RU2620214C1 - Ингибитор кислотной коррозии (варианты) - Google Patents
Ингибитор кислотной коррозии (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2620214C1 RU2620214C1 RU2016113194A RU2016113194A RU2620214C1 RU 2620214 C1 RU2620214 C1 RU 2620214C1 RU 2016113194 A RU2016113194 A RU 2016113194A RU 2016113194 A RU2016113194 A RU 2016113194A RU 2620214 C1 RU2620214 C1 RU 2620214C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chloride
- polybenzyl
- inhibitor
- product
- polyethylene polyamine
- Prior art date
Links
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 30
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims description 23
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 57
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 37
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 29
- TVDSBUOJIPERQY-UHFFFAOYSA-N prop-2-yn-1-ol Chemical compound OCC#C TVDSBUOJIPERQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N Furaldehyde Natural products O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 21
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 16
- 229940073608 benzyl chloride Drugs 0.000 claims description 14
- KCXMKQUNVWSEMD-UHFFFAOYSA-N benzyl chloride Chemical compound ClCC1=CC=CC=C1 KCXMKQUNVWSEMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-tetramine Chemical compound NCCNCCNCCN VILCJCGEZXAXTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N tetraethylenepentamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCN FAGUFWYHJQFNRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 4
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000003752 hydrotrope Substances 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 claims description 3
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 29
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 3
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 239000003929 acidic solution Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000002015 acyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008098 formaldehyde solution Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/04—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in markedly acid liquids
Landscapes
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к средствам защиты металлов от коррозии, а именно к ингибиторам коррозии в кислой среде, которые могут быть использованы в нефтяной промышленности для кислотной обработки буровых скважин, а также для обработки призабойной зоны нефтяных и водонагнетательных скважин. Ингибитор содержит продукт взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом, полученный при температуре 80-85°C в спиртовой среде в течение 3-5 часов при мольном соотношении полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом, равном 1:(1,5-2) соответственно. Причем в качестве полибензилхлорида указанный продукт содержит полибензилхлорид со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555. По второму варианту ингибитор дополнительно к продукту взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом содержит пропаргиловый спирт или его производные и низкомолекулярный альдегид в виде формальдегида, или фурфурола, или ацетальдегида при массовом соотношении продукта взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом, указанного спирта и указанного альдегида, равном (3,5-4,5) : (0,5-1,5) : (8-12) соответственно. Техническим результатом является обеспечение высоких ингибирующих защитных свойств, в том числе при повышенных температурах и при высоких концентрациях соляной кислоты, а также полная растворимость ингибитора в соляной кислоте, в том числе высококонцентрированной, без образования мути, осадков и слоев. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Группа изобретений относится к средствам зашиты металлов от коррозии, а именно к ингибиторам коррозии в кислой среде, которые могут быть использованы в нефтяной промышленности для кислотной обработки буровых скважин, а также для обработки призабойной зоны нефтяных и водонагнетательных скважин.
Ингибиторы - это вещества, добавление которых даже в небольших количествах в агрессивную среду снижает скорость коррозии металлов, контактирующих с этой средой. А введение ингибитора в соляную кислоту или ее смесь с другими кислотами снижает коррозионное кислотное воздействие, например, на нефтепромысловое оборудование, емкости для хранения, железнодорожные и автоцистерны и другое оборудование до безопасного уровня.
Большой класс ингибиторов для борьбы с коррозией в нефте- и газодобывающей промышленности представляют ингибиторы на основе аминов.
Например, известно применение полиэтиленполиамина (далее ПЭПА) в качестве ингибитора при коррозии стали в 5-10 н соляной кислоте (Брынза А.П., Герасютина Л.Н., Федаш В.П., Байбарова Е.Я. "Полиэтиленполиамин - ингибитор коррозии стали в соляной кислоте", "Защита металлов", 1983, т. 19, с. 961). ПЭПА замедляет коррозию в соляной кислоте в широком диапазоне температур 20-90°C, но защитный эффект его довольно низок, составляет от 61 до 95%.
Из уровня техники известен ингибитор кислотной коррозии (Патент РФ №2350689), содержащий в своем составе в мас. %: базовую основу 12-22, изопропиловый спирт 0-30, уротропин 5-12, неонол 3-7 и воду - остальное. Причем базовая основа в известном ингибиторе является продуктом взаимодействия ПЭПА или полипропиленполиамина (ПППА) с хлористым бензилом (ХБ) в присутствии обессоленной воды сначала при температуре 45-50°C в течение 0,5 ч, затем при температуре 65-70°C при мольном соотношении ПЭПА (или ПППА): ХБ, равном 1:(1-3), в течение 2-5 ч и выдержке при перемешивании в течение 1-3 ч при 80-85°C. Далее к указанному продукту взаимодействия производят последующую дозировку при температуре 70-75°C изопропилового спирта или без него и водного раствора уротропина и неонола, предварительно приготовленного путем растворения уротропина и неонола в обессоленной воде при температуре окружающей среды в течение 0,5-1,0 ч, выдержке реакционной массы при интенсивном перемешивании при температуре 65-70°C в течение 1 ч с получением известного ингибитора.
Недостатком указанного ингибитора является недостаточная эффективность ингибирования, особенно при высоких концентрациях соляной кислоты и/или при высоких температурах.
Также известен ингибитор кислотной коррозии, содержащий продукт взаимодействия уротропина (уротропин - полициклический амин) с полибензилхлоридом и/или алкилбензилхлоридом и воду (Патент РФ №2135639). Указанный продукт получен следующим образом. В реактор (2,5 м3), снабженный мешалкой и обратным холодильником, загружают 675 кг уротропина и 335 л воды, массу охлаждают до 20°C и при перемешивании и охлаждении медленно приливают 480 л (543 кг) полибензилхлорида (nd 20=1,573; d20=1,13; % Cl=21,0), следя, чтобы температура реакционной смеси не поднималась выше 35-40°C. После добавления всего количества полибензилхлорида реакционную массу перемешивали при 25-30°C в течение 4 часов, получая в конечном итоге указанный продукт взаимодействия. Затем в реактор добавляют 700 л воды и перемешивают еще в течение 1 часа. В результате получают 2000 л (2230 кг) известного ингибитора коррозии с содержанием указанного продукта 49 мас. % и воды 51 мас. %. Скорость растворения стали Ст 3 в 20%-ной соляной кислоте с добавкой 1 мас. % полученного ингибитора составляет 0,07 г/м2 час.
Однако основным недостатком этого ингибитора является недостаточная эффективность ингибирования кислотных растворов при высоких концентрациях соляной кислоты и/или при высоких температурах.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является ингибитор кислотной коррозии, содержащий продукт взаимодействия полиаминов (в том числе полиэтиленполиамина) и хлористого бензила или его производных (в том числе полибензилхлорида: дибензилхлорида, трибензилхлорида) и добавку - уротропин (Патент РФ №2237110). При этом продукт взаимодействия получен путем взаимодействием ациклических, циклических ди- и полиаминов с чередующимися между атомами азота этиленовыми, пропиленовыми группами или смешанными этиленовыми или пропиленовыми группами с хлористым бензилом (полибензилхлоридом) при температуре 50-70°C в спиртовой среде в присутствии 20-23%-ного раствора соляной кислоты в течение 4-6 часов. При этом мольное соотношение полиаминов и хлористого бензила составляет 1:(1-2) соответственно. Содержание добавки - уротропина в составе ингибитора составляет 5-30 мас. %. В качестве полиаминов в известном ингибиторе используют диэтилентриамин (ДЭТА), триэтилентетрамин (ТЭТА), тетраэтиленпентамин (ТЭПА), смесь ПЭПА, состоящую из 20-50% ДЭТА, 20-40% ТЭТА, 25-35%. В качестве спиртов используют метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, изобутанол в количестве 15-25% от веса исходного полиамина и хлористого бензила. В качестве кислой среды используют 20-23%-ную соляную кислоту в количестве 15-25% от веса исходного сырья ди- и полиамина и хлористого бензила или его производных в количестве 15-25% от веса исходного сырья ди- и полиамина.
Его недостатком является то, что данный ингибитор не обеспечивает эффективную защиту от коррозии при его использовании в соляной кислоте высокой (30% и более) концентрации, а также ограниченно эффективен при повышенной более 80°C температуре.
Еще одним недостатком является неполное растворение основы ингибитора (образование осадка, мути и слоев), особенно в кислоте высокой концентрации, что негативно влияет на товарный вид кислоты и может ухудшать потребительские свойства ингибированной кислоты, например явиться причиной кольматации пор пласта в скважине при кислотной обработке скважины.
Единым техническим результатом предлагаемых вариантов изобретения является обеспечение высоких ингибирующих (защитных) свойств, в том числе при повышенных температурах и при высоких концентрациях соляной кислоты, а также полная растворимость ингибитора в соляной кислоте, в том числе высококонцентрированной, без образования мути, осадков и слоев.
Дополнительным результатом является расширение сырьевой базы и снижение себестоимости продукции.
Указанный технический результат достигается предлагаемым ингибитором кислотной коррозии, представляющим продукт взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом в спиртовой среде при нагреве и выдержке, при этом, по первому варианту, в качестве указанного продукта взаимодействия ингибитор содержит продукт взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом, полученный при температуре 80-85°C в спиртовой среде в течение 3-5 часов при мольном соотношении полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом как 1:(1,5-2) соответственно, причем в качестве полибензилхлорида указанный продукт содержит полибензилхлорид со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555; а по второму варианту, ингибитор дополнительно содержит пропаргиловый спирт или его производные и низкомолекулярный альдегид в виде формальдегида, или фурфурола, или ацетальдегида, при массовом соотношении продукта взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом, указанного спирта и указанного альдегида как (3,5-4,5) : (0,5-1,5) : (8-12) соответственно; а в качестве продукта взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом ингибитор содержит указанный продукт, полученный при температуре 80-85°C в спиртовой среде в течение 3-5 часов при мольном соотношении полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом как 1:(1,5-2) соответственно; причем в качестве полибензилхлорида указанный продукт содержит полибензилхлорид со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555.
В преимущественном исполнении по обоим вариантам:
- в качестве полиэтиленполиаминов указанный продукт содержит диэтилентриамин, или триэтилентетрамин, или тетраэтиленпентамин, или их техническую смесь;
- в качестве полибензилхлорида со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555, указанный продукт содержит реакционную массу поликонденсации бензилхлорида, для получения которой к бензилхлориду добавляют хлорид цинка в виде кристаллов в массовом соотношении 200:1 соответственно, при нагреве 70-75°C и выдержке в течение 3-5 часов с последующим фильтрованием от хлорида цинка;
- его товарная форма содержит растворитель;
- в качестве растворителя он содержит алифатические низкомолекулярные (C1-С4) спирты; или ароматические соединения, содержащие не более одного ароматического кольца; или растворы солянокислые; или водные растворы, содержащие гидротропы; или смесь указанных соединений.
По второму варианту в качестве производных пропаргилового спирта ингибитор содержит этоксилированный или пропоксилированный пропаргиловый спирт.
Поставленный единый технический результат обеспечивается за счет следующего.
Благодаря тому, что по первому и второму вариантам в качестве полибензилхлорида продукт взаимодействия содержит полибензилхлорид со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555, то при его реакции с полиэтиленполиамином образуется продукт хорошо и полно растворяющийся в соляной кислоте, в том числе с высокой концентрацией, без образования мути и осадков, и к тому же обладающий высокими ингибирующими свойствами в растворе концентрированной кислоты и при высокой температуре. По-видимому, это происходит за счет того, что образующийся продукт имеет оптимальную молекулярную массу, меньшую по сравнению с прототипом, но при этом достаточную для обеспечения хорошего защитного эффекта и лучшей растворимости в соляной кислоте.
В качестве ингибитора коррозии по второму варианту используют синергетическую композицию, состоящую из продукта взаимодействия полиэтиленполиаминов с полибензилхлоридом, с пропаргиловым спиртом или его производными и с низкомолекулярным альдегидом, в виде формальдегида, фурфурола или ацетальдегида. Как известно, механизм коррозии включает две согласованные последовательности электрохимических реакций, протекающих как на аноде, так и на катоде. Очевидно, что синергетический (мультипликационный) эффект ингибирующей композиции наиболее выражен тогда, когда компоненты преимущественно участвуют в торможении разных стадий процесса коррозии, и обязательно с учетом эффективной концентрации каждого компонента - то есть только при вполне определенном их соотношении.Благодаря проведенным исследованиям такая синергетическая композиции была определена. Разумеется, возможна и другая интерпретация причин найденного синергетического эффекта. Однако в любом случае эффект однозначен.
Все компоненты, входящие в состав предлагаемых вариантов ингибитора, в том числе на стадии синтеза, не относятся к разряду дефицитных и характеризуются относительно невысокой стоимостью, что делает их производство недорогим и экономически привлекательным.
В зависимости от пожеланий конкретного заказчика указанный ингибитор по обоим вариантам может разбавляться подходящим растворителем для получения товарной формы, удобной в обращении, обладающей требуемыми свойствами - температурой замерзания, вязкостью, пожаробезопасностью и прочее. Это могут быть алифатические спирты, ароматические соединения, растворы солянокислые, водные растворы, содержащие гидротропы или смесь указанных соединений.
Предлагаемые ингибиторы были испытаны в лабораторных условиях. Для их получения были использованы следующие вещества:
- Полиэтиленполиамины:
-- полиэтиленполиамины (ПЭПА) по ТУ 2413-214-00203312-2002;
- Бензилхлористый по ТУ 6-01-853-83;
- Пропаргиловый спирт, (2-пропин-1-ол, ацетиленкарбинол) CH=CCH2OH, продукт производства фирмы BASF выпускается под торговой маркой Basocorr РА, или его пропоксилированные производные Basocorr РР;
- Низкомолекулярные альдегиды:
-- формальдегид, ГОСТ 1625-89;
-- ацетальдегид по ТУ 2422-608-00008064-2005;
-- фурфурол, ГОСТ 10437-80;
- соляная кислота, ГОСТ 857-95;
- вода техническая.
Пример 1. Предлагаемый ингибитор кислотной коррозии по первому варианту был получен следующим образом. В колбу на 1000 см3, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, загружают 163,5 г ПЭПА (2,418 моль азота, титруемого кислотой) и 307,18 г изопропилового спирта. Нагревают на водяной бане до 70°C. Затем постепенно дозируют 553,23 г полибензилхлорида, контролируя температуру в ходе дозировки 80-85°C. Причем в качестве полибензилхлорида использовали этот реагент со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находился в пределах 1,545-1,555. Выдерживают реакционную массу при заданной температуре и перемешивании 5 ч. В колбе образуется темно-коричневая вязкая масса, представляющая собой целевой продукт взаимодействия полиэтиленполиаминов с полибензилхлоридом.
При этом, чтобы для указанного продукта взаимодействия получить полибензилхлорид требуемой степени полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находился бы в пределах 1,545-1,555, в колбу на 250 см3, снабженную мешалкой, термометром, обратным холодильником, загружают 150 г бензилхлорида, вводят 0,75 г цинка хлористого в виде кристаллов. При перемешивании и с использованием нагрева выдерживают реакционную массу при температуре 70-75°C, периодически отбирая пробу на определение у нее показателя преломления. Выделяющийся хлористый водород по отводной трубке направляют на поглощение и утилизацию. Через 4 ч выдержки и получения показателя преломления у получившегося полибензилхлорида nD=1,555 синтез заканчивают. Полибензилхлорид фильтруют от хлорида цинка и используют для получения продукта взаимодействия с полиэтиленполиамидом.
Пример 2. Предлагаемый ингибитор кислотной коррозии по второму варианту был получен следующим образом. Продукт взаимодействия полиэтиленполиаминов с полибензилхлоридом, полученный как указано выше в примере 1, с использованием лабораторного блендера при комнатной температуре смешивался с пропаргиловым спиртом и формалином (40%-ный раствор формальдегида в воде) в следующей последовательности: к 100 г формалина при постоянном перемешивании добавляли 10 г пропаргилового спирта и затем 40 г продукта взаимодействия полиэтиленполиаминов с полибензилхлоридом. В результате был получен ингибитор кислотной коррозии следующего состава, мас. ч: продукт взаимодействия полиэтиленполиаминов с полибензилхлоридом - 4; пропаргиловый спирт - 1; формалин - 10.
Ингибиторы с другими компонентами и другим количественным содержанием по обоим вариантам готовили аналогичным Примеру 1 и Примеру 2 образом.
В лабораторных условиях определяли следующие свойства заявляемых ингибиторов:
- гомогенность ингибированной кислоты с использованием заявленной ингибирующей композиции;
- скорость коррозии при комнатной температуре за 24 часа;
- скорость коррозии при 90°C за 6 часов.
Гомогенность ингибированной кислоты проверяли визуально в проходящем свете.
Все испытанные варианты предлагаемого ингибитора при заявленных соотношениях компонентов показали хорошую взаимную растворимость компонентов.
Испытание защитного действия предлагаемого ингибитора проводили в лабораторных условиях с использованием пластин из углеродистой низколегированной стали марки Ст-3 размером 30×10×2 мм. Предварительно взвешенные до четвертого десятичного знака пластины помещали в 20%-ную соляную кислоту, в которую добавляли ингибитор предлагаемого состава из расчета обеспечения суммарной концентрации ингибитора в кислотном растворе 0,4 мас. %. Пластины выдерживали в полученном растворе в течение 24 часов при температуре +20°C (либо при +90°C в течении 6 часов). Через 24 часа пластины вынимали из раствора, промывали водой, затем резинкой удаляли продукты коррозии, три раза споласкивали ацетоном и на фильтровальной бумаге сушили в сушильном шкафу при температуре (100±5)°C в течение 20 минут. Затем пластины охлаждали в эксикаторе и взвешивали на лабораторных весах с точностью до четвертого десятичного знака. По результатам испытаний производили расчет скорости коррозии. Удельную скорость коррозии стали (α), в г/м2ч, вычисляли по формуле:
где m - масса пластины до начала испытания, г;
m1 - масса пластины после испытаний, г;
S - площадь поверхности пластины, м2.
Площадь пластины (S), в м2, вычисляют по формуле:
где а - длина пластины, мм;
b - ширина пластины, мм;
с - толщина пластины, мм.
За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов трех параллельных измерений, абсолютное значение расхождения между которыми не превышает значения допускаемого расхождения, равного 0,04 г/м2ч.
Компонентный состав ингибиторов, участвующих в испытаниях, и внешний вид раствора в соляной кислоте приведен в таблице 1. Данные, полученные в ходе испытаний, приведены в таблице 2.
Как видно из таблицы 1 и 2, при использовании ингибитора предлагаемого состава (по обоим вариантам) (опыты 1-6 таблицы 2) скорость коррозии металла в среде кислотных растворов различной концентрации существенно ниже (в 1,5-2,5 раза), чем при использовании ингибитора по прототипу (при одинаковой концентрации в кислотном растворе).
Кроме того, предлагаемые ингибиторы по обоим вариантам обеспечивают высокую степень защиты от коррозии при высокой температуре (по меньшей мере на порядок ниже скорость коррозии, чем у прототипа).
При выходе за заявляемые пределы любого из компонентов предлагаемых ингибиторов наблюдается резкое ухудшение защитных свойств ингибитора, что нерационально (опыты 7-9 таблица 2).
Таким образом, применение предлагаемого ингибитора по обоим вариантам позволяет:
- обеспечить высокую эффективность ингибирования в соляной кислоте любой практически значимой концентрации (от 10 до 30% включительно);
- обеспечить высокий защитный эффект как при нормальной, так и при повышенной до +90°C температурах;
- обеспечить гомогенность ингибированной кислоты.
Claims (9)
1. Ингибитор кислотной коррозии, представляющий продукт взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом в спиртовой среде при температуре нагрева 80-85°C и выдержке в течение 3-5 часов при мольном соотношении полиэтиленполиамина и полибензилхлорида, равном 1:(1,5-2) соответственно, причем в качестве полибензилхлорида указанный продукт содержит полибензилхлорид со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555.
2. Ингибитор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полиэтиленполиамина использован диэтилентриамин, или триэтилентетрамин, или тетраэтиленпентамин, или их техническая смесь.
3. Ингибитор по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полибензилхлорида со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555, указанный продукт содержит реакционную массу поликонденсации бензилхлорида, полученную добавлением к бензилхлориду хлорида цинка в виде кристаллов в массовом соотношении 200:1 соответственно при температуре нагрева 70-75°C, выдержке в течение 3-5 часов и последующем фильтровании от хлорида цинка.
4. Ингибитор по п. 1, отличающийся тем, что его товарная форма содержит растворитель.
5. Ингибитор по п. 4, отличающийся тем, что в качестве растворителя он содержит алифатические низкомолекулярные (C1-C4) спирты, или ароматические соединения, содержащие не более одного ароматического кольца, или растворы солянокислые, или водные растворы, содержащие гидротропы, или смесь указанных соединений.
6. Ингибитор кислотной коррозии, содержащий продукт взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом в спиртовой среде, пропаргиловый спирт или его производные и низкомолекулярный альдегид в виде формальдегида, или фурфурола, или ацетальдегида при массовом соотношении, равном (3,5-4,5):(0,5-1,5):(8-12) соответственно, при этом продукт взаимодействия полиэтиленполиамина с полибензилхлоридом представляет собой продукт, полученный при температуре нагрева 80-85°C в спиртовой среде и выдержке в течение 3-5 часов, при мольном соотношении полиэтиленполиамина и полибензилхлорида, равном 1:(1,5-2) соответственно, причем в качестве полибензилхлорида указанный продукт содержит полибензилхлорид со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555.
7. Ингибитор по п. 6, отличающийся тем, что в качестве полиэтиленполиамина использован диэтилентриамин, или триэтилентетрамин, или тетраэтиленпентамин, или их техническая смесь.
8. Ингибитор по п. 6, отличающийся тем, что в качестве полибензилхлорида со степенью полибензилирования, при которой показатель преломления полибензилхлорида находится в пределах 1,545-1,555, указанный продукт содержит реакционную массу поликонденсации бензилхлорида, полученную добавлением к бензилхлориду хлорида цинка в виде кристаллов в массовом соотношении 200:1 соответственно при температуре нагрева 70-75°C, выдержке в течение 3-5 часов и последующем фильтровании от хлорида цинка.
9. Ингибитор по п. 6, отличающийся тем, что в качестве производного пропаргилового спирта он содержит этоксилированный или пропоксилированный пропаргиловый спирт.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016113194A RU2620214C1 (ru) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Ингибитор кислотной коррозии (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016113194A RU2620214C1 (ru) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Ингибитор кислотной коррозии (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2620214C1 true RU2620214C1 (ru) | 2017-05-23 |
Family
ID=58882576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016113194A RU2620214C1 (ru) | 2016-04-06 | 2016-04-06 | Ингибитор кислотной коррозии (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2620214C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776113C1 (ru) * | 2021-07-12 | 2022-07-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (ПГНИУ) | Состав для ингибирования кислотной коррозии стали |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU503843A1 (ru) * | 1972-10-03 | 1976-02-25 | Предприятие П/Я Г-4684 | Способ получени полибензилхлоридов |
| US3982894A (en) * | 1971-12-22 | 1976-09-28 | Petrolite Corporation | Method of inhibiting acidic corrosion of ferrous metals with polyquaternary amino polymers |
| RU2135639C1 (ru) * | 1998-12-16 | 1999-08-27 | Закрытое акционерное общество научно-производственная фирма "БУРСИНТЕЗ" | Способ получения ингибитора солянокислой коррозии |
| RU2237110C2 (ru) * | 2002-10-25 | 2004-09-27 | Закрытое акционерное общество "Каустик" | Способ получения ингибиторов кислотной коррозии |
-
2016
- 2016-04-06 RU RU2016113194A patent/RU2620214C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3982894A (en) * | 1971-12-22 | 1976-09-28 | Petrolite Corporation | Method of inhibiting acidic corrosion of ferrous metals with polyquaternary amino polymers |
| SU503843A1 (ru) * | 1972-10-03 | 1976-02-25 | Предприятие П/Я Г-4684 | Способ получени полибензилхлоридов |
| RU2135639C1 (ru) * | 1998-12-16 | 1999-08-27 | Закрытое акционерное общество научно-производственная фирма "БУРСИНТЕЗ" | Способ получения ингибитора солянокислой коррозии |
| RU2237110C2 (ru) * | 2002-10-25 | 2004-09-27 | Закрытое акционерное общество "Каустик" | Способ получения ингибиторов кислотной коррозии |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2776113C1 (ru) * | 2021-07-12 | 2022-07-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский государственный национальный исследовательский университет" (ПГНИУ) | Состав для ингибирования кислотной коррозии стали |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102471899B (zh) | 聚合的腐蚀抑制剂 | |
| US20040200996A1 (en) | Imidazoline corrosion inhibitors | |
| US9399735B2 (en) | Mannich-base inhibitor for decalcification, preparation method and application thereof | |
| BR112013004075B1 (pt) | Uso de produto obtenível pela reação de um ácido graxo ou mistura de ácidos tendo a fórmula r1cooh e metódo para a proteção de uma superfície metálica contra a corrosão pelo contato da superfície metálica com o produto de inibição de corrosão | |
| BR112013015812B1 (pt) | Uso de um produto obtenível pela reação de um ácido graxo ou mistura de ácidos, produto obtenível pela reação de um ácido graxo ou mistura de ácidos, método para a produção de um produto e método para a proteção de uma superfície metálica contra a corrosão | |
| CA2841020A1 (en) | A multi-branched mannich base corrosion inhibitor and preparation method thereof | |
| CN104370819B (zh) | 一种水溶性咪唑啉酰胺缓蚀剂的制备方法及其应用 | |
| US2643978A (en) | Method of inhibiting corrosion of metals | |
| RU2620214C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии (варианты) | |
| US5059391A (en) | Use of polyaralkylamines as corrosion inhibitors | |
| Bobir et al. | SYNTHESIS AND PROPERTIES OF NITROGEN-RETAINING CORROSION INHIBITORS | |
| US2918474A (en) | Certain maleimido derivatives of aliphatic-bis-imidazolines | |
| RU2641148C2 (ru) | Ингибитор коррозии для защиты оборудования для добычи сырой нефти, трубопроводов и резервуаров для сырой нефти, а также способ его получения | |
| CN106478510A (zh) | 炔醇基咪唑啉化合物、用于二氧化碳驱油的缓蚀剂及制备 | |
| US2646400A (en) | Method of inhibiting corrosion of metals | |
| RU2496853C2 (ru) | Нейтрализатор сероводорода и способ его использования | |
| RU2723801C1 (ru) | Состав для ингибирования образования газовых гидратов | |
| JP2019521201A5 (ru) | ||
| RU2827614C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии, преимущественно солянокислотной | |
| US2895961A (en) | Compounds containing the imidazoline and imidazolidone or imidazolidine-thione groups | |
| RU2596547C1 (ru) | Способ получения ингибитора коррозии соляной кислоты (варианты) | |
| RU2518829C1 (ru) | Способ получения ингибитора кислотной коррозии | |
| US2080553A (en) | Acid pickling inhibitor | |
| RU2075543C1 (ru) | Ингибитор кислотной коррозии | |
| US2646349A (en) | Light distillate compositions |