RU2532019C1 - Agent for neutralising hydrogen sulphide and inhibiting growth of sulphate-reducing bacteria - Google Patents

Agent for neutralising hydrogen sulphide and inhibiting growth of sulphate-reducing bacteria Download PDF

Info

Publication number
RU2532019C1
RU2532019C1 RU2013135851/04A RU2013135851A RU2532019C1 RU 2532019 C1 RU2532019 C1 RU 2532019C1 RU 2013135851/04 A RU2013135851/04 A RU 2013135851/04A RU 2013135851 A RU2013135851 A RU 2013135851A RU 2532019 C1 RU2532019 C1 RU 2532019C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reagent
hydrogen sulfide
complete suppression
quaternary ammonium
organic base
Prior art date
Application number
RU2013135851/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ахматфаиль Магсумович Фахриев
Рустем Ахматфаилович Фахриев
Original Assignee
Ахматфаиль Магсумович Фахриев
Рустем Ахматфаилович Фахриев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ахматфаиль Магсумович Фахриев, Рустем Ахматфаилович Фахриев filed Critical Ахматфаиль Магсумович Фахриев
Priority to RU2013135851/04A priority Critical patent/RU2532019C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2532019C1 publication Critical patent/RU2532019C1/en

Links

Landscapes

  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to an agent which includes, wt %: an organic base and/or alkali metal hydroxide 0.03-20, a quaternary ammonium salt 0.3-30, polyethylene glycol 0.01-5 and hemiformal (and) lower aliphatic alcohol(s) - the balance.
EFFECT: high biocidal activity and reactivity with respect to hydrogen sulphide, effective protection of equipment from corrosion.
4 cl, 3 tbl, 22 ex

Description

Изобретение относится к химическим реагентам, в частности к реагентам для нейтрализации сероводорода и легких меркаптанов, подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ) в нефтепромысловых средах и защиты оборудования от коррозии, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности.The invention relates to chemical reagents, in particular to reagents for neutralizing hydrogen sulfide and light mercaptans, inhibiting the growth of sulfate-reducing bacteria (SBA) in oilfield environments and protecting equipment from corrosion, and can be used in the oil and gas industry.

Известны химические реагенты для подавления роста СВБ и ингибирования коррозии, представляющие собой продукт взаимодействия 30-40%-ного раствора формальдегида - формалина с аммиаком в мольном соотношении 1,6-3:1 или продукты взаимодействия формалина с аммиаком и моноэтаноламином в мольном соотношении формальдегид: аммиак: амин 1:(0,05-0,4):(0,1-0,9), соответственно (RU 2186957, RU 2191849).Known chemicals for inhibiting the growth of SVB and inhibiting corrosion, which are the product of the interaction of a 30-40% solution of formaldehyde - formalin with ammonia in a molar ratio of 1.6-3: 1 or the products of the interaction of formalin with ammonia and monoethanolamine in a molar ratio of formaldehyde: ammonia: amine 1: (0.05-0.4) :( 0.1-0.9), respectively (RU 2186957, RU 2191849).

Указанные реагенты обладают также свойствами нейтрализатора сероводорода и легких меркаптанов, т.е. являются реагентами комплексного действия, сочетающими в себе свойства бактерицида и нейтрализатора коррозионных сернистых соединений. Однако известные реагенты недостаточно эффективны и требуют сравнительно высоких дозировок при применении как в качестве бактерицида (не менее 75 мг/л), так и нейтрализатора (не менее 5 г/г сероводорода).These reagents also have the properties of a catalyst for hydrogen sulfide and light mercaptans, i.e. are reagents of complex action, combining the properties of a bactericide and a neutralizer of corrosive sulfur compounds. However, the known reagents are not effective enough and require relatively high dosages when used both as a bactericide (not less than 75 mg / l) and a neutralizer (not less than 5 g / g hydrogen sulfide).

Известен состав для нейтрализации сероводорода, подавления роста СВБ и ингибирования коррозии, включающий продукт(ы) взаимодействия формальдегида с моноэтаноламином (65-90%), гидроксид натрия или калия (0,1-1%) и третичный аминоспирт и/или низший алифатический спирт (RU 2228946).A known composition for neutralizing hydrogen sulfide, inhibiting the growth of SVB and inhibiting corrosion, including the product (s) of the interaction of formaldehyde with monoethanolamine (65-90%), sodium or potassium hydroxide (0.1-1%) and tertiary amino alcohol and / or lower aliphatic alcohol (RU 2228946).

Недостатками известного состава являются недостаточно высокая эффективность, низкая термохимическая стабильность и снижение активности при хранении.The disadvantages of the known composition are insufficiently high efficiency, low thermochemical stability and decreased activity during storage.

Известен также состав для нейтрализации сероводорода и метил-, этилмеркаптанов в товарной нефти, представляющий собой смеси гемиформаля с ароматическим углеводородом (RU 2478687). При этом в качестве ароматического углеводорода он содержит бензол, толуол, ксилолы, диэтилбензолы в количестве до 30%.Also known is a composition for neutralizing hydrogen sulfide and methyl, ethyl mercaptans in commercial oil, which is a mixture of hemiformal with an aromatic hydrocarbon (RU 2478687). Moreover, as an aromatic hydrocarbon, it contains benzene, toluene, xylenes, diethylbenzenes in an amount up to 30%.

Недостатками указанного состава являются невысокие биоцидная активность к СВБ и скорость нейтрализации сероводорода в водонефтяных эмульсиях.The disadvantages of this composition are the low biocidal activity to SVB and the rate of neutralization of hydrogen sulfide in oil-water emulsions.

Известен комплексный реагент для очистки жидких и газообразных сред от сероводорода и меркаптанов со свойствами дезинфицирующего средства, представляющий собой смесь 1,3,5-триазин-1,3,5-триэтанола общей формулы C9H21N3O3 - 48-52% и примеси 2-диметиламиноэтанола, диметоксиметана, 2-бутанона, метилпропилового эфира, 1,3-диметокси-2-пропанола, диэтил-1,2-этандиамина и воды - до 100% (RU 2453582).Known complex reagent for cleaning liquid and gaseous media from hydrogen sulfide and mercaptans with the properties of a disinfectant, which is a mixture of 1,3,5-triazine-1,3,5-triethanol of the general formula C 9 H 21 N 3 O 3 - 48-52 % and impurities of 2-dimethylaminoethanol, dimethoxymethane, 2-butanone, methylpropyl ether, 1,3-dimethoxy-2-propanol, diethyl-1,2-ethanediamine and water - up to 100% (RU 2453582).

Недостатками указанного реагента являются длительность процесса его синтеза (8-12 часов при 50-60°C в присутствии специально разработанного катализатора щелочной природы) и недостаточно высокая эффективность при применении как в качестве нейтрализатора (не менее 4 г/г сероводорода), так и бактерицида (не менее 100 мг/л).The disadvantages of this reagent are the duration of the synthesis process (8-12 hours at 50-60 ° C in the presence of a specially developed catalyst of an alkaline nature) and insufficiently high efficiency when used both as a neutralizer (at least 4 g / g hydrogen sulfide) and bactericide (not less than 100 mg / l).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является нейтрализатор сероводорода, включающий гемиформаль(и) спиртов C1-C5 (75-99,5%) и органическое основание (RU 2466175). В преимущественном варианте он дополнительно содержит гидроксид щелочного металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:Closest to the proposed invention is a hydrogen sulfide neutralizer comprising hemiformal (s) alcohols C 1 -C 5 (75-99.5%) and an organic base (RU 2466175). In an advantageous embodiment, it further comprises an alkali metal hydroxide in the following ratio of components, wt.%:

Гемиформаль(и)Hemiformal (s) 85-9885-98 Гидроксид щелочного металлаAlkali metal hydroxide 0,1-10.1-1 Органическое основаниеOrganic base ОстальноеRest

При этом в качестве органического основания он преимущественно содержит третичный амин и/или четвертичное аммониевое основание, или смеси третичного амина с первичным и вторичным аминами.Moreover, as an organic base, it mainly contains a tertiary amine and / or quaternary ammonium base, or a mixture of a tertiary amine with primary and secondary amines.

Указанный реагент-нейтрализатор обеспечивает эффективную нейтрализацию сероводорода и легких меркаптанов при низких удельных расходах (2-3 г/г сероводорода). Он обладает также биоцидной активностью по отношению к СВБ. Однако в качестве бактерицида он недостаточно эффективен (требуемый удельный расход для полного подавления роста СВБ составляет не менее 75 мг/л). Другим недостатком указанного реагента является недостаточно высокая скорость нейтрализации сероводорода в нефтепромысловых средах, в частности в водонефтяных эмульсиях (продукции нефтяных скважин), в результате чего требуется обеспечение длительного времени контакта нейтрализатора с очищаемым сырьем, что не всегда осуществимо на действующих установках подготовки нефти.The specified reagent-neutralizer provides effective neutralization of hydrogen sulfide and light mercaptans at low specific costs (2-3 g / g of hydrogen sulfide). It also has biocidal activity against SVB. However, it is not effective enough as a bactericide (the required specific consumption for complete suppression of the growth of SVB is at least 75 mg / l). Another disadvantage of this reagent is the insufficiently high rate of neutralization of hydrogen sulfide in oilfield environments, in particular in oil-water emulsions (oil well production), which requires ensuring a long contact time of the neutralizer with the purified feedstock, which is not always feasible in existing oil treatment plants.

Задачей заявляемого изобретения является создание эффективного реагента комплексного действия на основе гемиформаля, обладающего более высокими биоцидной активностью по отношению к СВБ и реакционной способностью к сероводороду. Изобретением также решается задача интенсификации процесса нейтрализации сероводорода в нефтепромысловых средах, в частности в водонефтяных эмульсиях, за счет повышения скорости реакции нейтрализации.The task of the invention is the creation of an effective reagent with a complex action based on hemiformal, which has higher biocidal activity with respect to SVB and reactivity to hydrogen sulfide. The invention also solves the problem of intensifying the process of neutralizing hydrogen sulfide in oilfield environments, in particular in oil-water emulsions, by increasing the rate of neutralization reaction.

Поставленная задача решается тем, что реагент для нейтрализации сероводорода и подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий, включающий гемиформаль(и) низшего алифатического спирта(ов) и органическое основание и/или гидроксид щелочного металла, дополнительно содержит азотсодержащее катионное поверхностно-активное вещество (катионактивное ПАВ), преимущественно четвертичную аммониевую соль (ЧАС), и полиэтиленгликоль (ПЭГ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the reagent for neutralizing hydrogen sulfide and inhibiting the growth of sulfate-reducing bacteria, including hemiformal (s) of lower aliphatic alcohol (s) and an organic base and / or alkali metal hydroxide, additionally contains a nitrogen-containing cationic surfactant (cationic surfactant), mainly quaternary ammonium salt (HOUR), and polyethylene glycol (PEG) in the following ratio of components, wt.%:

Органическое основание и/или гидроксидOrganic base and / or hydroxide щелочного металлаalkali metal 0,03-200.03-20 Четвертичная аммониевая сольQuaternary ammonium salt 0,3-300.3-30 ПолиэтиленгликольPolyethylene glycol 0,01-50.01-5 Гемиформаль(и) низшего алифатического спирта(ов)Hemiformal (s) of lower aliphatic alcohol (s) ОстальноеRest

При этом в качестве четвертичной аммониевой соли он преимущественно содержит хлористые соли (хлориды четвертичных аммониевых соединений), выпускаемые промышленностью в качестве товарных продуктов (ЧАС в товарной форме). В предпочтительном варианте в качестве четвертичной аммониевой соли для изготовления предлагаемого реагента используют Вещество катионактивное марки КАТАПАВ С по ТУ 2482-003-04706205-2004, представляющее собой 50-80%-ный спиртовый раствор алкилбензилдиметиламмоний хлоридов или КАТАПАВ по ТУ 2482-008-04706205-2004, или Катамин АБ по ТУ 9392-003-48482528-99, или КСИНАЛ по ТУ 9392-001-76639615-06, представляющие собой около 50%-ный водный раствор алкилдиметилбензиламмоний хлоридов, или АЛКАПАВ С по ТУ 2482-004-04706205-2005, представляющее собой спиртовый раствор алкилтриметиламмоний хлоридов, или СЕПТАПАВ ХС по ТУ 2482-021-04706205-2005, представляющее собой спиртовый раствор дидецилдиметиламмоний хлорида, или их смеси, либо их зарубежные аналоги, например марки ВКС 80%. Указанные растворы ЧАС предназначены к использованию в качестве сырья (активной основы) в производстве моющее-дезинфицирующих средств, текстильно-вспомогательных веществ, товаров бытовой химии, антисептических препаратов для консервации древесины, обработки кожи, меха и др. Известно также применение ЧАС в качестве реагента для подавления роста СВБ и углеводородокисляющих бактерий (УОБ) и защиты оборудования от коррозии (SU 1570999, RU 2122108 и др.).Moreover, as a quaternary ammonium salt, it mainly contains chloride salts (chlorides of quaternary ammonium compounds) produced by the industry as marketable products (HOUR in commodity form). In a preferred embodiment, as a quaternary ammonium salt for the manufacture of the proposed reagent, a KATAPAV C substance is used according to TU 2482-003-04706205-2004, which is a 50-80% alcohol solution of alkylbenzyl dimethylammonium chlorides or KATAPAV according to TU 2482-008-04706205- 2004, or Catamine AB according to TU 9392-003-48482528-99, or KSINAL according to TU 9392-001-76639615-06, which are about 50% aqueous solution of alkyl dimethylbenzylammonium chlorides, or ALKAPAV C according to TU 2482-004-04706205- 2005, which is an alcohol solution of alkyltrimethylammonium chlorine Dov, or SEPTAPAV XC according to TU 2482-021-04706205-2005, which is an alcoholic solution of didecyldimethylammonium chloride, or mixtures thereof, or their foreign analogues, for example, VKS brand 80%. The indicated HOUR solutions are intended for use as a raw material (active base) in the production of detergents, disinfectants, textile auxiliary substances, household chemical goods, antiseptic preparations for preserving wood, processing leather, fur, etc. It is also known to use HOUR as a reagent for inhibiting the growth of SVB and hydrocarbon-oxidizing bacteria (BDS) and protecting equipment from corrosion (SU 1570999, RU 2122108, etc.).

В качестве органического основания предлагаемый реагент преимущественно содержит третичный амин или смеси третичного амина с первичным и/или вторичным аминами. При этом в качестве третичного амина он предпочтительно содержит триэтаноламин, диметилэтаноламин, диэтилэтаноламин, диметилбензиламин, триалкиламины C2-C4, диметилалкиламины C8-C14 или их смеси, либо смеси моно-, ди- и триэтаноламинов. В качестве гемиформаля низшего алифатического спирта он преимущественно содержит гемиформали метанола и/или этанола.As an organic base, the proposed reagent mainly contains a tertiary amine or a mixture of a tertiary amine with primary and / or secondary amines. Moreover, as a tertiary amine, it preferably contains triethanolamine, dimethylethanolamine, diethylethanolamine, dimethylbenzylamine, C 2 -C 4 trialkylamines, C 8 -C 14 dimethylalkylamines or a mixture thereof, or a mixture of mono-, di- and triethanolamines. As the hemiformal of lower aliphatic alcohol, it predominantly contains the hemiformal of methanol and / or ethanol.

Предлагаемые к использованию полиэтиленгликоли марок ПЭГ-4 (ТУ 6-13-115-97), ПЭГ-9 (ТУ 6-14-714-79), ПЭГ-13 (ТУ 6-14-909-80) и ПЭГ-35 (ТУ 6-14-719-82), получаемые взаимодействием окиси этилена с этиленгликолем, представляют собой бесцветные или желтоватые жидкости без механических примесей и предназначены к использованию в качестве растворителя, пластификатора и модификатора при производстве полиэфирных волокон, вискоз, фармацевтических препаратов и др.PEG-4 (TU 6-13-115-97), PEG-9 (TU 6-14-714-79), PEG-13 (TU 6-14-909-80), PEG-35 and PEG-35 polyethylene glycols proposed for use (TU 6-14-719-82), obtained by the interaction of ethylene oxide with ethylene glycol, are colorless or yellowish liquids without mechanical impurities and are intended for use as a solvent, plasticizer and modifier in the production of polyester fibers, viscose, pharmaceuticals, etc.

Было обнаружено, что дополнительное введение в состав реагента катионоактивных ПАВ, в частности ЧАС, и полиэтиленгликолей (ПЭГ) в найденных оптимальных соотношениях приводит к повышению его реакционной способности по отношению к сероводороду и скорости реакций нейтрализации сероводорода в водонефтяных эмульсиях, а также его бактерицидной активности по отношению к СВБ. При этом повышение скорости нейтрализации сероводорода в водонефтяных эмульсиях объясняется тем, что система вода - нефть (углеводороды) является гетерофазной и в данном случае катионоактивное ПАВ (ЧАС) и ПЭГ выполняют функцию катализатора межфазного переноса гидрофильных (водорастворимых) гемиформалей в нефтяную фазу, где сосредоточено основное количество сероводорода. Следует указать, что в качестве межфазного катализатора в составе предлагаемого реагента могут быть использованы также четвертичные фосфониевые (и другие ониевые) соли, однако они являются дефицитными и дорогостоящими продуктами.It was found that the additional introduction of cationic surfactants, in particular HOUR, and polyethylene glycols (PEG) into the reagent in the optimal ratios found leads to an increase in its reactivity with respect to hydrogen sulfide and the rate of neutralization of hydrogen sulfide in water-oil emulsions, as well as its bactericidal activity in relation to the SVB. Moreover, the increase in the rate of neutralization of hydrogen sulfide in oil-water emulsions is explained by the fact that the water-oil (hydrocarbon) system is heterophasic and in this case the cationic surfactant (HOUR) and PEG perform the function of a catalyst for the interphase transfer of hydrophilic (water-soluble) hemiformals to the oil phase, where the main amount of hydrogen sulfide. It should be noted that quaternary phosphonium (and other onium) salts can also be used as an interphase catalyst in the composition of the proposed reagent, however, they are scarce and expensive products.

Повышение бактерицидной активности реагента при дополнительном введении ЧАС связано возникновением синергетического эффекта подавления роста СВБ. Обнаружено, что добавление в щелочные растворы гемиформалей ЧАС приводит к резкому повышению бактерицидной активности. При этом синергетический эффект наблюдается в широком интервале соотношений компонентов смеси, а наибольший эффект - при концентрации ЧАС (в товарной форме) от 10 до 50%. Кроме того, добавление ЧАС в количестве до 25-50% приводит также к повышению защитного антикоррозионного действия реагента в нефтепромысловых средах. Однако добавление ЧАС в количествах более 30% в данном случае нецелесообразно из-за заметного снижения сероводороднейтрализующей способности реагента и его удельного расхода на нейтрализацию сероводорода. Следует указать, что предлагаемый реагент дополнительно может содержать бактерицидный препарат бактериостатического действия, например, марки Бакцид (по ТУ 2484-010-05744685-96) на основе тримера этаноламина или Аминоцид (по ТУ 88 УССР 192.112-90) на основе продуктов конденсации этаноламинов с карбамидом и формальдегидом. Дополнительное введение в состав реагента бактерицидного препарата бактериостатического действия марки Бакцид или Аминоцид в количестве до 15-20% позволяет получать эффективный биоцидный состав с увеличенным сроком бактерицидного действия, пригодный для защиты от микробного поражения органических сред, например буровых растворов и других технологических жидкостей на органической основе.An increase in the bactericidal activity of the reagent with the additional introduction of QAS is due to the appearance of a synergistic effect of suppressing the growth of SVB. It was found that the addition of QAS hemiformal to alkaline solutions leads to a sharp increase in bactericidal activity. In this case, a synergistic effect is observed in a wide range of ratios of the components of the mixture, and the greatest effect is at a concentration of HOUR (in commodity form) from 10 to 50%. In addition, the addition of HOURs in an amount of up to 25-50% also leads to an increase in the protective anticorrosive effect of the reagent in oilfield environments. However, the addition of HOUR in amounts of more than 30% in this case is impractical due to a noticeable decrease in the hydrogen sulfide neutralizing ability of the reagent and its specific consumption for neutralizing hydrogen sulfide. It should be pointed out that the proposed reagent may additionally contain a bactericidal preparation of bacteriostatic action, for example, Bacticide brand (according to TU 2484-010-05744685-96) based on ethanolamine trimer or Aminocide (according to TU 88 of the Ukrainian SSR 192.112-90) based on ethanolamine condensation products with carbamide and formaldehyde. An additional introduction to the reagent of a bactericidal preparation of bacteriostatic action of the Baktsid or Aminocide brand in an amount of up to 15-20% allows to obtain an effective biocidal composition with an extended bactericidal action, suitable for protection against microbial damage to organic environments, such as drilling fluids and other organic-based process fluids .

Предлагаемую композицию готовят путем смешения исходных компонентов. Основной ее компонент - гемиформали получают известными способами путем взаимодействия газообразного мономерного формальдегида или параформальдегида (параформа) с низшими алифатическими спиртами, преимущественно метанолом и/или этанолом (Огородников С.К. Формальдегид. М.: Химия. 1984. С. 95-97, 150, 174). Для повышения выхода целевого продукта реакцию их взаимодействия целесообразно проводить в щелочной среде (при pH не ниже 8), т.е. в присутствии щелочного катализатора. При этом в качестве щелочного катализатора целесообразно использовать органическое основание (предпочтительно третичный амин) и/или гидроксид щелочного металла (RU 2466175). Затем в полученные гемиформали, содержащие органическое основание и/или гидроксид щелочного металла, дополнительно вводят катионоактивное ПАВ, предпочтительно ЧАС в товарной форме, и полиэтиленгликоль (ПЭГ), а также бактерицидный препарат бактериостатического действия марки Бакцид или Аминоцид (в случае, если получаемый реагент предназначен для применения в качестве бактерицида с увеличенным сроком действия).The proposed composition is prepared by mixing the starting components. Its main component, hemiformals, is obtained by known methods by reacting gaseous monomeric formaldehyde or paraformaldehyde (paraform) with lower aliphatic alcohols, mainly methanol and / or ethanol (Ogorodnikov S.K. Formaldehyde. M .: Chemistry. 1984. P. 95-97, 150, 174). To increase the yield of the target product, it is advisable to carry out the reaction of their interaction in an alkaline medium (at pH not lower than 8), i.e. in the presence of an alkaline catalyst. Moreover, as an alkaline catalyst, it is advisable to use an organic base (preferably a tertiary amine) and / or alkali metal hydroxide (RU 2466175). Then, a cationic surfactant, preferably HOUR in commercial form, and polyethylene glycol (PEG), as well as a bactericidal preparation of bacteriostatic action of the brand Baktsid or Aminotsid (in case the obtained reagent is intended, are additionally introduced into the obtained hemiformals containing an organic base and / or alkali metal hydroxide. for use as a long-acting bactericide).

Предлагаемые композиции в обычных условиях представляют собой подвижную жидкость от бесцветного до желтого цвета плотностью в пределах 0,90-1,08 г/см3, величиной показателя pH 8-12 и температурой застывания ниже минус 45°C.The proposed composition under normal conditions is a mobile liquid from colorless to yellow, with a density in the range of 0.90-1.08 g / cm 3 , a pH of 8-12 and a pour point below minus 45 ° C.

Изобретение иллюстрируется следующими конкретными, но не ограничивающими его примерами получения предлагаемого комплексного реагента и испытания его на эффективность.The invention is illustrated by the following specific, but not limiting examples of obtaining the proposed complex reagent and testing it for effectiveness.

Пример 1. Получение предлагаемого реагента. В реакционную колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 33 г метанола, 9,9 г триэтаноламина (ТЭА) и при перемешивании вводят 37 г кристаллического параформальдегида (параформа). Полученную суспензию перемешивают при температуре 55-60°C до полного растворения параформа с образованием гемиформалей метанола. Мольное соотношение формальдегид: метанол в реакционной смеси составляет 1,1:1. Согласно опубликованным данным ЯМР-спектроскопии (ЖПХ. 1979. №12. С. 2725-2730), при взаимодействии формальдегида с метанолом в таком мольном соотношении образуется смесь моно-, ди-, три- и тетрагемиформалей метанола общей формулы CH3-O-(CH2O)nH, где n=1-4. При этом содержание моногемиформаля метанола (метоксиметанола) формулы CH3-O-CH2-OH в реакционной смеси составляет более 50%. Затем в полученную реакционную смесь добавляют 20 г четвертичной аммониевой соли (ЧАС) в товарной форме марки КАТАПАВ С.80, 0,1 г полиэтиленгликоля марки ПЭГ-13 и перемешивают до получения однородного продукта. Полученный таким образом продукт, представляющий собой смесь гемиформалей метанола, амина, ЧАС и ПЭГ, используют в качестве комплексного реагента для нейтрализации сероводорода, легких меркаптанов, подавления роста СВБ в нефтепромысловых средах.Example 1. Obtaining the proposed reagent. In a reaction flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser, 33 g of methanol, 9.9 g of triethanolamine (TEA) were charged and 37 g of crystalline paraformaldehyde (paraform) was added with stirring. The resulting suspension is stirred at a temperature of 55-60 ° C until complete dissolution of the paraform with the formation of hemiformals of methanol. The molar ratio of formaldehyde: methanol in the reaction mixture is 1.1: 1. According to published NMR spectroscopy data (HPLC. 1979. No. 12, p. 2725-2730), in the interaction of formaldehyde with methanol in this molar ratio, a mixture of mono-, di-, tri- and tetrahemoformals of methanol of the general formula CH 3 -O- (CH 2 O) n H, where n = 1-4. Moreover, the content of mono-hemiformal methanol (methoxymethanol) of the formula CH 3 —O — CH 2 —OH in the reaction mixture is more than 50%. Then, 20 g of Quaternary ammonium salt (HOUR) in the commercial form of KATAPAV C.80 brand, 0.1 g of PEG-13 polyethylene glycol are added to the resulting reaction mixture and stirred until a homogeneous product is obtained. The product thus obtained, which is a mixture of hemformal formulas of methanol, amine, QAS and PEG, is used as a complex reagent to neutralize hydrogen sulfide, light mercaptans, and suppress the growth of SVB in oilfield media.

Пример 2. В реакционную колбу по примеру 1 загружают 50 г этанола, 4,5 г ТЭА и при перемешивании вводят 0,1 г гидроксида натрия и 40 г параформа. Полученную суспензию перемешивают при температуре 65-70°C до полного растворения параформа с образованием гемиформалей этанола. Затем в полученную реакционную массу вводят 5 г ЧАС в товарной форме марки КАТАПАВ С.80, 0,4 г полиэтиленгликоля марки ПЭГ-9 и перемешивают до получения однородного продукта. Полученный продукт, представляющий собой смесь гемиформалей этанола, амина, ЧАС и ПЭГ, используют в качестве комплексного реагента.Example 2. In the reaction flask of Example 1, 50 g of ethanol, 4.5 g of TEA are charged and 0.1 g of sodium hydroxide and 40 g of paraform are introduced with stirring. The resulting suspension is stirred at a temperature of 65-70 ° C until the paraform is completely dissolved with the formation of ethanol hemiformals. Then, 5 g HOUR in the marketable form of KATAPAV C.80 brand, 0.4 g of PEG-9 polyethylene glycol are introduced into the resulting reaction mass and mixed until a homogeneous product is obtained. The resulting product, which is a mixture of hemiformals of ethanol, amine, QAC and PEG, is used as a complex reagent.

Пример 3. В реакционную колбу по примеру 1 загружают 38 г метанола и при перемешивании вводят 1 г гидроксида калия и 47 г параформа. Полученную суспензию перемешивают при температуре 45-50°C до полного растворения параформа с образованием гемиформалей метанола. Затем в полученную реакционную смесь вводят 13 г ЧАС марки КАТАПАВ С.80, 1 г полиэтиленгликоля марки ПЭГ-35 и перемешивают до получения однородного продукта.Example 3. In the reaction flask of Example 1, 38 g of methanol are charged and 1 g of potassium hydroxide and 47 g of paraform are introduced with stirring. The resulting suspension is stirred at a temperature of 45-50 ° C until complete dissolution of the paraform with the formation of hemiformals of methanol. Then 13 g of KATAPAV S.80 brand HOUR, 1 g of PEG-35 grade polyethylene glycol are introduced into the obtained reaction mixture and stirred until a homogeneous product is obtained.

Пример 4. В реакционную колбу по примеру 1 загружают 35 г метанола и при перемешивании вводят 0,1 г гидроксида натрия, 4,9 г диметилэтаноламина (ДМЭА) и 40 г параформа. Полученную суспензию перемешивают при температуре 50-55°C до полного растворения параформа с образованием гемиформалей метанола. Затем при перемешивании вводят 18 г ЧАС марки КАТАПАВ С.80, 2 г полиэтиленгликоля марки ПЭГ-4 и перемешивают до получения однородного продукта.Example 4. In the reaction flask of Example 1, 35 g of methanol are charged and 0.1 g of sodium hydroxide, 4.9 g of dimethylethanolamine (DMEA) and 40 g of paraform are introduced with stirring. The resulting suspension is stirred at a temperature of 50-55 ° C until complete dissolution of the paraform with the formation of hemiformals of methanol. Then, with stirring, 18 g of HOUR brand KATAPAV C.80, 2 g of polyethylene glycol PEG-4 brand are introduced and mixed until a homogeneous product is obtained.

Примеры 5-10. Образцы реагента №№5-10 получают аналогично и в условиях примера 4, применяя другие марки ЧАС и аминов и изменяя соотношение компонентов. Компонентный состав образцов реагента, полученных по примерам 1-10, приведен в таблице 1.Examples 5-10. Samples of reagent No. 5-10 receive similarly and in the conditions of example 4, using other brands of HOUR and amines and changing the ratio of components. The component composition of the reagent samples obtained in examples 1-10 are shown in table 1.

Пример 11. Испытание предлагаемого комплексного реагента на эффективность нейтрализации сероводорода в водонефтяной эмульсии. В термостатированную реакционную колбу с мешалкой вводят 0,09 г нейтрализатора по примеру 1, затем загружают 100 г водонефтяной эмульсии, содержащей 0,031 мас.% (310 ppm) сероводорода и 8 мас.% воды. Массовое соотношение нейтрализатор: сероводород в реакционной смеси составляет 2,9:1, т.е. удельный расход нейтрализатора (расходный коэффициент) составляет 2,9 г/г сероводорода. Затем водонефтяную эмульсию с введенным нейтрализатором перемешивают при температуре 50°C в течение 1 ч и ставят на отстой эмульсионной воды. После отстоя воды и охлаждения до комнатной температуры проводят количественный анализ нефтяной фазы на содержание остаточного сероводорода и рассчитывают степень нейтрализации сероводорода. При этом степень нейтрализации сероводорода составляет 97%.Example 11. Testing the proposed complex reagent on the effectiveness of the neutralization of hydrogen sulfide in an oil-water emulsion. 0.09 g of the catalyst of Example 1 is introduced into a thermostated reaction flask with a stirrer, then 100 g of an oil-water emulsion containing 0.031 wt.% (310 ppm) hydrogen sulfide and 8 wt.% Water are charged. The mass ratio of the catalyst: hydrogen sulfide in the reaction mixture is 2.9: 1, i.e. the specific consumption of the catalyst (consumption coefficient) is 2.9 g / g of hydrogen sulfide. Then the oil-water emulsion with the introduced catalyst is stirred at a temperature of 50 ° C for 1 h and put on the sludge of emulsion water. After settling water and cooling to room temperature, a quantitative analysis of the oil phase is carried out for the content of residual hydrogen sulfide and the degree of neutralization of hydrogen sulfide is calculated. Moreover, the degree of neutralization of hydrogen sulfide is 97%.

Примеры 12-21. Испытания образцов предлагаемого реагента по примерам 2-10 и известного реагента-нейтрализатора (прототипа) проводят аналогично и в условиях примера 11. Результаты определения степени нейтрализации сероводорода предлагаемым и известным реагентами приведены в таблице 1.Examples 12-21. Tests of the samples of the proposed reagent according to examples 2-10 and the known reagent-neutralizer (prototype) are carried out similarly and in the conditions of example 11. The results of determining the degree of neutralization of hydrogen sulfide by the proposed and known reagents are shown in table 1.

Пример 22. Испытание реагента на бактерицидную активность. Лабораторные испытания образцов реагента по примерам 1-9 на эффективность подавления роста СВБ проводят по известной методике «Оценка зараженности нефтепромысловых сред и бактерицидного действия реагентов относительно сульфатвосстанавливающих бактерий. Лабораторные, стендовые и опытно-промышленные испытания». РД 03-00147275-067-2001. Уфа. ДООО «БашНИПИ-нефть» ООО «АНК Башнефть». 2001. Количественный состав СВБ определяют методом предельных 10-кратных разведений с использованием питательной среды Постгейта (ОСТ 39-151-83).Example 22. Test reagent for bactericidal activity. Laboratory tests of reagent samples in examples 1-9 on the effectiveness of suppressing the growth of SSCs are carried out according to the well-known method “Assessment of infection of oilfield media and the bactericidal action of reagents with respect to sulfate-reducing bacteria. Laboratory, bench and pilot tests. ” RD 03-00147275-067-2001. Ufa DOOO BashNIPI-Neft LLC ANK Bashneft. 2001. The quantitative composition of SVB is determined by the method of limiting 10-fold dilutions using Postgate culture medium (OST 39-151-83).

Активную накопительную культуру СВБ выделяют из промысловой жидкости Гремихинского нефтяного месторождения. После разведения СВБ пробу пересеивают еще 3 раза в свежую питательную среду. Для испытаний используют культуру СВБ 4-5-суточной выдержки, дающую почернение за 24 часа при дозировании 1 см3 в питательную среду. В ряд маркированных стеклянных пенициллиновых флаконов с обескислороженной моделью пластовой воды вводят стерильным шприцем по 1 см3 накопительной культуры СВБ и дозируют исследуемый реагент в количестве, обеспечивающем необходимую концентрацию в мг/л. Флаконы перемешивают и выдерживают в течение 24 часов при 20-22°C, после чего по 1 см3 обработанной реагентом пробы вносят в питательную среду Постгейта и термостатируют при 32-35°C. Для каждой концентрации реагента проводят 3 параллельных испытания. В качестве контроля используют аналогичные пробы без добавки реагента и с добавлением реагента-прототипа. Термостатированные при 32-35°C флаконы наблюдают в течение 15 суток, отмечая появление черной окраски. Эффективность бактерицидного действия реагента оценивают по появлению или отсутствию сероводорода. Наличие сероводорода определяется по образованию черного осадка сульфидов железа. Эффективными считаются те реагенты, которые обеспечивают полное (100%-ное) подавление роста СВБ при низких дозировках. В этом случае питательная среда, содержащая сульфат железа, остается прозрачной или лишь слегка окрашенной. В таблице 2 представлены сравнительные с прототипом результаты испытаний.The active accumulative culture of SVB is isolated from the commercial fluid of the Gremikhinsky oil field. After diluting the SSC, the sample is reseeded 3 more times in fresh culture medium. For testing, a culture of an SVB of 4-5 days old is used, giving blackening in 24 hours at a dosage of 1 cm 3 in a nutrient medium. Into a series of labeled glass penicillin vials with a deoxygenated model of produced water, a 1 cm 3 of CFS storage culture is introduced with a sterile syringe and the test reagent is dosed in an amount that provides the required concentration in mg / L. The vials are mixed and incubated for 24 hours at 20-22 ° C, after which 1 cm 3 of the sample treated with the reagent is introduced into the Postgate medium and thermostated at 32-35 ° C. For each reagent concentration, 3 parallel tests are performed. As a control, use similar samples without the addition of a reagent and with the addition of a reagent prototype. Thermostatically controlled vials at 32-35 ° C are observed for 15 days, noting the appearance of a black color. The effectiveness of the bactericidal action of the reagent is evaluated by the appearance or absence of hydrogen sulfide. The presence of hydrogen sulfide is determined by the formation of a black precipitate of iron sulfides. Effective are those reagents that provide complete (100%) inhibition of the growth of SSC at low dosages. In this case, the nutrient medium containing iron sulfate remains transparent or only slightly colored. Table 2 presents comparative test results with the prototype.

Предлагаемый реагент испытывают на эффективность его защитного действия от коррозии в соответствии с «Методикой оценки коррозионной агрессивности нефтепромысловых сред и защитного действия ингибиторов коррозии при помощи коррозиметров» РД 39-3-611-81. Уфа. ВНИИСПТнефть. 1982. Защитное действие реагента определяют в ингибированном (с добавлением испытуемого реагента) стандартном и сероводородсодержащем растворе по ГОСТ 9.506-87. В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды плотностью 1,12 г/см3 при концентрации сероводорода 100 мг/л. В таблице 3 представлены сравнительные с прототипом результаты коррозионных испытаний.The proposed reagent is tested for the effectiveness of its protective action against corrosion in accordance with the "Methodology for assessing the corrosiveness of oilfield environments and the protective effect of corrosion inhibitors using corrosion meters" RD 39-3-611-81. Ufa VNIISPTneft. 1982. The protective effect of the reagent is determined in the inhibited (with the addition of the test reagent) standard and hydrogen sulfide-containing solution according to GOST 9.506-87. As an aggressive environment, a reservoir water model with a density of 1.12 g / cm 3 and a hydrogen sulfide concentration of 100 mg / l is used. Table 3 presents comparative results of the corrosion test with the prototype.

Представленные в таблице 1 данные показывают, что предлагаемый реагент по сравнению с известным обладает более высокой реакционной способностью по отношению к сероводороду и обеспечивает более высокую степень нейтрализации сероводорода в нефтепромысловых средах (водонефтяных эмульсиях). Из представленных в таблице 2 данных видно, что предлагаемый реагент по сравнению с известным обладает более высоким эффектом подавления роста СВБ и обеспечивает полное подавление роста СВБ при низких удельных расходах (25-50 мг/л). Представленные в таблице 3 данные показывают, что предлагаемый реагент обладает также высоким эффектом ингибирования сероводородной коррозии, следовательно он может быть использован в качестве реагента комплексного действия.The data presented in table 1 show that the proposed reagent in comparison with the known one has a higher reactivity with respect to hydrogen sulfide and provides a higher degree of neutralization of hydrogen sulfide in oilfield environments (oil-water emulsions). From the data presented in table 2, it can be seen that the proposed reagent, in comparison with the known one, has a higher effect of suppressing the growth of SVB and provides complete suppression of the growth of SVB at low specific costs (25-50 mg / l). The data presented in table 3 show that the proposed reagent also has a high effect of inhibiting hydrogen sulfide corrosion, therefore, it can be used as a complex action reagent.

Figure 00000001
Figure 00000001

Таблица 2table 2 Номер образцаSample Number Бактерицидный эффект относительно СВБ при дозировке реагента, мг/лBactericidal effect against SVB at a dosage of reagent, mg / l 100one hundred 7575 50fifty 2525 1one полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression 22 полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression неполное подавлениеincomplete suppression 33 полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression 4four полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression 55 полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression 66 полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression 77 полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression 88 полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression 99 полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression 11 (прототип)11 (prototype) полное подавлениеcomplete suppression полное подавлениеcomplete suppression неполное подавлениеincomplete suppression неполное подавлениеincomplete suppression

Таблица 3Table 3 Номер образцаSample Number Концентрация реагента, мг/лReagent concentration, mg / l Степень защиты от коррозии, %The degree of protection against corrosion,% 1one 50fifty 9090 4four 50fifty 9696 55 50fifty 9393 77 50fifty 9595 11 (прототип)11 (prototype) 50fifty 7070

Claims (4)

1. Реагент для нейтрализации сероводорода и подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий, включающий гемиформаль(и) низшего алифатического спирта(ов), органическое основание и/или гидроксид щелочного металла, отличающийся тем, что он дополнительно содержит азотсодержащее катионное поверхностно-активное вещество, преимущественно четвертичную аммониевую соль, и полиэтиленгликоль при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Органическое основание и/или гидроксид щелочного металла 0,03-20 Четвертичная аммониевая соль 0,3-30 Полиэтиленгликоль 0,01-5 Гемиформаль(и) низшего алифатического спирта(ов) Остальное
1. A reagent for neutralizing hydrogen sulfide and inhibiting the growth of sulfate-reducing bacteria, including hemiformal (s) of lower aliphatic alcohol (s), an organic base and / or alkali metal hydroxide, characterized in that it additionally contains a nitrogen-containing cationic surfactant, mainly quaternary ammonium salt, and polyethylene glycol in the following ratio, wt.%:
Organic base and / or alkali metal hydroxide 0.03-20 Quaternary ammonium salt 0.3-30 Polyethylene glycol 0.01-5 Hemiformal (s) of lower aliphatic alcohol (s) Rest
2. Реагент по п.1, отличающийся тем, что в качестве четвертичной аммониевой соли он преимущественно содержит хлористые соли в товарной форме.2. The reagent according to claim 1, characterized in that as a quaternary ammonium salt, it mainly contains chloride salts in commodity form. 3. Реагент по п.1, отличающийся тем, что в качестве органического основания он преимущественно содержит третичный амин или смеси третичного амина с первичным и/или вторичным аминами.3. The reagent according to claim 1, characterized in that as an organic base it mainly contains a tertiary amine or a mixture of a tertiary amine with primary and / or secondary amines. 4. Реагент по п.1, отличающийся тем, что в качестве гемиформаля низшего алифатического спирта он преимущественно содержит гемиформали метанола и/или этанола. 4. The reagent according to claim 1, characterized in that as the semiformal of lower aliphatic alcohol, it mainly contains the semiformal of methanol and / or ethanol.
RU2013135851/04A 2013-07-30 2013-07-30 Agent for neutralising hydrogen sulphide and inhibiting growth of sulphate-reducing bacteria RU2532019C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135851/04A RU2532019C1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Agent for neutralising hydrogen sulphide and inhibiting growth of sulphate-reducing bacteria

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013135851/04A RU2532019C1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Agent for neutralising hydrogen sulphide and inhibiting growth of sulphate-reducing bacteria

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2532019C1 true RU2532019C1 (en) 2014-10-27

Family

ID=53382189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013135851/04A RU2532019C1 (en) 2013-07-30 2013-07-30 Agent for neutralising hydrogen sulphide and inhibiting growth of sulphate-reducing bacteria

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2532019C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080230445A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 Baker Hughes Incorporated Method of scavenging mercaptans from hydrocarbons
WO2010027353A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-11 General Electric Company Process for removing hydrogen sulfide in crude oil
RU2418036C1 (en) * 2009-12-08 2011-05-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Hydrogen sulphide neutraliser and method of using said neutraliser
RU2466175C2 (en) * 2008-08-06 2012-11-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Hydrogen sulfide neutraliser and method of its usage
RU2011152619A (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Ахматфаиль Магсумович Фахриев REAGENT FOR SUPPRESSING GROWTH OF SULFATE-REDUCING BACTERIA

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080230445A1 (en) * 2007-03-19 2008-09-25 Baker Hughes Incorporated Method of scavenging mercaptans from hydrocarbons
RU2466175C2 (en) * 2008-08-06 2012-11-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Hydrogen sulfide neutraliser and method of its usage
WO2010027353A1 (en) * 2008-09-02 2010-03-11 General Electric Company Process for removing hydrogen sulfide in crude oil
RU2418036C1 (en) * 2009-12-08 2011-05-10 Ахматфаиль Магсумович Фахриев Hydrogen sulphide neutraliser and method of using said neutraliser
RU2011152619A (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Ахматфаиль Магсумович Фахриев REAGENT FOR SUPPRESSING GROWTH OF SULFATE-REDUCING BACTERIA

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2418036C1 (en) Hydrogen sulphide neutraliser and method of using said neutraliser
RU2490311C1 (en) Hydrogen sulphide scavenger
RU2470987C1 (en) Hydrogen sulphide neutraliser and method for production thereof
CN107207974B (en) The composition of sulfur-containing compound removing
RU2510615C2 (en) Hydrogen sulphide and mercaptan neutraliser
RU2466175C2 (en) Hydrogen sulfide neutraliser and method of its usage
RU2318864C1 (en) Hydrogen sulfide and mercaptan neutralizer
RU2532019C1 (en) Agent for neutralising hydrogen sulphide and inhibiting growth of sulphate-reducing bacteria
RU2496853C9 (en) Hydrogen sulphide neutraliser, and method of its use
RU2522459C1 (en) Hydrogen sulphide neutraliser and method for use thereof
RU2489469C1 (en) Chemical agent for suppression of growth of sulphate reducing bacteria
RU2517709C1 (en) Hydrogen sulphide neutraliser and method for use thereof
RU2379280C1 (en) N,n-diethyl-n-[isoalkoxycarbonylmethyl n-[alkylphenoxypoly(ethyleneoxy)-carbonylethyl]ammonium 2-hydroxypropionates with steel corrosion inhibitor properties
RU2197605C2 (en) Method of suppression of sulfate-reducing bacteria growth
RU2479614C1 (en) Bactericidal composition
RU2728746C1 (en) Complex reagent for disinfecting water pumped into oil-bearing strata
RU2349627C2 (en) Hydrogen sulphide and/or low-molecular mercaptan remover and method of using it
US20190233739A1 (en) Use of compositions having a content of condensation product of 1-aminopropan-2-ol and formaldehyde in the removal of sulphur compounds from process streams
RU2228946C2 (en) Composition for neutralizing hydrogen sulfide, suppressing growth of sulfate- reducing bacteria, and inhibiting corrosion in oil-field media
RU2470988C1 (en) Hydrogen sulphide neutraliser and method for use thereof
RU2646757C1 (en) Neutralizer of hydrocarbon
WO2020187606A1 (en) Synergistic biocidal compositions and methods for using same
RU2604151C1 (en) Method of producing corrosion inhibitor for ferrous metals for protection of oil field equipment
RU2612968C1 (en) Hydrogen sulphide scavenger (versions)
RU2298555C1 (en) Oxyethylated alkyl- (or phenol)methyl- or ethyl phosphites of n-methyl- or ethylalkylammonium as corrosion inhibitors possessing bactericidal activity with respect to sulfate-reducing microorganisms