RU2082825C1

RU2082825C1 - Corrosion inhibitor for mineralized aqueous media

Info

Publication number: RU2082825C1
Application number: RU94033303A
Authority: RU
Inventors: И.М. Шермергорн; Р.Ф. Тишанкина; Л.А. Кудрявцева; А.Р. Пантелеева; Ю.К. Малков; Н.А. Березин; А.А. Фетисов; А.И. Ефремов; С.Г. Тарасов; Н.Р. Сагдиев; Г.Г. Бадриева; И.В. Тимофеева
Original assignee: Акционерное общество "Напор"
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1994-09-14
Publication date: 1997-06-27
Also published as: RU94033303A

Abstract

FIELD: anticorrosion agents. SUBSTANCE: corrosion inhibitor has product of interaction of hydroxyethylated saturated alcohol or hydroxyethylated alkylphenol, phosphorous acid and ethanolamine of the general formula H_3-nN-(C₂H₄OH)_n, where: n = 1, 2, 3 taken at mole ratio = 1:(0.8-1.2): (0.8-1.2), respectively. Preferably, corrosion inhibitor has interaction product indicated above and solvent at the following ratio of components, wt.-%: interaction product 20-80, and solvent - the rest. Corrosion inhibitor can be used in petroleum production industry. EFFECT: enhanced effectiveness of inhibitor. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. The invention relates to means for protecting oilfield equipment from corrosion in mineralized aqueous media and can be used in the oil industry.

Известен ингибитор сероводородной коррозии АНП-2, представляющий собой хлоргидрат аминопарафинов [1] Недостатками его являются: невысокая ингибирующая активность в сероводородсодержащих минерализованных водных средах при высокой дозировке свыше 100 мг/л. Known hydrogen sulfide corrosion inhibitor ANP-2, which is an aminoparaffin hydrochloride [1] Its disadvantages are: low inhibitory activity in hydrogen sulfide-containing mineralized aqueous media at a high dosage of over 100 mg / l.

Известен ингибитор коррозии, включающий соли моно- и дифосфорнокислых эфиров с числом углеродных атомов 10 20 и воды [2] Однако известный ингибитор эффективен лишь в нейтральных водных средах при высокой дозировке и неэффективен в сероводородсодержащих минерализованных водных средах. A known corrosion inhibitor, including salts of mono- and diphosphate esters with the number of carbon atoms 10 20 and water [2] However, the known inhibitor is effective only in neutral aqueous media at a high dosage and is ineffective in hydrogen sulfide-containing mineralized aqueous media.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является ингибитор коррозии, представляющий собой алкилфосфаты первичных жирных спиртов фракции C₇-C₁₃, являющийся продуктом взаимодействия жирного спирта фракции C₇-C₁₃, амина и производного фосфорсодержащей кислоты (пятиокиси фосфора или хлорокиси фосфора) [3] Недостатком данного ингибитора является низкий защитный эффект от кислородной и сероводородной коррозии.The closest in technical essence and the achieved result is a corrosion inhibitor, which is an alkyl phosphate of primary fatty alcohols of the C ₇ -C ₁₃ fraction, which is the product of the interaction of the fatty alcohol of the C ₇ -C ₁₃ fraction, an amine and a phosphorus-containing acid derivative (phosphorus pentoxide or phosphorus oxychloride) [ 3] The disadvantage of this inhibitor is the low protective effect of oxygen and hydrogen sulfide corrosion.

В основу изобретения положена задача создания ингибитора коррозии для минерализованных водных сред, обладающего одновременно высоким защитным эффектом от сероводородной и кислородной коррозии. The basis of the invention is the creation of a corrosion inhibitor for mineralized aqueous media, having both a high protective effect against hydrogen sulfide and oxygen corrosion.

Задача решается тем, что ингибитор коррозии для минерализованных водных сред, содержащий продукт взаимодействия соединений жирного ряда, производного фосфорсодержащей кислоты и амина, в качестве соединения жирного ряда содержит оксиэтилированный жирный спирт или оксиэтилированный алкилфенол, в качестве производного фосфорсодержащей кислоты фосфористую кислоту, в качестве амина этаноламин общей формулы H_3-nN(C₂H₄OH)_n, где n 1, 2, 3, взятые в молярном соотношении соответственно 1 (0,8 1,2) (0,8 - 1,2).The problem is solved in that the corrosion inhibitor for mineralized aqueous media containing the product of the interaction of fatty compounds, a derivative of phosphorus-containing acid and an amine, as a compound of a fatty series contains ethoxylated fatty alcohol or ethoxylated alkylphenol, phosphorous acid as a derivative of phosphorus-containing acid, ethanolamine as an amine general formula H _3-n N (C ₂ H ₄ OH) _n , where n 1, 2, 3, taken in a molar ratio of 1 (0.8 1.2) (0.8 - 1.2), respectively.

В качестве оксиэтилированного жирного спирта используют: оксанол Л-2 оксиэтилированный жирный спирт фракции C₁₀-C₁₂ с числом оксиэтильных групп, равным 2; или оксанол КД-6 оксиэтилированный жирный спирт фракции C₈-C₁₀ с числом оксиэтильных групп, равным 6; или синтанол ДТ-7 оксиэтилированный жирный спирт фр C₁₀-C₁₃ с числом оксиэтильных групп, равным 7; или синтанол ДС-10 оксиэтилированный жирный спирт фр C₁₀-C₁₈ с числом оксиэтильных групп 8 10 (Поверхностно-активные вещества. Справочник /Под ред. А.А. Абрамзона и Г.М. Гаевого, Л. Химия, 1979, с. 302 303).The following are used as the ethoxylated fatty alcohol: L-2 oxanol; ethoxylated fatty alcohol of the fraction C ₁₀ -C ₁₂ with the number of hydroxyethyl groups equal to 2; or KD-6 oxanol, ethoxylated fatty alcohol of fraction C ₈ -C ₁₀ with the number of hydroxyethyl groups equal to 6; or syntanol DT-7, ethoxylated fatty alcohol FR ₁₀ -C ₁₃ with the number of hydroxyethyl groups equal to 7; or syntanol DS-10, ethoxylated fatty alcohol fr C ₁₀ -C ₁₈ with the number of hydroxyethyl groups 8 10 (Surfactants. Handbook / Ed. by A.A. Abramzon and G.M. Gayev, L. Chemistry, 1979, p. . 302 303).

В качестве оксиэтилированного алкилфенола используют: моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена, оксиэтилированные неонолы АФ9-4, АФ9-6, АФ9-10, АФ9-12 с алкилом и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 6, 10, 12 (Технические условия 38.507-63-171-91), или оксиэтилированные алкилфенолы на основе полимердистиллята ОП-4, ОП-7, ОП-10 с алкилом C₈-C₁₀ и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 3 4, 6 7, 10 12. (Поверхностно-активные вещества. Справочник /Под ред. А.А. Абрамзона и Г.М. Гаевого, Л. Химия, 1979, с. 305).The following are used as ethoxylated alkyl phenol: monoalkyl phenols based on propylene trimers, ethoxylated neonols AF9-4, AF9-6, AF9-10, AF9-12 with alkyl and the number of hydroxyethyl groups equal to 4, 6, 10, 12, respectively (Specifications 38.507- 63-171-91), or ethoxylated alkyl phenols based on polymeric distillate OP-4, OP-7, OP-10 with C ₈ -C ₁₀ alkyl and the number of hydroxyethyl groups equal to 3 4, 6 7, 10 12, respectively. (Surface active substances. Handbook / Edited by A.A. Abramzon and G.M. Gayevoy, L. Chemistry, 1979, p. 305).

Фосфористая кислота побочный продукт производства диметилфосфита. Phosphorous acid is a by-product of dimethyl phosphite production.

Этаноламины общей формулы H_3-nN(C₂H₄ON)_n, где n 1, 2, 3, представляют собой моно-, ди- или триэтаноламин.Ethanolamines of the general formula H _3-n N (C ₂ H ₄ ON) _n , where n 1, 2, 3, are mono-, di- or triethanolamine.

Преимущественным вариантом выполнения изобретения является ингибитор коррозии, включающий продукт взаимодействия оксиэтилированного жирного спирта или оксиэтилированного алкилфенола, фосфористой кислоты и этаноламина общей формулы H_3-nN(C₂H₄ON)_n, где n 1, 2, 3 в молярном соотношении 1 (0,8 1,2) (0,8 1,2) и дополнительно растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.An advantageous embodiment of the invention is a corrosion inhibitor comprising a reaction product of an ethoxylated fatty alcohol or ethoxylated alkyl phenol, phosphorous acid and ethanolamine of the general formula H _3-n N (C ₂ H ₄ ON) _n , where n 1, 2, 3 in a molar ratio of 1 ( 0.8 1.2) (0.8 1.2) and additionally a solvent in the following ratio of components, wt.

Продукт взаимодействия, указанный выше 20 80
Растворитель Остальное
В качестве растворителя предлагаемый ингибитор содержит алифатический спирт (метиловый, этиловый, изопропиловый или бутиловый), или смесь спиртов, например, смесь метилового и этилового в соотношении 1 1, или смесь алифатического спирта с водой в соотношении 1 (0,2 4) соответственно.The product of the interaction specified above 20 80
Solvent Else
As a solvent, the proposed inhibitor contains an aliphatic alcohol (methyl, ethyl, isopropyl or butyl), or a mixture of alcohols, for example, a mixture of methyl and ethyl in a ratio of 1 1, or a mixture of aliphatic alcohol with water in a ratio of 1 (0.2 4), respectively.

Продукт взаимодействия, указанный выше, получают известным путем в 2 стадии: 1) взаимодействием оксиэтилированного жирного спирта с фосфористой кислотой (Нифантьев Э.Е. Химия фосфорорганических соединений, изд. Московского университета, 1971, с. 71); 2) последующей нейтрализацией полученной моноалкилфосфористой кислоты этаноламинами. The interaction product specified above is obtained in a known manner in 2 stages: 1) by the interaction of ethoxylated fatty alcohol with phosphorous acid (Nifantiev E.E. Chemistry of organophosphorus compounds, published by Moscow University, 1971, p. 71); 2) subsequent neutralization of the obtained monoalkylphosphorous acid with ethanolamines.

Пример 1 (образец 1, табл. 1). 250 г оксанола КД-6 смешивают с 65 г фосфористой кислоты при комнатной температуре. Затем смесь нагревают до 125 - 145^oC, отгоняют воду и осуществляют продувку азотом, после чего смесь охлаждают до 60^oC. К полученной реакционной смеси добавляют 73 г моноэтаноламина и перемешивают до получения однородного продукта.Example 1 (sample 1, table. 1). 250 g of KD-6 oxanol are mixed with 65 g of phosphorous acid at room temperature. Then the mixture is heated to 125-145 ^° C., water is distilled off and nitrogen is purged, after which the mixture is cooled to 60 ^° C. 73 g of monoethanolamine are added to the obtained reaction mixture and stirred until a homogeneous product is obtained.

Примеры 2 15 выполняют аналогично примеру 1. Examples 2 to 15 are performed analogously to example 1.

Пример 16 (образец 16, табл. 1) прототип (продукт взаимодействия жирного спирта C₁₀-C₁₃, моноэтаноламина и пятиокиси фосфора - алкилфосфат первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₃.Example 16 (sample 16, table. 1) prototype (the product of the interaction of fatty alcohol C ₁₀ -C ₁₃ , monoethanolamine and phosphorus pentoxide - alkyl phosphate primary fatty alcohols fraction C ₁₀ -C ₁₃ .

Приводим примеры приготовления ингибитора в растворителе. We give examples of the preparation of an inhibitor in a solvent.

Пример 1 (образец 1, табл. 2). К 20 г продукта взаимодействия (ПВ1) добавляют 80 г метанола и перемешивают до получения однородного продукта. Example 1 (sample 1, table. 2). To 20 g of the reaction product (PV1) add 80 g of methanol and mix until a homogeneous product is obtained.

Примеры 2 6 выполняют аналогично примеру 1. Examples 2 to 6 perform analogously to example 1.

Пример 7. К 40 г продукта взаимодействия ПВ1 добавляют 50 г метанола и 10 г воды. Смесь перемешивают до однородного состояния. Example 7. To 40 g of the product of the interaction of PV1 add 50 g of methanol and 10 g of water. The mixture is stirred until smooth.

Примеры 8 22 выполняют аналогично примеру 7. Полученный продукт представляет собой прозрачную жидкость желтого цвета с температурой застывания от -10 до -60^oC.Examples 8 to 22 perform analogously to example 7. The resulting product is a clear yellow liquid with a pour point of from -10 to -60 ^o C.

Предлагаемый продукт взаимодействия и его товарную форму в растворителе испытывают в минерализованных водных средах в качестве ингибитора сероводородной и кислородной коррозии, защитный эффект определяют гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированном (с добавлением реагента) стандартном минерализованном растворе (ГОСТ 9.506-87). В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1.12 г/см³ при концентрации сероводорода 20 100 мг/л и кислорода до 4 мг/л. Продолжительность испытаний 6 ч.The proposed interaction product and its marketable form in a solvent are tested in mineralized aqueous media as an inhibitor of hydrogen sulfide and oxygen corrosion, the protective effect is determined by the gravimetric method in circulation cells in an inhibited (with the addition of a reagent) standard mineralized solution (GOST 9.506-87). A model of produced water with a density of 1.12 g / cm ³ at a concentration of hydrogen sulfide of 20 to 100 mg / l and oxygen up to 4 mg / l is used as an aggressive medium. Test duration 6 hours

Результаты испытаний защитного эффекта предлагаемого ингибитора и прототипа приведены в табл. 1, а его товарной формы в табл. 2. The test results of the protective effect of the proposed inhibitor and prototype are given in table. 1, and its commodity form in table. 2.

Анализ данных табл. 1 и 2 показывает, что предлагаемый ингибитор коррозии обладает более высоким защитным эффектом от сероводородной и кислородной коррозии. Кроме того, предложенный ингибитор является технологичным для условий широкого интервала температур и может применяться в зимних условиях и условиях Крайнего Севера. Data analysis table. 1 and 2 shows that the proposed corrosion inhibitor has a higher protective effect against hydrogen sulfide and oxygen corrosion. In addition, the proposed inhibitor is technologically advanced for a wide temperature range and can be used in winter conditions and the Far North.

Claims

1. A corrosion inhibitor for mineralized aqueous media containing a product of the interaction of a fatty compound, a derivative of a phosphoric acid and an amine, characterized in that the interaction product as a fatty compound contains an ethoxylated fatty alcohol or ethoxylated alkylphenol, as a derivative of a phosphoric acid, phosphorous acid, in as an amine, ethanolamine of the general formula
H ₃ _- _n N (C ₂ H ₄ OH) _n ,
where n 1, 2, 3,
taken in a molar ratio, respectively, 1 0.8 1.2 0.8 1.2.

2. The corrosion inhibitor according to claim 1, characterized in that it further comprises a solvent in the following ratio of components, wt.

The specified product of the interaction of ethoxylated fatty alcohol or ethoxylated alkyl phenol, phosphorous acid and ethanolamine 20 80
Solvent Else,