Способ получения ингибированной соляной кислоты

 

Изобретение относится к способам получения ингибированной соляной кислоты, применяемой в нефтедобыче, а именно к производству в том числе ингибированной соляной кислоты, используемой для обработки призабойных зон нефтяных и водонагревательных скважин. В способе получения ингибированной соляной кислоты, включающем разбавление ее водой и ввод азотсодержащего компонента, в качестве азотсодержащего компонента берут первичные высшие алифатические амины формулы NH₂R, где R - углеводородный радикал, содержащий фракции от С₁₀ до С₁₈, или амины изостроения - изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции С₁₂-С₁₈. Технический результат состоит в получении ингибированной соляной кислоты, соответствующей требованиям и нормам технических условий на нее простым и эффективным методом. 1 табл.

Изобретение относится к способам получения ингибированной соляной кислоты, применяемой в нефтедобыче, а именно к производству ингибированной абгазной соляной кислоты, используемой для обработки призабойных зон нефтяных и водонагнетательных скважин.

Использование неингибированной соляной кислоты в нефтедобыче приводит к коррозионному разрушению нефтепромыслового оборудования и транспортных средств, используемых для ее перевозки.

Известны способы получения ингибированной соляной кислоты введением в нее ингибиторов кислотной коррозии на основе пиридиновых оснований или модифицированных полиалкилпиридинов (Ингибиторы коррозии. Номенклатурный справочник. Под редакцией Иванова Е.С., Харламова Т.К., Фатеева Н.И. - Черкассы, 1968, с.31).

Недостатками известных способов являются низкая эффективность ингибирования соляной кислоты при низких дозировках, высокая токсичность ингибиторов и резкий их неприятный запах, ухудшающие санитарные условия работы с ингибированной кислотой.

Известен способ получения ингибированной соляной кислоты введением в нее ингибитора кислотной коррозии В-2, являющийся продуктом конденсации кубовых остатков разгонки бензилхлорида с аммиаком и формальдегидом (ТУ 6-01-147-67).

Недостатком известного способа является недостаточно высокая эффективность ингибирования соляной кислоты, связанная с наличием в составе смолообразных компонентов кубового остатка. Кроме того, продукт конденсации бензилхлорида с формальдегидом и аммиаком характеризуется повышенной токсичностью, поскольку содержит производные ароматических углеводородов и обладает специфическим запахом горького миндаля и является вредным экологически.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является известный способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий последовательное разбавление ее водой до 20-22% концентрации, затем раствором, полученным путем обработки формальдегидом маточного раствора производства хлорамина Б со стадии амидирования бензосульфохлорида водным раствором аммиака, после чего в нее вводят азотсодержащий ингибитор (Патент РФ N2096523, кл. C 23 F 11/04, оп. 10.10.97).

К недостаткам известного способа ингибирования соляной кислоты относятся: сложность процесса, недостаточная высокая эффективность ингибирования соляной кислоты при низких концентрациях.

В основу настоящего изобретения положена задача создания способа получения высокоэффективной ингибированной соляной кислоты более простым методом за счет образования ингибитора кислотной коррозии в самой соляной кислоте в процессе получения ингибированной соляной кислоты.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения ингибированной соляной кислоты, включающем разбавление ее водой и ввод в нее азотсодержащего компонента, берут первичные высшие алифатические амины формулы NH₂R, где R - углеводородный радикал, содержащий от 10 до 18 атомов углерода или их смесь (фракция), или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции C₁₂-C₁₈.

В качестве соляной кислоты может быть использована, например, кислота соляная из абгазов хлорорганических производств (ТУ 6-01-04689381-80-92 с изв. N 1); или кислота соляная из абгазов фосфорорганических производств (ТУ 6-02-12-103-84 с изв.N 1-3); или техническая соляная кислота согласно ГОСТ 857-95.

В качестве аминов могут быть использованы: I. Амины нормального строения NH₂R, где R - углеводородный радикал, содержащий фракции от C₁₀ до C₁₂, таких как: 1) алифатический первичный жирный амин нормального строения фракции или C₁₀, или C₁₂, или C₁₆, или C₁₈, например Генамины марок 12R 100D, 14R 100D, 16R 100D, 18R 100D; 2) алифатические первичные высшие амины, содержащие смесь аминов нормального строения, имеющих четное число углеродных атомов от C₁₂ до C₁₈, например Генамин OL 100 (паспорт фирмы "Хехст"); 3) алифатические первичные высшие амины, содержащие смесь аминов, имеющих четное и нечетное число углеродных атомов от C₁₀ до C₁₄, согласно ТУ 113-03-0203796-018-092 с изв.1.

II. Изоалкиламин, содержащий разветвленную структуру аминов фракции C₁₂-C₁₈, например ГИПХ-5 (ТТ 39-12966038-001-93).

Для получения 20-25% концентрации ингибированной соляной кислоты берут 27-28% абгазную или 33% техническую соляную кислоту, разбавляют пресной водой до получения значения плотности в разбавленной кислоте 1,11- 1,12 г/дм³, затем вводят в нее амины.

Полученную смесь перемешивают в течение 0,5 часа и при 20^oC определяют в ингибированной соляной кислоте скорость коррозии стали 3 согласно требованиям и нормам ТУ2458-ОП-009-12666038-98.

В цилиндр прибора наливают 250 см³ ингибированной соляной кислоты и помещают стержень с тремя пластинами так, чтобы пластины были полностью погружены в раствор, цилиндр с пластинами помещают в термостат или водяную баню с температурой (20±2)^oC. Пластины через 48 часов вынимают из раствора, промывают обильным количеством воды. Продукты коррозии с поверхности пластин убирают резиновым ластиком, далее пластины промывают ацетоном, сушат в эксикаторе в течение 1 часа и взвешивают. Результаты взвешивания в граммах записывают с точностью до 0,0001 г. Скорость коррозии (V) г/м²ч вычисляют по формуле: где m₁ - масса пластин до начала испытания, г; m₂ - масса пластин после испытания, г; S - площадь пластин, м²; i - время испытания, ч.

За результат испытания принимают среднее арифметическое трех параллельных определений.

Приводим конкретные примеры осуществления способа:
Пример 1. К 100 г 22%-ой технической соляной кислоты вводят 0,1 г первичного алифатического амина фракции C₁₀-C₁₄, смесь перемешивают в течение 0,5 часа при Т=20^oC.

Примеры 2-11 осуществляют аналогично примеру 1, используют кислоту техническую или абгазную, изменяя амин и его концентрацию.

Пример 12 (по прототипу).

Результаты испытаний ингибированной соляной кислоты по примерам 1-12 сведены в таблицу. Из представленных в таблице данных видно, что предлагаемый способ позволяет получить ингибированную соляную кислоту, соответствующую требованиям и нормам технических условий на нее, более простым и эффективным методом при концентрации ингибирующего компонента 0,2-0,5%г

Формула изобретения

Способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий разбавление ее водой и ввод азотсодержащего компонента, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего компонента берут первичные высшие алифатические амины формулы NH₂R, где R - углеводородный радикал, содержащий фракции C₁₀-C₁₈ или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции C₁₂-C₁₈.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2