CS270633B1 - Inhibitor koroze - Google Patents

Abstract

Řeší ae složení inhibitoru koroze, určeného zejména pro ochranu těžebních, dopravních a skladovacích zařízení zemního plynu z podzemních zásobníků. Inhibitor obsahuje 100 dílů hmotnostních acylamidopolyaminoamoniumyl-karboxylátu a 10 až 400 dílů hmotnostních polyaminoamoniumyl-karboxylátu s celkovým obsahem 3 až 15 % hmotnostních aktivního dusíku, kde kationt je aminoradikál alifatického polyaminů a aminoradikál kondenzačního produktu alifatického polyaminů a polykarboxylových kyselin střední molekulové hmotnosti 146 až 650 a aniontem je radikál nasycených a/nebo nenasycených mastných kyselin s délkou řetězce 6 až 22 atomů uhlíku.

Description

Vynále,z se týká inhibitoru koroze, zejména pro ochranu zařízení používaných při těžbě zemního plynu z podzemních zásobníků, jeho dopravě a skladování.

Zemní plyn, skladovaný v podzemních zásobnících, obsahuje mimo hlavní uhlovodíkový podíl vodu, oxid uhličitý, sulfan, orBaniciké kyseliny a chlorid sodný, které způsobují korozi zařízení na jeho těžbu, dopraVu dl skladování. Agresivita prostředí se mění v závislosti na provozních podmínkách, 'to।znamená, že se liší v závislosti na tlaku a teplotě, výnosu vody, geologických podmínkách, výnosu horniny, na stupni vyčerpanosti zásobníků apod. . '

Při vtlačování je zemní plyn suchý, ale při těžbě ze zásobníků je do 'Určité míry nasycen vodní párou, která v rozvodném potrubí kondenzuje v důsledku teplotního rozdílu mezi vnitřkem zásobníku v hloubce 150 m a potrubím v nadzemí, případně obsahuje strženou uzávěrovou vodu z kolektoru. Vzhledem ke zvýšenému parciálnímu tlaku oxidu uhličitého v zásobníku a «rozvodu stoupá i acidita vodného prostředí na hodnotu pH = 4 až 5 a zvyšuje se i agresivita prostředí. Sulfan, přítomný v koncentraci často větší než 5 mg.m.“^ ještě agresivitu prostředí zvyěuje a korozní reakcí vznikající atomární vodík difunduje do kovu. V dutinách kovu přechází na molekulární vodík, jehož tlak způsobuje napětí v oceli, tvorbu trhlinek až praskání.

Protikorozní ochranu zařízení na těžbu, skladování a dopravu zemního plynu lze řešit volbou korozně odolných materiálů, které jsou však ekonomicky náročné, vytvářením povlaku korozně odolné plastické hmoty na kovovém povrchu nebo aplikací inhibitoru koroze do prostředí plynu. V praxi jsou používány ve funkci inhibitorů koroze látky na bázi alkylfenblů, álkylpyridinové báze a jejich soli, alifatické a cyklické aminy.

Nevýhodou známých inhibitorů koroze je jejich omezená rozpustnost v metanolu např. oktadecylamin, který je při těžbě plynu používán jako bezhydrátový inhibitor. Většina inhibitorů, pokud je v metanolu rozpustná, má nízkoutŽinnost, jako například pyridin, nebo způsobuje pěnivost systému, jako například kvarterní amoniové soli, nebo je příčinou prodlužování doby dělení vodné a uhlovodíkové fáze v důsledku silných emulgačních vlastností, jako například amidy kyselin, kokosového tuku.

Nedostatky známého stavu techniky do značné míry odstraňuje inhibitor koroze podle vynálezu. Jeho podstatou je, že inhibitor koroze obsahuje 100 dílů hmot, acylamidopolyaminoamoniumýjrkarboxylátu a 10 až 400 dílů hmot, polyaminoamoniumyl-karboxylátu s celkovým obsahem 3 až 15 hmotnostních procent aktivního dusíku, kde kationt je aminoradikál alifatického pólyaminu a aminoradikál kondenzačního produktu alifatického polyaminu a polykarboxylových kyselin střední molekulové hmotnosti 146 až 650 a aniontem je radikál nasycených a/nebo nenasycených mastných kyselin s délkou řetězce 6 až 22 atomů uhlíku*

Inhibitor koroze podle vynálezu se aplikuje ve formě metanolového nebo etanolového roztoku o koncentraci 5 až 50 % v závislosti na režimu těžby plynu. Roztok inhibitoru se pak dávkuje čerpadlem bud do podzemní nebo nadzemní části zařízení periodicky nebo kontinuálně* Kontrola účinnosti inhibitoru v provozních podmínkách se provádí stanovením hmotnostních úbytků kontrolních ocelových vzorků, stanovením změn jejich mechanických vlastností a analýzou obsahu Fe iontů ve vodném kondenzátu.

Hlavní výhody inhibitoru podle vynálezu spočívají v tom, že zpomaluje průběh koroze ocelového zařízení nejen v kapalné a plynné fázi systému, ale i v oblasti rozhraní fází, nemá negativní vliv na dělení fází v separátorech a má částečný biocidní účinek při dávkování do zásobníků. Jeho dalěí výhodou je skladovatelnost zásobního roztoku i při -20 °C.

CS 270633 Bl >

Vynález je dále blíže popsán na dvou příkladech jeho možného provedení.

Příklad 1

120 g diaminoamidové pryskyřice, připravěiié z polykarboxylových kyselin středního polymeračního stupně 2,15 a střední molekulové hmotnosti 575 a alifatického aminu s 3 atomy dusíku v mplárním přebytku s celkovým obsahem 12,3 % reaktivního dusíku, bylo smíseno s 132 g technické kyseliny olejové střední molekulové hmotnosti 280. Připravená směs acylamidoaminoamoniumyloleátu a diaminoamoniumyl - oleátu při 40 °C vy sokovi skó zní. kapalina s obsahem 5,3 % titrovatelného dusíku --byla rozpuštěna v. metanolu na 5 % ní roztok a dávkována v koncentraci 1 g účinných látek v laboratorních podmínkách do korozního systému o objemu 1 1, nasyceného Č0₂ s obsahem 100 mg NaCl/1, 500 mg/1 kyseliny octové a 20 mg/1 HgS. Pro srovnání byl použit tentýž korozní systém bez inhibitoru.

Rychlost koroze oceli v systému bez inhibitoru byla v kapalné fázi 434 /um.r^-1 a v plynné fázi 198 _zum.r . Za přítomnosti inhibitoru koroze podle vynálezu byly * ' —Ί —1 tyto hodnoty pro kapalnou fázi 28 ^um.r a pro plynnou fázi 7 /um.r , tedy účinnost v kapalné fázi byla 93,5 %, v plynné fázi 96,5 %.

Při hodnocení změn mechanických vlastností oceli tř. 11 bylo zjištěno, že ve srovnání s tažností původního materiálu 29,7 % klesla tato hodnota po třicetidenní zkouěce u vzorku z prostředí bez inhibitoru na 9,5 %, zatímco v prostředí s inhibitorem jen na 28,6 %,

Při vizuálním hodnocení nebyl na povrchu vzorku z prostředí s inhibitorem zjištěn výpkyt bodové koroze, naopak na vzorku z prostředí bez inhibitoru bylo zjištěno ojedinělé důlkové napadení obzvláště v části vzorku, která byla umístěna v oblasti rozhraní fází.

Příklad 2 .

120 g triaminoamidové pryskyřice připravené v alikvotním moláraím poměru z dikarboxylové kyseliny střední molekulové hmotnosti 202 a tetraminu bylo smíšeno s 38 g tetraminu, neutralizovaného 105 g nasycených mastných kyselin s délkou řetězce C 12. Připravená směs byla viskozní hnědá kapalina s obsahem 13,9 % hmot, aktivního dusíku.

Takto připravený inhibitor koroze byl rozpuštěn v etanolu na 50 %ní roztok a dávkován do laboratorního zkušebního zařízení v koncentraci 0,1 % hmot, účinných složek.

Zkušebním médiem bylo prostředí bez oxidu uhličitého. Do kapalného média byl přidán jemný říční písek pro zjištění ochranného účinku inhih-itom při erozním působení písku. Zkouška probíhala za dynamických podmínek na třepačce.

Hodnocení účinnosti inhibitoru bylo provedeno gravimetricky z hmotnostních úbytků ocelových vzorků umístěných jen v kapalině. Bylo zjištěno, že i při současném erozním působení písku je účinnost inhibitoru koroze vysoká, tj. 90,6 %,

Současně bylo při hodnocení roztoku po zkoušce zjištěno, že inhibitor koroze nezpůsobil technologicky nežádoucí vznik emulze systému vodný roztok - uhlovodík, neboř ee obě fáze po zkouěce rozdělily během 3 minut tak jako v prostředí bez inhibitoru koroze.

Vynález je možno využívat v zařízeních pro manipulaci se zemním plynem, uloženým v podzemních zásobnících.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Inhibitor koroze, zejména pro ochranu zařízení používaných při těžbě zemního plynu z podzemních zásobníků, jeho dopravě a’ skladování, vyznačující se tím, že obsahuje 100 dílů hmotnostních acylamidopolyaminoamoniumylkarboxylátu a 10 až 400 dílů hmotnostních polyaminoamoniumyl - karboxylátu s celkovým obsahem 3 až 15 S hmotnostních aktivního dusíku, kde kationt je aninoradikál alifatického polyaninu a aninoradikál kondenzačního produktu alifatického polyaminu a polykarboxylových kyselin střední molekulové hmotnosti 146 až 650 a aniontem je radikál nasycených a/nebo nenasycených mastných kyselin s délkou řetězce 6 až 22 atomů uhlíku. '