Ингибитор коррозии в кислородсодержащих сильноминерализованных водных средах

 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в водных и водонефтяных средах, содержащих кислород. Ингибитор коррозии содержит талловое масло 2,8-6,3 мас.%, в качестве аминосоединения - амины жирного ряда или их смеси общей формулы R_nH_mN, где n = 1, 2, 3; m = 0, 1, 2; R = C₂H₅, n-C₄H₉, CH₂CH₂OH 31,8-47,2 мас.%, неионогенное ПАВ 0,3 мас.% и растворитель остальное. Предложенный ингибитор обладает высоким защитным эффектом в кислородсодержащих высокоминерализованных средах при низких его дозировках, обладает низкой температурой застывания. 1 табл.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в водных и водонефтяных средах, содержащих кислород.

Известен ингибитор коррозии в кислородсодержащих средах, содержащий моноэтаноламин и ортофосфорную кислоту в растворителе (Пат. 2077607 РФ, МКИ⁶ C 23 F 11/08, 1997. Ингибитор коррозии в кислородсодержащих средах). К недостаткам его следует отнести энергетические издержки при получении - нагревании до 60^oC.

Известен ингибитор коррозии в водных средах, содержащих кислород и сероводород, состоящий из ортофосфорной кислоты, моноэтаноламина и продукта взаимодействия оксиалкилированного ПАВ и производного фосфористой кислоты в растворителе (Пат. 2077608 РФ, МКИ⁶ C 23 F 11/08, 1997. Ингибитор коррозии в водных средах). К недостаткам его следует отнести: энергетические издержки при получении - нагревании до 120-150^oC и перемешивании более трех часов, а также меньшую эффективность в кислородсодержащих средах.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является ингибитор коррозии металлов в водных средах, содержащих минеральные соли, кислород и сероводород, содержащий смешанное, талловое масло, амин и растворитель (патент РФ 2090655, МКИ⁶ C 23 F 11/08, 1997). Основными недостатками его являются энергетические затраты при получении - нагревании до 130^oC и перемешивании в течение трех часов, применение в качестве аминов дефицитных полиаминов (ЦЭДА, ПЭПА, ДЭТА).

В основу настоящего изобретения положена задача создания ингибитора коррозии, обладающего высоким защитным эффектом в кислородсодержащих высокоминерализованных средах при низких его дозировках, исключив энергетические издержки при получении, высокотехнологичного, применяемого в состоянии поставки.

Поставленная задача решается тем, что ингибитор коррозии на основе аминосоединений, таллового масла, растворителя дополнительно содержит неионогенное ПАВ, а в качестве аминосоединений содержит амины жирного ряда или их смеси общей формулы R_nH_mN (где n = 1, 2, 3; m = 0, 1, 2; R = C₂H₅, n-C₄H₉, CH₂CH₂OH) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Амины жирного ряда или их смеси общей формулы R_nH_mN - 31,8 - 47,2 Талловое масло - 2,8 - 6,3 Неионогенное ПАВ - 0,3 Растворитель - Остальное Для получения ингибитора использованы следующие химические продукты: диэтиламин технический по ГОСТ 9875-93; триэтиламин технический по ГОСТ 9966-93; трибутиламин по ТУ 6-02-1141-78; моноэтаноламин по ТУ 6-02-915-84; талловое масло по ТУ 13-0281078- 119-89; ПАВ (ОП-7, ОП-10).

В качестве растворителей использованы: спирт этиловый технический по ГОСТ 18.300-87; спирт изопропиловый по ТУ 6-09-402-87; спирт бутиловый нормальный технический по ГОСТ 5208-81; уайт-спирит по ГОСТ 31-34-78; толуол нефтяной по ГОСТ 5961-71.

Анализ отобранных в процессе поиска известных решений показал, что в науке и технике нет объектов, аналогичных по заявляемой совокупности признаков и наличию вышеуказанных свойств и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Для доказательства соответствия заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость" приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1 (прототип). В стеклянный реактор, снабженный мешалкой, термометром, насадкой Дина-Старка и обратным холодильником, загружают смешанное талловое масло и ЦЭДА, или ПЭПА, или ДЭТА в соответствующих количествах. Реагенты нагревают до 130^oC и перемешивают в течение 3-х часов, затем добавляют углеводородный растворитель (нефрас) в соответствии с расчетом.

Пример 2 (предлагаемый). К 5,7 г таллового масла добавляют при перемешивании 51 г этилового спирта. К полученному раствору при комнатной температуре и постоянном перемешивании добавляют 43 г триэтиламина и по окончании - 0,3 г ОП-7. Вся операция длится 3-5 минут.

Примеры 3-8. Выполняют аналогично примеру 2. Компонентный состав ингибитора приведен в таблице.

Предложенный ингибитор представляет собой жидкость от желтого до коричневого цвета с температурой застывания от -40^oC до -60^oC.

Ингибитор коррозии испытывают в кислородсодержащей водной среде по ГОСТ 9.506-87.

Метод заключается в определении потери массы металлических образцов за время их пребывания в неингибируемой и испытываемой средах.

Испытываемой средой служит стандартный раствор сточной воды, моделирующий нефтепромысловые сточные воды, с плотностью 1,12 г/см³. Для приготовления модели пластовой воды в 1 литре дистиллированной воды растворяют 12 г хлористого магния, 38 г хлористого кальция, 1,1 г сернокислого натрия, 0,9 г бикарбоната натрия и 120 г хлористого натрия. Приготовленный раствор содержит 2-4 мг/л кислорода.

Металлические образцы перед экспериментом обезжиривают и взвешивают с точностью до 0,00005 г.

Для коррозионных испытаний используют одновременно две установки с U-образными стеклянными сосудами, в которых создается линейный поток движения жидкости. Образцы помещают в колено U-образного сосуда, заполненного стандартным кислородсодержащим раствором. На второй установке также помещают образцы в колено сосуда, заполненного кислородсодержащим раствором с добавкой испытуемого ингибитора.

Продолжительность испытаний 6 часов.

По окончании испытаний образцы вынимают, удаляют продукты коррозии, сушат и взвешивают.

Защитное действие (Z) в процентах вычисляют по формуле: Z = (П₁-П₂)/П₁ · 100%, где П₁ - потеря массы образца в неингибируемой кислородсодержащей среде, г; П₂ - потеря массы образца в ингибированной кислородсодержащей среде, г.

Защитное действие ингибитора коррозии вычисляют как среднее арифметическое из результатов не менее трех параллельных определений.

Результаты испытаний предлагаемого ингибитора и прототипа приведены в таблице.

Формула изобретения

Ингибитор коррозии в кислородсодержащих сильноминерализованных средах, содержащий талловое масло, аминосоединение и растворитель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит неионогенное ПАВ, а в качестве аминосоединения - амины жирного ряда или их смеси общей формулы R_nH_mN, где n = 1, 2, 3; m = 0, 1, 2; R = C₂H₅, n - C₄H₉, CH₂CH₂OH, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Амины жирного ряда или их смеси общей формулы R_nH_mN - 31,8 - 47,2
Талловое масло - 2,8 - 6,3
Неионогенное ПАВ - 0,3
Растворитель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1