RU2543018C1 - Method of protecting steel from hydrogen sulphide corrosion - Google Patents

Method of protecting steel from hydrogen sulphide corrosion Download PDF

Info

Publication number
RU2543018C1
RU2543018C1 RU2013144692/02A RU2013144692A RU2543018C1 RU 2543018 C1 RU2543018 C1 RU 2543018C1 RU 2013144692/02 A RU2013144692/02 A RU 2013144692/02A RU 2013144692 A RU2013144692 A RU 2013144692A RU 2543018 C1 RU2543018 C1 RU 2543018C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
corrosion
hydrogen sulfide
steel
hydrogen sulphide
inhibitor
Prior art date
Application number
RU2013144692/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ахат Газизьянович Мустафин
Рамиль Нуритдинович Хуснитдинов
Альберт Ханифович Фаттахов
Альфия Раисовна Гимадиева
Ильдус Бариевич Абдрахманов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет"
Priority to RU2013144692/02A priority Critical patent/RU2543018C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543018C1 publication Critical patent/RU2543018C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method includes adding, to a mineralised medium containing hydrogen sulphide, 1.3-diamyl-5-aminobenzoyl-6-methyluracil in concentration of 25-200 mg/l.
EFFECT: lower corrosion rate of steel.
1 tbl

Description

Изобретение относится к способу защиты металлов от коррозии в сероводородных средах ингибиторами и может быть использовано при защите от коррозии оборудования в нефтяной отрасли, контактирующего с сероводородными средами.The invention relates to a method for protecting metals from corrosion in hydrogen sulfide environments by inhibitors and can be used in corrosion protection of equipment in the oil industry in contact with hydrogen sulfide environments.

Известны способы защиты стали от коррозии в кислых средах, содержащих сероводород с помощью ингибиторов на основе азотсодержащих гетероциклических соединений, например, катапины, представляющие собой алкилбензилпиридинийхлориды, отличающиеся числом углеродных атомов в алкильной цепи. Известны следующие марки катапинов: А, К, Б-300, БПВ, ЭПВ (ТУ 6-01-530-70), продукты конденсации бензиламина с уротропином. Ингибитор коррозии КПИ-3 представляет собой четвертичную соль пиридиния (ТУ 6-01-11-15-72). Ингибитор коррозии БА-6 представляет собой смесь алкилбензилпиридина и циклического амина по ТУ 6-46893387-34-90. Ингибитор коррозии КИ-1 - смесь 25% катапина Б-300, 25% уротропина и 50% воды.Known methods for protecting steel from corrosion in acidic environments containing hydrogen sulfide using inhibitors based on nitrogen-containing heterocyclic compounds, for example, catapines, which are alkylbenzylpyridinium chlorides that differ in the number of carbon atoms in the alkyl chain. The following brands of catapines are known: A, K, B-300, BPV, EPV (TU 6-01-530-70), condensation products of benzylamine with urotropine. The KPI-3 corrosion inhibitor is a quaternary pyridinium salt (TU 6-01-11-15-72). The corrosion inhibitor BA-6 is a mixture of alkylbenzylpyridine and a cyclic amine according to TU 6-46893387-34-90. Corrosion inhibitor KI-1 - a mixture of 25% catapine B-300, 25% urotropine and 50% water.

Однако указанные ингибиторы не обладают достаточно высокой эффективностью защиты в сероводородных средах.However, these inhibitors do not have a sufficiently high protection efficiency in hydrogen sulfide environments.

Известен аналог - ингибитор Пеназолин 10-16, представляющий собой смесь имидазолинов и амидов жирных кислот, получаемых конденсацией полиэтиленполиаминов с высокомолекулярными жирными кислотами [Иванов Е.С. Ингибиторы коррозии металлов в кислых средах. М.: Металлургия, 1986, с.150-151]. Недостатком указанного ингибитора является низкая его эффективность в сероводородных средах.A known analogue is the inhibitor Penazolin 10-16, which is a mixture of imidazolines and amides of fatty acids obtained by condensation of polyethylene polyamines with high molecular weight fatty acids [Ivanov ES Metal corrosion inhibitors in acidic environments. M .: Metallurgy, 1986, p.150-151]. The disadvantage of this inhibitor is its low efficiency in hydrogen sulfide environments.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ защиты стали от сероводородной коррозии [пат. РФ №2354752, кл. C23F 11/14, опубл. 10.05.2009. Бюл. №17], включающий добавление в минерализованную среду, содержащую сероводород, азотсодержащее гетероциклическое соединение, в котором в качестве азотсодержащего гетероциклического соединение используют 2,4,6-три-(11-метил-21-бутенил)анилина в концентрации 25-200 мг/л.Closest to the described by the technical nature and the achieved result is a method of protecting steel from hydrogen sulfide corrosion [US Pat. RF №2354752, cl. C23F 11/14, publ. 05/10/2009. Bull. No. 17], including the addition of a nitrogen-containing heterocyclic compound to a mineralized medium containing hydrogen sulfide, in which 2,4,6-tri- (1 1 -methyl-2 1 -butenyl) aniline is used at a concentration of 25-200 as a nitrogen-containing heterocyclic compound mg / l

Недостатком известного способа является его недостаточно высокая эффективность ингибитора.The disadvantage of this method is its insufficiently high inhibitor effectiveness.

Заявленное техническое решение направлено на повышение эффективности защиты стали от коррозии в минерализованных средах, содержащих сероводород.The claimed technical solution is aimed at improving the efficiency of protection of steel against corrosion in mineralized environments containing hydrogen sulfide.

В заявленном техническом решении способ защиты стали от сероводородной коррозии включает добавление в минерализованную среду, содержащую сероводород, азотсодержащее гетероциклическое соединение, причем в качестве азотсодержащего гетероциклического соединения используют 1,3-диамил-5-аминобензоил-6-метилурацил в концентрации 25-200 мг/л. В минерализованной среде содержание сероводорода составляет до 1000 мг/л.In the claimed technical solution, a method of protecting steel from hydrogen sulfide corrosion involves adding a nitrogen-containing heterocyclic compound to a mineralized medium containing hydrogen sulfide, wherein 1,3-diamyl-5-aminobenzoyl-6-methyluracil is used at a concentration of 25-200 mg / l In a mineralized environment, the content of hydrogen sulfide is up to 1000 mg / l.

1,3-Диамил-5-аминобензоил-6-метилурацил (ДАБМУ)1,3-Diamyl-5-aminobenzoyl-6-methyluracil (DABMU)

Figure 00000001
Figure 00000001

получают взаимодействием 5-аминобензоил-6-метилурацила с амилом бромистым в среде диметилформамида (ДМФА) и в присутствии тетрабутиламмонийбромида и карбоната калия по следующей методике.prepared by reacting 5-aminobenzoyl-6-methyluracil with amyl bromide in dimethylformamide (DMF) and in the presence of tetrabutylammonium bromide and potassium carbonate according to the following procedure.

В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, загружали 1 г (0,0045 моль) 5-аминобензоил-6-метилурацила, 1.24 г карбоната калия K2CO3, 100 мл диметилформамида и тетрабутиламмонийбромид; реакционную массу перемешивали при комнатной температуре 3 ч и оставляли на ночь. Затем прибавляли 1.53 мл (0.012 моль) амила бромистого и нагревали 16 ч при 160°C. Охлажденную реакционную смесь отфильтровывали, фильтрат выпаривали при пониженном давлении, остаток растворяли в хлороформе, промывали водой и сушили над сульфатом магния MgSO4. Растворитель удаляли при пониженном давлении, получили 1.5 г (86%) 1,3-диамил-5-аминобензоил-6-метилурацила в виде густого масла. Спектр ЯМР 1Н (CDCl3, δ, м.д.): 0.88-0.93 (м, 6H, 2 CH3(CH2)4N1, CH3(CH2)4N3); 1.33-1.40 (м, 8H, CH2(CH2)3N1, CH3(CH2)3N3 CH2(CH2)2N1, CH2(CH2)2N3); 1.63-1.79 (м, 4H, CH2CH2N1, CH2CH2N3); 2.28 (с, 3H, CH3C6); 3.89 (т, 2H, CH2N1, J=7.6 Гц); 3.95 (т, 2H, CH2N3, J=7.6 Гц); 7.68 (с, 1H, NH); 7.40-7.95 (м, 5H, ArH).A three-necked flask equipped with a mechanical stirrer was charged with 1 g (0.0045 mol) of 5-aminobenzoyl-6-methyluracil, 1.24 g of potassium carbonate K 2 CO 3 , 100 ml of dimethylformamide and tetrabutylammonium bromide; the reaction mass was stirred at room temperature for 3 hours and left overnight. Then, 1.53 ml (0.012 mol) of amyl bromide was added and heated for 16 h at 160 ° C. The cooled reaction mixture was filtered, the filtrate was evaporated under reduced pressure, the residue was dissolved in chloroform, washed with water and dried over magnesium sulfate MgSO 4 . The solvent was removed under reduced pressure to obtain 1.5 g (86%) of 1,3-diamyl-5-aminobenzoyl-6-methyluracil as a thick oil. 1 H NMR Spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 0.88-0.93 (m, 6H, 2 CH 3 (CH 2 ) 4 N 1 , CH 3 (CH 2 ) 4 N 3 ); 1.33-1.40 (m, 8H, CH 2 (CH 2 ) 3 N 1 , CH 3 (CH 2 ) 3 N 3 CH 2 (CH 2 ) 2 N 1 , CH 2 (CH 2 ) 2 N 3 ); 1.63-1.79 (m, 4H, CH 2 CH 2 N 1 , CH 2 CH 2 N 3 ); 2.28 (s, 3H, CH 3 C 6 ); 3.89 (t, 2H, CH 2 N 1 , J = 7.6 Hz); 3.95 (t, 2H, CH 2 N 3 , J = 7.6 Hz); 7.68 (s, 1H, NH); 7.40-7.95 (m, 5H, ArH).

Испытания защитного действия 1,3-диамил-5-аминобензоил-6-метилурацила в качестве ингибитора коррозии стали в сероводородных средах проводили в лабораторных условиях гравиметрическим методом в соответствии с ГОСТ 9506-89 «Ингибиторы кислотной коррозии».Tests of the protective effect of 1,3-diamyl-5-aminobenzoyl-6-methyluracil as a steel corrosion inhibitor in hydrogen sulfide media were carried out under laboratory conditions by the gravimetric method in accordance with GOST 9506-89 “Acid corrosion inhibitors”.

В качестве рабочих сред использовали модель сточной воды состава, г/л: NaCl - 111.5; CaCl2·6H2O - 10.8; CaSO4·2H2O - 0.3; MgCl2·6H2O - 6.0. Содержание сероводорода в сточной воде составляло 1000 мг/л. В качестве образцов-свидетелей использовали пластинки из стали марки ст. (ГОСТ 380-90). Обезжиренные и высушенные до постоянного веса образцы из стали марки 3 помещали в рабочую среду на 6 ч при 20°C с добавлением предложенного ингибитора и без него. По истечении времени выдерживания образцы тщательно промывали в струе воды, погружали на 5-10 минут в раствор щелочи, вновь промывали проточной водой и сушили до постоянного веса. Далее образцы взвешивали с точностью до 0.0002 г.As working media, a wastewater model of the composition was used, g / l: NaCl - 111.5; CaCl 2 · 6H 2 O - 10.8; CaSO 4 · 2H 2 O - 0.3; MgCl 2 · 6H 2 O - 6.0. The hydrogen sulfide content in the wastewater was 1000 mg / L. As witness samples used plates made of steel grade Art. (GOST 380-90). Fat-free and dried to constant weight samples of steel grade 3 were placed in a working environment for 6 hours at 20 ° C with the addition of the proposed inhibitor and without it. After the aging time, the samples were thoroughly washed in a stream of water, immersed for 5-10 minutes in an alkali solution, washed again with running water and dried to constant weight. Next, the samples were weighed to an accuracy of 0.0002 g.

Скорость коррозии (p), степень защиты стали от коррозии (Z) определяли в соответствии с формулами (1) и (2)The corrosion rate (p), the degree of corrosion protection of steel (Z) was determined in accordance with formulas (1) and (2)

Figure 00000002
Figure 00000002

где m1-m2 - изменение массы, г S - площадь образца, м2; t - продолжительность испытания, ч,

Figure 00000003
where m 1 -m 2 is the change in mass, g S is the area of the sample, m 2 ; t is the duration of the test, h,
Figure 00000003

где p1 - скорость коррозии в среде без ингибитора, г/м2·ч;where p 1 is the corrosion rate in a medium without an inhibitor, g / m 2 · h;

p2 - скорость коррозии в ингибированной среде, г/м2·ч.p 2 - corrosion rate in an inhibited medium, g / m 2 · h

Сущность заявленного технического решения подтверждается примерами конкретного выполнения, представленными в таблице.The essence of the claimed technical solution is confirmed by examples of specific performance presented in the table.

ТаблицаTable № п/пNo. p / p Концентрация ДАБМУ, мг/лThe concentration of DABMU, mg / l Скорость коррозии, г/м2·чThe corrosion rate, g / m 2 · h Степень защиты, %Degree of protection, % КонтрольThe control -- 0.840.84 00 1one 250250 0.0360.036 95.795.7 22 200200 0.0370.037 95.695.6 33 100one hundred 0.0630.063 92.592.5 4four 50fifty 0.0870.087 89.689.6 55 2525 0.1280.128 84.884.8 66 20twenty 0.3860.386 54.054.0

Результаты испытаний, приведенные в таблице, свидетельствуют о высокой эффективности предлагаемого ингибитора коррозии стали в сероводородных средах. Наиболее высокая эффективность достигается при концентрации ингибитора от 25 до 200 мг/л. При повышении концентрации ингибитора выше 200 мг/л степень защиты существенно не меняется (опыт 1), а при понижении его концентрации ниже 25 мг/л наблюдается резкое снижение степени защиты (опыт 6).The test results shown in the table indicate the high efficiency of the proposed corrosion inhibitor of steel in hydrogen sulfide environments. The highest efficiency is achieved with an inhibitor concentration of 25 to 200 mg / L. With an increase in the inhibitor concentration above 200 mg / L, the degree of protection does not change significantly (experiment 1), and when its concentration drops below 25 mg / L, a sharp decrease in the degree of protection is observed (experiment 6).

Предлагаемый ингибитор проявляет антикоррозионную активность при концентрациях сероводорода в сточной воде до 1000 мг/л.The proposed inhibitor exhibits anticorrosive activity at concentrations of hydrogen sulfide in wastewater up to 1000 mg / L.

Преимущества предлагаемого ингибитора коррозии стали по сравнению с прототипом состоят в следующем.The advantages of the proposed corrosion inhibitor of steel in comparison with the prototype are as follows.

1. Высокая степень защиты от коррозии 1,3-диамил-5-аминобензоил-6-метилурацила (84,8-95,6%) в минерализованной среде, содержащей сероводород.1. A high degree of corrosion protection of 1,3-diamyl-5-aminobenzoyl-6-methyluracil (84.8-95.6%) in a mineralized medium containing hydrogen sulfide.

2. Снижение скорости коррозии стали в присутствии 1,3-диамил-5-аминобензоил-6-метилурацила в 6-20 раз.2. The decrease in the corrosion rate of steel in the presence of 1,3-diamyl-5-aminobenzoyl-6-methyluracil is 6-20 times.

Полученные результаты позволяют сделать вывод о высокой эффективности предлагаемого способа защиты стали от коррозии в сероводородных средах, который может найти применение в нефтяной отрасли.The obtained results allow us to conclude that the proposed method for protecting steel from corrosion in hydrogen sulfide environments is highly effective, which can be used in the oil industry.

Claims (1)

Способ защиты стали от сероводородной коррозии, включающий добавление в минерализованную среду, содержащую сероводород, азотсодержащее гетероциклическое соединение, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащего гетероциклического соединения используют 1,3-диамил-5-аминобензоил-6-метилурацил в концентрации 25-200 мг/л. A method of protecting steel from hydrogen sulfide corrosion, comprising adding a nitrogen-containing heterocyclic compound to a mineralized medium containing hydrogen sulfide, characterized in that 1,3-diamyl-5-aminobenzoyl-6-methyluracil is used as a nitrogen-containing heterocyclic compound at a concentration of 25-200 mg / l
RU2013144692/02A 2013-10-03 2013-10-03 Method of protecting steel from hydrogen sulphide corrosion RU2543018C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144692/02A RU2543018C1 (en) 2013-10-03 2013-10-03 Method of protecting steel from hydrogen sulphide corrosion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013144692/02A RU2543018C1 (en) 2013-10-03 2013-10-03 Method of protecting steel from hydrogen sulphide corrosion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2543018C1 true RU2543018C1 (en) 2015-02-27

Family

ID=53290031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013144692/02A RU2543018C1 (en) 2013-10-03 2013-10-03 Method of protecting steel from hydrogen sulphide corrosion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543018C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766227C1 (en) * 2021-09-07 2022-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method for protecting steel against corrosion in the mineralized water phase of water-oil emulsions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0219363A1 (en) * 1985-08-12 1987-04-22 UNION CHIMIQUE ET INDUSTRIELLE DE L'OUEST S.A. Société anonyme dite: Corrosion-inhibiting composition for protecting the metallic surfaces of circuits for producing water or water vapour with a human consumption quality
RU2113542C1 (en) * 1993-04-06 1998-06-20 Кравцов Евгений Евгеньевич Corrosion inhibitor of metals in sulfuric and in hydrogen chloride acids
RU2261292C2 (en) * 2002-09-12 2005-09-27 Астраханский государственный технический университет Corrosion inhibitor of metals in hydrochloric acid and sulfuric acid
RU2354752C2 (en) * 2006-11-22 2009-05-10 Институт органической химии Уфимского научного центра РАН Hydrogen sulphide corrosion steel protection technique

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0219363A1 (en) * 1985-08-12 1987-04-22 UNION CHIMIQUE ET INDUSTRIELLE DE L'OUEST S.A. Société anonyme dite: Corrosion-inhibiting composition for protecting the metallic surfaces of circuits for producing water or water vapour with a human consumption quality
RU2113542C1 (en) * 1993-04-06 1998-06-20 Кравцов Евгений Евгеньевич Corrosion inhibitor of metals in sulfuric and in hydrogen chloride acids
RU2261292C2 (en) * 2002-09-12 2005-09-27 Астраханский государственный технический университет Corrosion inhibitor of metals in hydrochloric acid and sulfuric acid
RU2354752C2 (en) * 2006-11-22 2009-05-10 Институт органической химии Уфимского научного центра РАН Hydrogen sulphide corrosion steel protection technique

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766227C1 (en) * 2021-09-07 2022-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" Method for protecting steel against corrosion in the mineralized water phase of water-oil emulsions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2339739C2 (en) Imidazoline corrosion inhibitor
BRPI0706695A2 (en) corrosion inhibitors with increased biodegradability and reduced toxicity
CN110655955A (en) Neutralization corrosion inhibitor and preparation method thereof
RU2543018C1 (en) Method of protecting steel from hydrogen sulphide corrosion
RU2353708C1 (en) Protection method of steel against corrosion in mineralised trolly medium
US9868894B1 (en) Corrosion inhibition with alkoxy aromatic imidazolines
RU2749958C2 (en) Method for protecting steel against corrosion in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide
RU2354752C2 (en) Hydrogen sulphide corrosion steel protection technique
RU2448198C2 (en) Metal corrosion inhibition method
RU2488647C1 (en) Method of inhibiting metal corrosion
RU2653745C1 (en) Method of protecting steel from corrosion in the mineralized aqueous phase of water-oil emulsions containing hydrogen sulfide
RU2759570C2 (en) Method for protecting steel from hydrogen sulfide corrosion
RU2766227C1 (en) Method for protecting steel against corrosion in the mineralized water phase of water-oil emulsions
RU2447198C1 (en) Method of inhibiting metal corrosion
RU2415970C2 (en) Inhibitor of carbonic-acidic corrosion of steel
RU2524527C1 (en) Method of protecting steel from corrosion in mineralised water-oil media containing carbon dioxide
RU2488648C1 (en) Method of inhibiting metal corrosion
Batyeva et al. New, effective carbon dioxide and hydrogen sulfide corrosion inhibitors based on white phosphorus, sulfur, alcohols, and amines
RU2633681C1 (en) Steel protection method from hydrogen sulfide corrosion
RU2393271C1 (en) Inhibitor of corrosion for low-freezing cooling liquids
RU2461610C1 (en) Lubricant coolant
RU2604151C1 (en) Method of producing corrosion inhibitor for ferrous metals for protection of oil field equipment
RU2806257C1 (en) Inhibitor of hcl acid corrosion of steel
RU2400564C1 (en) Inhibition method of carbon-dioxide steel corrosion
RU2518034C2 (en) Corrosion inhibitor of prolonged action for protection of oil field and oil-refining equipment (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171004