RU2128729C1

RU2128729C1 - Bactericidal corrosion inhibitor in hydrogen sulfide-containing media

Info

Publication number: RU2128729C1
Application number: RU98108092A
Authority: RU
Inventors: Р.Ф. Тишанкина; И.М. Шермергорн; А.Р. Пантелеева; Л.А. Кудрявцева; Г.Г. Бадриева; Р.Г. Неизвестная; А.Б. Миргородская
Original assignee: Акционерное общество "Напор"
Priority date: 1998-05-06
Filing date: 1998-05-06
Publication date: 1999-04-10

Abstract

FIELD: corrosion protection. SUBSTANCE: corrosion inhibitor designed to protect oil-field equipment operated in hydrogen sulfide-containing media contains product of interaction of mixture of primary and secondary aliphatic amines (weight ratio from 50:50 to 98:2) with industrial-grade dimethyl phosphite at molar ratio (1.0-1.2):(0.8-1.0), respectively. In a preferred embodiment of invention, bactericidal inhibitor additionally contains hydrocarbon solvent in amount 40 to 80% based on total weight of inhibitor. EFFECT: achieved high inhibitory activity in combination with low cost and accessibility. 2 cl, 2 tbl, 38 ex

Description

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

Известен ингибитор сероводородной коррозии, представляющий собой натриевые соли метилендиновой или эндиновой кислот (Авт. свид. СССР N 1665029, кл. E 21 B 43/22, 1991 г.). A known inhibitor of hydrogen sulfide corrosion, which is the sodium salt of methylendin or endinic acid (Auth. Certificate. USSR N 1665029, class E 21 B 43/22, 1991).

Однако данный ингибитор недостаточно эффективен даже при большой дозировке. However, this inhibitor is not effective enough even at a high dosage.

Известен ингибитор сероводородной коррозии, включающий производное алкиламмония - АНП - 2-хлоргидрат аминопарафинов (Авт. свид. N 625315, кл. E 21 B 43/00, 1979 г.), обладающий невысокой эффективностью (при высокой дозировке, свыше 100 мг/л). A known inhibitor of hydrogen sulfide corrosion, including a derivative of alkylammonium - ANP - 2-aminoparaffin hydrochloride (Auth. Certificate N 625315, class E 21 B 43/00, 1979), has low efficiency (at high dosage, over 100 mg / l )

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является ингибитор коррозии - бактерицид в минерализованных сероводородсодержащих водных средах, включающий продукт взаимодействия первичных алифатических аминов общей формулы, где R - алкил C₈-C₁₈, технического диметилфосфита и воды, взятых в мольном соотношении 1:0,8-1,2:0,8-1,2, и углеводородный растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вышеуказанный продукт взаимодействия - 10-70;
Углеводородный растворитель - Остальное
(патент РФ N 2038421, C 23 F 11/00).The closest in technical essence and the achieved effect is a corrosion inhibitor - a bactericide in mineralized hydrogen sulfide-containing aqueous media, including the product of the interaction of primary aliphatic amines of the general formula, where R is C ₈ -C ₁₈ alkyl, technical dimethyl phosphite and water taken in a 1: 0 molar ratio , 8-1.2: 0.8-1.2, and a hydrocarbon solvent in the following ratio of components, wt.%:
The above interaction product is 10-70;
Hydrocarbon Solvent - Else
(RF patent N 2038421, C 23 F 11/00).

Недостатком указанного ингибитора является сложность технологии получения продукта. За счет использования воды процесс трудно контролировать, он может протекать по нескольким направлениям. Это приводит к получению продукта с пониженной эффективностью и жизнеспособностью. The disadvantage of this inhibitor is the complexity of the technology for producing the product. Due to the use of water, the process is difficult to control; it can proceed in several directions. This results in a product with reduced potency and viability.

Задачей изобретения является создание технологичного при его производстве и эффективного в течение длительного времени ингибитора коррозии - бактерицида в минерализованных сероводородсодержащих средах, более дешевого и доступного по сырьевой базе. The objective of the invention is to create technologically advanced in its production and effective for a long time corrosion inhibitor - a bactericide in mineralized hydrogen sulfide-containing environments, cheaper and more affordable for raw materials.

Поставленная изобретением задача решается тем, что ингибитор коррозии - бактерицид в минерализованных сероводородсодержащих средах, включающий продукт взаимодействия первичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом, в качестве продукта взаимодействия содержит продукт взаимодействия смеси первичных алифатических аминов общей формулы H₂NR, где R - алкил с числом углеродных атомов C₈-C₃₀, и вторичных алифатических аминов общей формулы

где R - алкил с числом углеродных атомов C₈-C₃₀, взятых в соотношении, мас.%: 50-98 : 2-50 соответственно с техническим диметилфосфитом при их мольном соотношении 1,0-1,2 : 0,8-1,0.The problem posed by the invention is solved in that the corrosion inhibitor is a bactericide in mineralized hydrogen sulfide-containing environments, including the reaction product of primary aliphatic amines with technical dimethylphosphite, as the interaction product contains the reaction product of a mixture of primary aliphatic amines of the general formula H ₂ NR, where R is alkyl with the number of carbon C ₈ -C ₃₀ atoms, and secondary aliphatic amines of the general formula

where R is alkyl with the number of carbon atoms C ₈ -C ₃₀ taken in the ratio, wt.%: 50-98: 2-50, respectively, with technical dimethylphosphite at a molar ratio of 1.0-1.2: 0.8-1 , 0.

В преимущественном варианте ингибитор коррозии - бактерицид, включающий продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных аминов с техническим диметилфосфитом при их соотношении 1,0-1,2 : 0,8-1,0 соответственно дополнительно содержит углеводородный растворитель при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Продукт взаимодействия смеси первичных и вторичных алифатических аминов с техническим диметилфосфитом - 20-60
Углеводородный растворитель - Остальное
В качестве первичных и вторичных алифатических аминов могут быть использованы, например, фракции C₈-C₁₈ или C₁₀-C₁₄, или C₁₀-C₁₆, или C₈-C₃₀.In a preferred embodiment, the corrosion inhibitor is a bactericide, including the product of the interaction of a mixture of primary and secondary amines with technical dimethylphosphite at a ratio of 1.0-1.2: 0.8-1.0, respectively, additionally contains a hydrocarbon solvent in the following ratio, wt.% :
The product of the interaction of a mixture of primary and secondary aliphatic amines with technical dimethylphosphite - 20-60
Hydrocarbon Solvent - Else
As primary and secondary aliphatic amines, for example, fractions of C ₈ -C ₁₈ or C ₁₀ -C ₁₄ , or C ₁₀ -C ₁₆ , or C ₈ -C ₃₀ can be used.

В качестве углеводородного растворителя ингибитор может содержать, например, алифатический спирт, нефрас Ар 120/200 (ТУ 138-101809-80), Ар 130/150 (ГОСТ 10214-78), Ар 150/330 (ТУ 38.1011049-87Е), этилбензольную фракцию (ТУ 6-01-1037-78), бутилбензольную фракцию (ТУ 38-10297-78), их смеси в различных сочетаниях и др. растворители. As a hydrocarbon solvent, the inhibitor may contain, for example, aliphatic alcohol, Nefras Ar 120/200 (TU 138-101809-80), Ar 130/150 (GOST 10214-78), Ar 150/330 (TU 38.1011049-87E), ethylbenzene fraction (TU 6-01-1037-78), butylbenzene fraction (TU 38-10297-78), mixtures thereof in various combinations and other solvents.

В качестве алифатического спирта ингибитор коррозии - бактерицид содержит метиловый (мс), этиловый (эс), пропиловый (пс), изопропиловый (ипс), бутиловый (бс), изобутиловый (ибс) и др. спирты. As an aliphatic alcohol, a corrosion inhibitor - a bactericide contains methyl (ms), ethyl (es), propyl (ps), isopropyl (ips), butyl (bs), isobutyl (ibs) and other alcohols.

Анализ известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по предлагаемой совокупности признаков и наличию вышеуказанных свойств, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям "новизна" и "изобретательский уровень". Analysis of the known technical solutions showed that in science and technology there is no object similar in the proposed combination of features and the presence of the above properties, which allows us to conclude that the invention meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Использование смеси первичных и вторичных аминов в продукте взаимодействия и отсутствие воды позволяют улучшить технологию процесса приготовления ингибитора и продлить срок сохранения им высоких ингибирующих свойств. The use of a mixture of primary and secondary amines in the product of the interaction and the absence of water can improve the technology of the preparation of the inhibitor and extend its retention of high inhibitory properties.

Для доказательства соответствия заявленного состава критерию "промышленная применимость" приводим конкретные примеры приготовления ингибитора и его свойства. To prove the compliance of the claimed composition to the criterion of "industrial applicability" we give specific examples of the preparation of the inhibitor and its properties.

Пример 1. В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником и капельной воронкой, помещают 108 г технического диметилфосфита и при перемешивании дозируют 200 г аминов фракции C₁₀-C₁₄ (м.в. 200), содержащей 180 г первичных и 20 г вторничных аминов, поддерживал температуру дозировки не выше 50^oC. Затем смесь нагревают для завершения процесса 3-4 часа при температуре 60-70^oC.Example 1. In a four-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser and a dropping funnel, 108 g of technical dimethyl phosphite are placed and 200 g of amines of the C ₁₀ -C ₁₄ fraction (mv 200) containing 180 g of primary and 20 g of secondary amines, maintained the dosage temperature not higher than 50 ^o C. Then the mixture is heated to complete the process for 3-4 hours at a temperature of 60-70 ^o C.

Примеры 2-6 осуществляют аналогично примеру 1. Данные сведены в табл. 1. Examples 2-6 are carried out analogously to example 1. The data are summarized in table. 1.

Продукт взаимодействия представляет собой густую массу от светло-желтого до коричневого цвета, которую испытывают на защитный антикоррозионный эффект и бактерицидные свойства в минерализованных сероводородсодержащих средах. The interaction product is a dense mass of light yellow to brown color, which is tested on the protective anticorrosive effect and bactericidal properties in mineralized hydrogen sulfide-containing media.

Оценку защитных свойств ингибитора осуществляют гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированном (с добавлением реагента) стандартном сероводородсодержащем растворе по ГОСТ 9.50687. В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/см³ при концентрации сероводорода 100 мг/л. Продолжительность испытаний 6 часов.The protective properties of the inhibitor are evaluated by the gravimetric method in circulation cells in an inhibited (with the addition of a reagent) standard hydrogen sulfide-containing solution in accordance with GOST 9.50687. A model of produced water with a density of 1.12 g / cm ³ and a hydrogen sulfide concentration of 100 mg / l is used as an aggressive medium. The test duration is 6 hours.

Оценку бактерицидной активности проводят в соответствии с методическими рекомендациями ВНИИСПТнефть: "Методика контроля микробиологической зараженности нефтепромысловых вод и оценка защитного и бактерицидного действия реагентов" (РД 39-3-973-83, 1984). Evaluation of bactericidal activity is carried out in accordance with the methodological recommendations of VNIISPTneft: "Methodology for controlling the microbiological contamination of oilfield waters and evaluating the protective and bactericidal action of reagents" (RD 39-3-973-83, 1984).

Исследования проводят с использованием накопительной культуры сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ), выделенных из нефтепромысловых вод месторождений Татарии, Башкирии, Западной Сибири. The studies are carried out using an accumulative culture of sulfate-reducing bacteria (SBB), isolated from oil fields in the fields of Tataria, Bashkiria, and Western Siberia.

В ряд маркированных пробирок с предварительно прокипяченной и охлажденной пресной водой вводят накопительную культуру СВБ двухдневной выдержки и добавляют исследуемый продукт в количестве, обеспечивающем необходимую концентрацию (мг/л). Пробы выдерживают 24 часа при комнатной температуре (20-22^oC), после чего производят посев в питательную среду Постгейта в трех повторностях. После посева флаконы с испытательной средой термостатируют 15 суток при 32-35^oC.A two-day endurance culture culture culture culture plant is introduced into a series of labeled tubes with pre-boiled and cooled fresh water and the test product is added in an amount that provides the required concentration (mg / l). The samples are incubated for 24 hours at room temperature (20-22 ^o C), after which they are sown in a Postgate culture medium in triplicate. After seeding, the bottles with the test medium are thermostated for 15 days at 32-35 ^o C.

Эффективными считают те концентрации, которые обеспечивают 100%-ое подавление СВБ. В этом случае питательная среда остается прозрачной. Effective are those concentrations that provide 100% suppression of SSS. In this case, the culture medium remains transparent.

Результаты испытаний продуктов взаимодействия на защитный и бактерицидный эффект приведены в табл. 1. The test results of the products of interaction on the protective and bactericidal effect are given in table. 1.

Приводим примеры приготовления ингибитора коррозии - бактерицида с растворителем. We give examples of the preparation of a corrosion inhibitor - a bactericide with a solvent.

Пример 1. К 30 г продукта взаимодействия ПВ1, табл. 1 (смесь первичных и вторичных алифатических аминов при их соотношении, мас.%, 98:2 соответственно и технического диметилфосфита ДМФ при мольном соотношении 1:1) добавляют 70 г метанола, смесь перемешивают до получения однородной массы. Example 1. To 30 g of the product of the interaction of PV1, table. 1 (a mixture of primary and secondary aliphatic amines in their ratio, wt.%, 98: 2, respectively, and technical dimethylphosphite DMF in a 1: 1 molar ratio) add 70 g of methanol, the mixture is stirred until a homogeneous mass.

Примеры 2-38 осуществляют аналогично примеру 1, изменяя соотношение и растворитель. Examples 2-38 carried out analogously to example 1, changing the ratio and solvent.

Получаемый ингибитор представляет собой прозрачную жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета с температурой застывания от -10^o до -50^oC. Определяют его защитный и бактерицидный эффект. Результаты приведены в табл. 2.The resulting inhibitor is a clear liquid from light yellow to light brown in color with a pour point of from -10 ^o to -50 ^o C. Determine its protective and bactericidal effect. The results are shown in table. 2.

Анализ показателей, представленных в табл. 1 и 2, показывает, что предлагаемый ингибитор-бактерицид является более эффективным реагентом, стабильным при использовании и хранении по сравнению с прототипом и позволяет использовать смесь первичных и вторичных аминов, что ведет к удешевлению и расширению сырьевой базы за счет исключения стадии дистилляции аминов. Analysis of the indicators presented in table. 1 and 2, shows that the proposed bactericidal inhibitor is a more effective reagent, stable during use and storage compared with the prototype and allows the use of a mixture of primary and secondary amines, which leads to a reduction in the cost and expansion of the raw material base by eliminating the stage of amine distillation.

Claims

1. A corrosion inhibitor is a bactericide with hydrogen sulfide-containing media, comprising the reaction product of primary aliphatic amines and technical dimethylphosphite, characterized in that as the interaction product it contains the reaction product of a mixture of primary aliphatic amines of the general formula H ₂ NR and secondary aliphatic amines of the general formula

where R is alkyl with the number of hydrocarbon atoms C ₈ -C ₃₀ , when their ratio, wt.% 50 ^o C 98 - 2 ^o C 50, respectively, with technical dimethylphosphite taken in a molar ratio of 1.0 - 1.2 ^o C 0, 8 - 1.0, respectively.

2. The inhibitor according to claim 1, characterized in that it further comprises a hydrocarbon solvent in the following ratio of components, wt.%:
The product of the interaction of a mixture of primary and secondary amines with technical dimethylphosphite - 20 - 60
Hydrocarbon Solvent - Else