Результат интеллектуальной деятельности: Способ получения ингибитора коррозии

Описание изобретения

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

Известен способ получения ингибитора коррозии углеродистой стали в солоноватой воде (RU 2007502) путем создания композиции: сульфонат нонилфенола, оксиэтилированного на 1,5 моль окиси этилена, нейтрализованный гидроокисью натрия 7,0-11,0%, сульфонат нонилфенола, оксиэтилированного на 1,5 моль окиси этилена, нейтрализованный триэтаноламином 12,0-18,0%, фосфат нонилфенола, оксиэтилированного на 2,5 моль окиси этилена, нейтрализованный кубовыми остатками производства морфолина 60,0-70,0%, нонилфенол, оксиэтилированный на 9-12 моль окиси этилена 7,0-15,0%. Недостатком данного способа является неудовлетворительная защита от сероводородной коррозии и использование коррозионно-агрессивной серной кислоты.

Известен способ получения ингибитора коррозии углеродистой стали в солоноватой воде (RU 2007608) путем создания композиции содержащей: ортофосфорную кислоту 5-20%, моноэтаноламин 6,6-13,3%, продукт взаимодействия ПАВ и производного фосфористой кислоты 7,2-28,5%, растворитель остальное. Продукт взаимодействия ПАВ и производного фосфористой кислоты получают по методике (Э.Е. Нифантьев. "Химия фосфорорганических соединений", изд. Московского университета, 1971, с. 69, 71, 73) нагреванием оксиалкилированного продукта и фосфористой кислоты при 130-150°С. В качестве ПАВ используют оксиалкилированный жирный спирт моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов общей формулы CnH2nO(C2H40)m, где n=8-10, m=6, или оксиалкилированный алкилфенол, имеющий название моноалкилфенолы оксиэтилированные неонол АФ 9-10, или неонол АФ 9-12.

В качестве производного фосфористой кислоты используют фосфористую кислоту или диметилфосфит (ДМФ).

Наиболее близким к изобретению является способ (RU 2113543) получения ингибитора коррозии для водных сред взаимодействием оксиэтилированного моноалкилфенола с диметилфосфитом, или треххлористым фосфором при нагревании и последующим взаимодействием полученного продукта с этаноламином, или аминами С10-С18. Полученная активная основа растворяется в водно-метанольном растворе. Недостатком данного способа получения ингибитора коррозии является неудовлетворительная защита от сероводородной коррозии и использование дорогостоящих импортных фосфорсодержащих компонентов (диметилфосфита или треххлористого фосфора).

Задачей изобретения является разработка эффективного ингибитора на основе отечественного сырья, позволяющего обеспечить комплексную защиту от углекислотной и сероводородной коррозии.

Задача решается за счет способа, который включает получение активной основы ингибитора при взаимодействии ортофосфорной кислоты со спиртом, выбранном из группы, включающей додециловый спирт, цетиловый спирт, нонилфенол, бензиловый спирт, и амином или аминами, выбранными из группы, включающей моноэтаноламин, триэтаноламин, метилдиэтаноламин и кокоамин, при перемешивании и температуре 30-200 °С, после чего добавляют четвертичное аммониевое соединение и водно-спиртовой раствор, при следующем соотношении компонентов, %:

В качестве четвертичного аммониевого соединения используют бензалкониум хлорид или бензалкониум бромид.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что в процессе проведения указанных реакции образуются химические соединения обладающие: активным полярным центром для закрепления на внутренней металлической поверхности оборудования и неполярным заместителем для создания гидрофобной защитной пленки или слоя. Гидрофобный слой защищает или замедляет проникновение химических соединений способствующих коррозии: воды, углекислоты, сероводорода. Ингибитор коррозии обладает хорошими технологичными свойствами: низкой кинематической вязкостью при отрицательных температурах, менее 500 мм²/с при -40°С, низкой температурой застывания (менее -50°С) и коррозионной агрессивностью товарной формы реагента для стали Ст3 г/м²∙ час менее 0,125.

Способы получения ингибитора коррозии поясняются следующими примерами:

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником загружают 50 г додецилового спирта, 30 г триэтаноламина и прикапывают через капельную воронку 72 г ортофосфорной кислоты (85 % р-р). Реакционную массу перемешивают в течении 4-6 час при температуре 150 °С до однородного состояния. После чего охлаждают и получают композицию ингибитора коррозии: активная основа ингибитора коррозии 25 %, бензалкониум хлорид 13 %, раствор метанола в воде 63 %.

Пример 2. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником загружают 50 г цетилового спирта и 24 г ортофосфорной кислоты (85 % р-р). Реакционную массу перемешивают в течении 4-6 час при температуре 130-140 °С до однородного состояния. После чего в реакцию прикапывают через капельную воронку 20 г моноэтаноламина и производят выдержку при перемешивании в течении 2 час. По истечении этого времени получают композицию: активная основа ингибитора коррозии 25 %, бензалкониум бромид 15 %, раствор метанола в воде 60 %.

Пример 3. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником загружают 50 г нонилфенола, 25 г метилдиэтаноламина и прикапывают через капельную воронку 39,14 г ортофосфорной кислоты (85 % р-р). Реакционную массу нагревают до 140-150 °С и перемешивают в течении 4-6 час. После чего в реакционную массу добавляют 10 г моноэтаноламина и производят выдержку при перемешивании в течении 2 час. По истечении этого времени образуется композиция: активная основа ингибитора коррозии 20 %, бензалкониум бромид 10 %, раствор метанола в воде 70 %.

Пример 4. В четырехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром, прямым холодильником загружается 50 г бензилового спирта и 35 г ортофосфорной кислоты (85%) р-р). Реакционную массу перемешивают в течении 4-6 час при температуре 140-150 °С до однородного состояния. После чего в реакционную массу прикапывают через капельную воронку 18 г кокоамина и производят выдержку при перемешивании в течении 2 час. По истечении этого времени образуется: активная основа ингибитора коррозии 25 %, бензалкониум хлорид 15 %, раствор метанола в воде 60 %.

Метод позволяет получить эффективный ингибитор, обеспечивающий комплексную углекислотную и сероводородную антикоррозионную защиту.