитора заключаются в следующем

Ингибитор по эффективности не усту-бо пает ингибиторам на фосфористой кислоте и превосходит другие ингибиторы на треххлористом фосфоре.

Дл я прои з в одст в а и н ги бит ора не нужна техническая фосфористая кислота, поч б5

Изменена загрузка: вместо 10 кг полиэтиленполиамина загружают 6 2 кг диэтилентриамина (ТУ 6-05-1363-70, фракция II), других отличий на стадиях загрузки, фосфорилирования и нейтРализации нет. ПолУчают 345 кг водного раствора с содержанием ингибитора 38%.

Пример 5. Процесс получения, порядок, количество загружаемых компонентов и все режимы температуры и времени такие же, как в примере 1.

Изменена загрузка: вместо 10 кг полиэтиленполиамина загружают 5 к " 90%ного этилендиамина (ТУ 6-02-622-71), других отличий нет. Получают 344 кг водного раствора с содержанием ингибитора 38%.

П р И " м е р 6. Процесс получения, порядок загрузки и все режимы темпе- . ратуры и времени такие же, как в при- мере 1. Изменено количество загружаемых компонентов, а именно отменена загрузка хлорида аммония, вместо него увеличена загрузка монозтаноламина до 8,6 кг и карбамида до 4,2 кг. других отличий на стадии загрузки

Э фосфорилирования и нейтрализации нет.Получают 345 кг водного раствора с содержанием ингибитора 39%.

Полученные игибиторы обладают следующей эффективностью, определенной в соответствйи с ТУ 6-05-211-1153-78 представленной в таблице . лучаемая в виде побочного продукта в недостаточных количествах.

Стоимость сырья для получения ингибитора снижается на 43%, не считая стоимости попутно получаемой соляной кислоты (около 2 тонн 28%-ной

НС на 1 т треххлористого фосфора) .

1. Способ получения ингибитора отложений минеральных солей путем взаимодействия полиэтиленполиамина, моноэтаноламина, хлорида аммония и/

/или карбамида в кислой водной среде с формальдегидом и соединением фосфора, с последующей нейтрализацией, отличающий с ÿ тем, что с целью удешевления способа полученйя

791645

Составитель Л. йнаньева

Техред Т.Иаточка Корректор М, коста

Редактор Т. Пилипенко

Эаказ 9375/19 Тираж 1020 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 при сохранении эффективности ингибитора, в качестве соединения фосфора используют трекхлористый босфор причем из реакционной массы после его введения Удаляют„ 65-803 образующегося хлористого водорода.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что треххлористый фосфор вводят йосле загрузки других компонентов в нижнюю часть реактора.

3. Способ по пп. 1-2 о т л и ч аю ц и и с я тем, что нейтрализацию проводят 40-453-ной гидроокисью натрия до рН 3,7-3,8.