Способ защиты стали от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород

Авторы патента:

Абдрахманов Ильдус Бариевич (RU)

Хуснутдинов Раиль Альтафович (RU)

Мустафин Ахат Газизьянович (RU)

Салихов Шамиль Мубаракович (RU)

Латыпова Ляйсан Рамилевна (RU)

Хуснитдинов Рамиль Нуритдинович (RU)

Андриянова Анастасия Николаевна (RU)

C23F11/14 - азотсодержащие соединения

Владельцы патента RU 2749958:

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

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты от коррозии оборудования и трубопроводов, контактирующих с минерализованными водно-нефтяными средами, содержащими сероводород, в нефтяной отрасли. Способ включает добавление в минерализованную водно-нефтяную среду, содержащую сероводород, 2-циклогексиланилина с концентрацией 25-200 мг/л. Технический результат: повышение степени защиты от коррозии стального оборудования - (87,9 - 96,04) % и снижение скорости коррозии присутствии 2-циклогексиланилина в 8,3-25,3 раза. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к способу защиты металлов от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах ингибиторами и может быть использовано для защиты от коррозии оборудования в нефтяной отрасли, контактирующего с сероводородными средами.

Известны способы защиты стали от коррозии в кислых средах с помощью ингибиторов на основе ароматических и гетероциклических соединений, таких как катапины, представляющие собой алкилбензилпиридинийхлориды, отличающиеся числом углеродных атомов в алкильной цепи. Известны следующие марки катапинов: А, К, Б-300, БПВ, ЭПВ (ТУ 6-01-530-70. Введ. 01.06.1971.13 с.); продукт конденсации бензиламина с уротропином (ТУ 6-02-1192-79. Ингибитор коррозии БА-6. Введ. 01.01.80.13 с.); смесь алкилбензилпиридина и циклического амина (ТУ 6-46893387-34-90. Ингибитор коррозии КИ-1. Введ. 01.07.90.12 с.); смесь производных толуилендиизоцианатов (ТУ 6-03-31-81. Ингибитор коррозии ТДА. Введ. 01.02.82.13 с.); четвертичная соль пиридиния (ТУ 6-01-11-15-72. Ингибитор коррозии КПИ-3. Введ. 01.02.73.14 с.).

Однако указанные ингибиторы не обладают высокой эффективностью защиты стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород.

Ближайшим аналогом по структуре и эффективности является ингибитор коррозии ПБ-5, представляющий собой продукт конденсации анилина и уротропина (ТУ 6-01-28-92. Ингибитор коррозии ПБ-5. Введ. 01.01.93. 11 с.). Недостатком указанного ингибитора является низкая его эффективность в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород.

Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении эффективности защиты стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород.

В заявленном техническом решении предложен способ защиты стали от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород, включающий добавление 2-циклогексиланилина в концентрации 25-200 мг/л в минерализованную водно-нефтяную среду, содержащую сероводород. 2-Циклогексиланилин получали каталитическим восстановлением 2-(2-циклогексенил)анилина на палладии на угле (Pd/C) в этилацетате.

Испытания защитного действия 2-циклогексиланилина в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород, проводили в лабораторных условиях гравиметрическим методом в соответствии с ГОСТ 9.506-87 «Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах», Издательство стандартов, 1988.

В качестве рабочих сред использовали водно-нефтяную смесь, составленную из модели минерализованной воды (ММВ) состава, г/л: NaCl - 163.00; CaCl₂⋅6H₂O - 34.00; CaSO₄⋅2H₂O - 0.14; MgCl₂⋅6H₂O - 17.00 и нефти. Содержание сероводорода составляло 1300 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, м;

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 2-циклогексиланилина.

К раствору 5 г 2-(2-циклогексенил)анилина в 50 мл этилацетата, добавили Pd/C (10% мольных) и перемешивали на магнитной мешалке в атмосфере водорода. По окончании реакции (контроль по ТСХ), реакционную массу отфильтровывали, растворитель удаляли при пониженном давлении. Получили 4.7 г продукта с выходом 93%. Спектр ЯМР¹Н (CDCl₃, δ/м.д., J/Гц): 1.29-1.37 м (1H, H^4'a), 1.43-1.51 м (4Н, Н^2'a, Н^3'а, Н^5'а, Н^6'а), 1.81-1.85 м (1Н, Н^4'b), 1.92-1.96 м (4Н, H^2'b, H^3'b, Н⁵'^b, Н^6'b), 2.50-2.55 м (1H, Н^1'), 3.72 уш. с. (2Н, NH₂), 6.72 д (1H, J 7.7, Н³), 6.83 т (1Н, J 7.7, Н⁵), 7.06 т (1Н, J 7.7, Н⁴), 7.17 д (1Н, J 7.7, Н⁶). Спектр ЯМР ¹³С (CDCl₃, δ/м.д., J/Гц): 26.42 (С^4'); 27.22 (С^3', С^5'); 32.88 (С^2', С^6'); 38.46 (С^1'); 115.97 (С³); 119.14 (С⁵); 126.02 (С⁶); 126.48 (С⁴); 132.05 (С²); 143.26 (С¹).

Пример 2.

Испытания эффективности защитного действия 2-циклогексиланилина в качестве ингибитора коррозии стали проводили по вышеописанной методике. В водно-нефтяной смеси ММВ: нефть с содержанием сероводорода Cн₂s=1300 мг/л, скорость коррозии без ингибитора составляет 0.91 г/м²⋅ч, а в присутствии 200 мг/л 2-циклогексиланилина (далее реагента) - 0.036 г/м²⋅ч. Степень защиты от коррозии в указанных условиях составляет 96.04%.

Пример 3.

Испытания эффективности защиты от коррозии прототипом (ингибитор ПБ-5) проводили аналогично примеру 2. Скорость коррозии в водно-нефтяной смеси ММВ: нефть, содержащей сероводород Cн₂s=1300 мг/л, составляет 0.91 г/м²⋅ч без реагента и 0.46 г/м²⋅ч в присутствии 200 мг/л прототипа. Степень защиты в указанных условиях составляет 49.5%.

В таблице представлены остальные примеры испытания реагента в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород.

Результаты испытаний, приведенные в таблице, свидетельствуют о высокой эффективности предлагаемого ингибитора коррозии стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород. 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 49.5%.

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

1. Высокая степень защиты от коррозии 2-циклогексиланилином (87.9-96.04%) по сравнению с прототипом (49.5%).

2. Снижение скорости коррозии стали в присутствии 2-циклогексиланилина в 8.3-25.3 раза, а в присутствии прототипа - в 1.9 раза.

3. Эффективными дозировками предлагаемого ингибитора являются 25-200 мг/л (степень защиты 87.9-96.04%), а в присутствии прототипа даже при дозировках 200 мг/л степень защиты не превышает 49.5%.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о высокой эффективности предлагаемого способа защиты стали от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород, который может найти применение в нефтяной отрасли.

Способ защиты стали от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород, включающий добавление в минерализованную водно-нефтяную среду, содержащую сероводород, 2-циклогексиланилина с концентрацией 25-200 мг/л.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Способ включает приведение в контакт антикоррозионной композиции с водной системой, приведенной в контакт со стальной поверхностью, где указанная антикоррозионная композиция содержит соединение, выбранное из алкилбензотриазола, алкилтолилтриазола, алкоксибензотриазола, алкокситолилтриазола, нитробензотриазола, нитротолилтриазола, галогенбензотриазола, галогентолилтриазола, гидрированного бензотриазола, гидрированного толилтриазола, их кислоты или соли или их комбинации, где водная система содержит рассол и имеет рН менее 2 и температуру от 120°C до 300°C.

Ингибитор гидратообразования и коррозии на основе полиуретанов для добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья // 2746210

Изобретение относится к химии полимерных соединений, а именно - к ингибитору гидратообразования и коррозии на основе полиуретанов для добычи, переработки и транспортировки углеводородного сырья общей формулы I, включая изомеры: где сумма n, m, x и z представляет собой число, достаточное для получения молекулярной массы 1850 - 2000 Да приR = этил CH3-СН2–(I-1) (Et)R = н-пропил CH3–CH2–CH2–(I-2) (n-Pr)R = н-бутил CH3−CH2−CH2−CH2−(I-3) (n-Bu)Техническим результатом является повышение эффективности предотвращения образования газовых гидратов и коррозии.

Флуоресцентное соединение для обработки воды и способ его применения // 2745061

Изобретение относится к соединениям или полимерам для обработки источника воды, меченной графеновой квантовой точкой, а также способы их изготовления и использования.

Составы ингибитора коррозии // 2735513

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Состав ингибитора коррозии содержит (a) по меньшей мере одну соль диэтаноламинглюконата и (b) биоразлагаемое катионное соединение, имеющее молекулярную массу меньше чем 500 Дальтон, причем биоразлагаемое катионное соединение представляет собой холинхлорид.

Ослабление внутренней коррозии в трубопроводе для транспортирования сырой нефти // 2734393

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для ослабления внутренней коррозии в трубопроводах для сырой нефти во время хранения и транспортирования сырой нефти.

Способ защиты от коррозии конденсаторов паровых турбин // 2725925

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для защиты от коррозии конденсаторов паровых турбин паросиловых энергоблоков, в том числе парогазовых установок (ПГУ) со стороны охлаждающей среды на время их ремонта или нахождения в резерве.

Способ получения 5-алкилсалицилалдоксимов и их применение // 2721407

Изобретение относится к способу получения продукта, содержащего 60-75 мас. % 5-алкилсалицилальдоксимов с формулой 1, где R представляет собой С6-С16-алкильную группу, который заключается в том, что в водно-спиртовую систему растворителей вводят п-алкилфенол, гидроксид натрия, хлороформ и гидроксиламин, причем относительно используемого алкилфенола гидроксид натрия и хлороформ используют в количествах от стехиометрического количества до 100% избытка, и гидроксиламин используют в количествах от стехиометрического количества до 60% избытка, и реакцию проводят при температуре 60-75°С в течение 1,5-4 часов, а затем при температуре 20-30°С послереакционную смесь подкисляют до достижения рН водной фазы <7,0, а затем азеотроп спирт-вода отгоняют с примесью непрореагировавшего хлороформа, остаток смешивают с нейтральным углеводородным растворителем С5-С10, слои разделяют, и растворитель отгоняют из органической фазы.

Ингибитор коррозии и способ его получения // 2710700

Изобретение относится к ингибиторам коррозии, которые используются в нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к составам, применяемым в качестве ингибиторов коррозии в минерализованных средах.

Ингибитор коррозии // 2706927

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано для защиты газо- и нефтепромыслового оборудования и трубопроводов транспортировки нефти, работающих в высокоминерализованных сероводородсодержащих средах.

Состав для ингибирования отложения солей // 2702784

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений кальция и бария, которые могут быть использованы в нефтяной промышленности, в частности, в скважинах и на скважинном оборудовании, в системе сбора, подготовки и транспорта нефти.