RU2667928C1 - Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания - Google Patents
Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667928C1 RU2667928C1 RU2017135036A RU2017135036A RU2667928C1 RU 2667928 C1 RU2667928 C1 RU 2667928C1 RU 2017135036 A RU2017135036 A RU 2017135036A RU 2017135036 A RU2017135036 A RU 2017135036A RU 2667928 C1 RU2667928 C1 RU 2667928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- inhibitor
- hydrocarbon
- hydrogen
- para
- Prior art date
Links
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 75
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 75
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 59
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 15
- JFXDIXYFXDOZIT-UHFFFAOYSA-N 4-methoxy-n-methylaniline Chemical compound CNC1=CC=C(OC)C=C1 JFXDIXYFXDOZIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 title 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 18
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 16
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 16
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 15
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- -1 nitrogen-containing organic compounds Chemical class 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 3
- FAXDZWQIWUSWJH-UHFFFAOYSA-N 3-methoxypropan-1-amine Chemical compound COCCCN FAXDZWQIWUSWJH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N Ethylamine Chemical compound CCN QUSNBJAOOMFDIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 150000002462 imidazolines Chemical class 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical class N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M N,N,N-Trimethylmethanaminium chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)C OKIZCWYLBDKLSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 1
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001841 imino group Chemical class [H]N=* 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229960004011 methenamine Drugs 0.000 description 1
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002903 organophosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- BHAAPTBBJKJZER-UHFFFAOYSA-N p-anisidine Chemical compound COC1=CC=C(N)C=C1 BHAAPTBBJKJZER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- YMBCJWGVCUEGHA-UHFFFAOYSA-M tetraethylammonium chloride Chemical compound [Cl-].CC[N+](CC)(CC)CC YMBCJWGVCUEGHA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/04—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for minimising corrosion or incrustation
-
- 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
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
-
- 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
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности к ингибитору сульфоводородной коррозии в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах с высоким содержанием серосодержащих соединений, в том числе сероводорода, хлоридов и других факторов коррозионной активности для защиты металлического оборудования и трубопроводов от коррозии и водородного охрупчивания; применению N-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород. Изобретение позволяет снизить скорость коррозии и водородного охрупчивания металлов в сероводородсодержащих средах. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности, к ингибитору сульфоводородной коррозии в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах с высоким содержанием серосодержащих соединений, в том числе сероводорода, хлоридов и других факторов коррозионной активности для защиты металлического оборудования и трубопроводов от коррозии и водородного охрупчивания.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Актуальность проблемы по защите металлов от коррозии возникает при наличии коррозионно-активной среды. Одним из значимых негативных факторов, резко сокращающий срок службы оборудования, является наличие в водном и углеводородном сырье сернистых соединений, хлоридов активизирующие коррозионные процессы. Ингибиторы коррозии являются основным инструментом химико-технологической защиты оборудования первичной переработки нефти. Особенно опасен сероводород (H2S), который не только стимулирует коррозию, но и ускоряет наводороживание стали, что приводит к потере ею пластических свойств и растрескиванию [Кузнецов В.В., Халдеев Г.В., Кичигин В.И. Наводороживание металла в электролитах. М.: Машиностроение, 1993. 244 с.].
Опыт эксплуатации нефтегазового оборудования показывает, что одним из наиболее эффективных и технологичных способов борьбы с коррозией является ингибиторная защита, позволяющая повысить долговечность и надежность работы оборудования без существенного вмешательства в производственный процесс [Кузнецов Ю.И., Люблинский Е.Я. Ингибиторы для защиты от коррозии при отстое, хранении и транспортировке нефти. М.: ВНИИОЭНГ, 1980. 71 с. 6 - 7].
Известны ингибирующие свойства азотсодержащих органических соединений-алкиламинов С4 - С10, полиаминов и имидазолинов, органических производных аммиака, таких как амины (этиламин, гексаметилентетрамин) или их соли таких как хлорид тетраметиламмония, хлорид тетраэтиламмония, смесь хлоридов алкилбензилдиметиламмония (А. Алцыбеева, С. Левин. Ингибиторы коррозии металлов. Под ред. Л.И. Антропова, Л. Химия, 1968, с. 7-12, 130 и 95), на базе которых, достаточно долгое время, выпускаются известные ингибиторы сероводородной коррозии.
Однако их применение не обеспечивает эффективной защиты от коррозии и водородного охрупчивания при повышенном содержании сероводорода, хлоридов в жидких средах, которые могут возникать при эксплуатации оборудования нефтяного и газового оборудования.
Известны ингибиторы коррозии на основе альдегидов, в т.ч. формальдегид. /Бергман, Дж. И. Ингибиторы коррозии. Дж. И. Бергман. - М.: Химия, 1966. - 312 с./.
Основной недостаток данных ингибиторов в низкой эффективности, недостаточная степень защиты сталей от коррозии, отсутствие влияния на водородного охрупчивания, что ограничивает их применение на практике.
Разрабатываются различные многокомпонентные составы, с высокими ингибирующими свойствами, на основе третичного амина моноалкилфосфата, диалкилфосфата, деэмульгатора, пеногасителя и растворителя [RU 2591923 «Ингибитор сероводородной коррозии и наводороживания» Болдырев А.В. и др.].
Недостатком подобных ингибиторов является многокомпонентность составов, а также то, что органические соединения фосфора являются каталитическими ядами катализаторов на основе Ni-, Pt- и Pd-. [И.И. Кулакова, Г.В. Лисичкин «Каталитическая химия», Часть 1. «Основы катализа», лекции по спецкурсу для студентов IV курса химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва - 2014 г]; [A. Review of Slurry-Phase Hydrocracking Heavy Oil Technology/Zhang Sh., Liu D., Deng W., Que G., Energy Fuels - 2007-V. 21. №6.-P. 3057.].
Достаточно изучены способы защиты от сероводородной коррозии ингибиторами на основе азотсодержащих органических соединений таких как алифатические амины, имидазолины, амидоамины и др. [Ингибиторы коррозии: Том 2. Диагностика и защита от коррозии под напряжением нефтегазопромыслового оборудования. Н.А. Гафаров, В.М. Кушнаренко, Д.Е. Бугай и др.; под ред. Д.Е. Рахманкулова. - М.: Химия, 2002 - 367 с, прототип].
В практике противокоррозионной защиты нефтегазового оборудования широкое распространение получили продукты конденсации карбоновых кислот с этиленаминами. Однако опыт промышленного применения амидо-имидазолиновых ингибиторов выявил ряд системных проблем. Отмечается их негативное влияние на образование отложений, расслаивание и потерю эффективности при хранении (старении). Причинами являются протекающие в готовых продуктах реакций гидролиза и конденсации, которые приводят к образованию осадков, ухудшению растворимости. Кроме этого, нестабильность защитной способности разных промышленных партий данных ингибиторов, что скорее всего зависит от неоднородности исходного сырья и технологии производства ингибиторов, наличие в составе непрореагировавших кислот, аминов и др. примесей. Несмотря на перечисленные недостатки, амидо-имидазолиновые ингибиторы являются наиболее распространенными вторичными аминами, применяемыми в области сероводородной коррозии и считаются наиболее эффективными.
Таким образом, все применяемые ингибиторы коррозии имеют существенные недостатки и не обеспечивают 100% защиту, следовательно, разработка новых активных веществ, является важной, практической задачей.
Введение в ассортимент новых, активных соединений и составов на их основе, позволит эффективно решать вопросы защиты оборудования, трубопроводов для транспортировки, емкостей для хранения с максимальной эффективностью и безопасностью.
Известно, что N-метил-пара-анизидин (NMПA), активно используется в качестве многофункциональной, октаноповышающей присадки к бензинам [ЕР 2014643 от 14.08.2006], а также в качестве антиоксиданта углеводородных топлив [RU 2491324 от 25.01.2012, CN 201280000494.2 от 21.02.2012].
Открытие новых свойств NMПA, в частности высокой сорбционной активности к металлам, положительного влияния на образование защитного слоя на их поверхности, является неожиданным и не очевидным в виду того, что ближайшие гомологи высокой активностью не обладают, включая и пара-анизидин (первичный амин), являющийся исходным сырьем для производства NMПA. Скорее всего именно наличие -метокси группы в пара положении, в результате электронодонорного взаимодействия с монометилзамещенной иминогруппой, оказывает влияние на свойство соединения и обеспечивает высокую эффективность. Важно отметить, что строение молекулы и способ ее производства, позволяет практически исключить наличие значимых примесей, что гарантирует стабильность свойств.
Новые сферы применения молекулы, расширяют рынки применения и снижают себестоимость производства NMPA за счет увеличения объемов производства.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей заявленного изобретения является разработка ингибитора сульфоводородной коррозии, обеспечивающего высокие антикоррозионные свойства в агрессивных средах с высоким содержанием сероводорода, хлоридов и других факторов коррозионной активности.
Техническим результатом изобретения является снижение скорости коррозии и водородного охрупчивания металлов в сероводородсодержащих средах.
Указанный технический результат достигается за счет того, что NMПA применяют в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии в водных, водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород, хлориды, для защиты металлов от коррозии и водородного охрупчивания.
Применяют NMПA индивидуально или в виде раствора. Содержание NMПA в растворителе, предпочтительно, от 15 до 85% мае, в зависимости от технологии введения ингибитора и условий эксплуатации.
В качестве растворителя могут применяться толуол, ксилол, спирты, различные растворители и углеводородные фракции для обеспечения товарной формы, технологичности введения и дозирования ингибитора в условиях эксплуатации.
Ингибитор коррозии применяют при защите от коррозии нефтеперерабатывающего оборудования.
Ингибитор коррозии применяют для защиты от коррозии нефтепроводов, газопроводов, емкостей для перевозки и хранения углеводородов, насосного оборудования и запорной арматуры.
Ингибитор коррозии применяют при защите от коррозии металлических изделий, технологического оборудования, работающих в воде и водорастворимых средах.
Эффективная концентрация ингибитора коррозии находится в диапазоне 1-50 ррт по отношению к агрессивной среде.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для применения NMПA в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водных, водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород, хлориды, берут агрессивную среду и перемешивают ее с NMПA, при обеспечении растворения и/или распределения NMПA по объему, в эффективной концентрации.
NMПA применяют в чистом виде или в виде раствора в растворителе, при содержании NMПA в растворе, предпочтительно, в количестве 15-85 мас. %.
В качестве углеводородной и водно-углеводородной агрессивной среды может быть выбрана: нефть, нефтяные фракции, углеводородные фракции, товарная продукция на основе углеводородного сырья и их производных, которые содержат или могут содержать сероводород, сернистые соединения, хлориды и другие примеси, приводящие к коррозии металлов при его переработке и/или эксплуатации.
В качестве водной агрессивной среды может быть выбрана: вода, водноспиртовые растворы, растворы на основе этиленгликоля (анитифриз, тосол), которые содержат или могут содержать сероводород, сернистые соединения, хлориды и другие примеси, приводящие к коррозии металлов при его переработке и/или эксплуатации.
Ингибитор коррозии применяют при защите от коррозии нефтеперерабатывающего оборудования.
Ингибитор коррозии применяют для защиты от коррозии нефтепроводов, газопроводов, емкостей для перевозки и хранения углеводородов, насосного оборудования и запорной арматуры.
Предпочтительно, концентрация ингибитора коррозии находиться в диапазоне 5 -50 ррm по отношению к среде, в зависимости от ее коррозионной активности и поставленных задач.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Коррозионное поведение стали и эффективность нового ингибитора, продемонстрирован на образцах низкоуглеродистой (Ст.3, 08пс) и высокоуглеродистой (70С2ХА) сталей в углеводородных и водных средах по стандартным методикам.
NMПA вводился как в индивидуальном виде, так и в смеси с растворителями (товарная форма).
Испытания в углеводородной (водно-углеродной) среде
Агрессивной средой служила двухфазная система углеводород (керосин) -дистиллированная вода (9: 1), имитирующая коррозионную среду на установках переработки нефти. Агрессивная среда (электролит) содержал 450 мл керосина по ГОСТ 10227-86 и 50 мл дистиллированной воды, который насыщали сероводородом. Для получения H2S в дистиллированную воду вводили HCl и Na2S, с таким расчетом, что при его гидролизе в жидкой фазе образовывалось 1800 ppm H2S.
рН полученного раствора поддерживали в диапазоне 5,5 - 6,5 при помощи нейтрализатора (таких как метоксипропиламин (МОРА) или других). Исследуемый ингибитор, предварительно растворяли в керосине при перемешивании.
Для получения сравнительных характеристик на основе N-метил-пара-анизидина готовились рабочие растворы с целью обеспечения товарной (жидкой) формы. Проверка растворов N-метил-пара-анизидина в растворителях, таких как толуол, орто-ксилол, спирты и др. в концентрациях от 15-50 мас. %, демонстрируют полное соответствие требованиям, предъявляемые потребителями к данной продукции по стабильности и низкотемпературным характеристикам. В некоторых регионах к низкотемпературным характеристикам нет жестких требований, поэтому концентрация N-метил-пара-анизидина может увеличиваться до 85 мас. %.
Для проведения испытаний использовали стеклянный сосуд U-образной формы по ГОСТ 9.506-87 оснащенный «рубашкой» для нагрева и термостатирования. Циркуляция испытуемой среды осуществляется высокоскоростной мешалкой, обеспечивающей равномерный поток жидкости. Скорость потока устанавливали 1 м/с.
Исследования выполняли на образцах Сталь - Ст.3. В каждом режиме проводили не менее двух параллельных испытаний на двух параллельных образцах.
Подготовленные в соответствие с методикой образцы, помещали в аппарат с агрессивной средой. Время испытания образцов в ингибированной и неингибированной среде составила 6 часов, при температуре 60°С. Время испытаний отсчитывали с момента помещения стальных образцов в среду.
Влияние ингибиторов на коррозию сталей определяли гравиметрическим методом по убыли массы образцов на стальных пластинах площадью (S) 8.4 см2. Для определения потерь массы, образцы промывали водопроводной и дистиллированной водой, высушивали фильтровальной бумагой и удаляли продукты коррозии с помощью ластика. Результаты исследований приведены в таблице №1
Скорость коррозии (V) в г/м2*ч вычисляли по формуле:
k=(m1-m2)/S⋅т, (1),
где m1 - масса образца до испытания, г;
m2 - масса образца после испытания, г;
S - площадь поверхности, м2;
т - время испытания, ч.
Защитный эффект ингибитора (Z) рассчитывался по формуле:
где К0 - скорость коррозии в неингибированной среде;
Кин - скорость коррозии в ингибированной среде.
Результаты показывают достоверную высокую эффективности N-метил-пара-анизидина в сравнении с известными ингибиторами.
Эффективность N-метил-пара-анизидина в концентрации 1 ррm по отношению к среде, был проведен в сравнительном эксперименте на прямогонном бензине, который проводился до проявления первых признаков коррозии. На образце без ингибитора признаки коррозии проявились раньше, что говорит об эффективности ингибитора в минимальной заявленной концентрации 1 ррm.
С учетом полученных данных, диапазон эффективных концентраций составляет 1 -50 ррm.
Испытания в водной среде (динамические)
Агрессивной средой служил раствор, имитирующий среду газоконденсатного месторождения приготовленный на основе дистиллированной воды и введении 0,5% NaCl, 0,25 г/л уксусной кислоты (СН3СООН) при концентрации, обеспечивающей величину рН раствора 3.4 - 3.6. Исследования проводились при различных концентрациях H2S, содержание которого контролировали стандартным йодометрическим титрованием по ГОСТ 22387.2-97.
Влияние ингибиторов на коррозию сталей определяли гравиметрическим методом по убыли массы образцов на стальных пластинах площадью (S) 8,4 см2 и 18 см2 для Ст. 08пс и Ст. 70С2ХА соответственно. Образцы взвешивали на аналитических весах с точностью до 10-6 г.
Коррозионные испытания в жидкой фазе проводили при комнатной температуре в стеклянном сосуде U-образной формы по ГОСТ 9.506-87 оснащенным «рубашкой» для нагрева и термостатирования. Циркуляция среды осуществлялась высокоскоростной мешалкой, обеспечивающей равномерный поток жидкости. Скорость потока устанавливали 1 м/с. Продолжительность эксперимента составляла 1,5 ч, а концентрация ингибитора в рабочем растворе составляла 25 ррm и 50ррm (25 мг/л и 50 мг/л). Результаты исследований приведены в таблице №2.
Защитный эффект N-метил-пара-анизидина при концентрации ингибитора 50 ррm в жестких лабораторных условиях обеспечил эффективную защиту металлов (z = до 97%) и пластичность (П = 95%).
Применение чистого NMПA или в виде раствора с другими заявленными растворителями в заявленных концентрациях в других заявленных агрессивных средах показали аналогичные результаты по защите от сероводородной коррозии и водородного охрупчивания.
Испытания в газовой фазе (статический метод)
Интересно было посмотреть влияние N-метил-пара-анизидина на защиту от коррозии стали в газовой фазе, для чего в пластиковые сосуды объемом 2 л при 20±2°С, помещали стальные образцы таким образом, что часть образцов была полностью погружена в агрессивную водную среду, приготовленную аналогично предыдущему эксперименту, другая часть образцов находилась в паровой фазе над раствором.
Продолжительность эксперимента составляла 240 ч, а концентрация ингибитора в рабочем растворе 2000 ррт и 4000 ррт (2 г/л и 4 г/л).
После коррозионных опытов определяли рН при помощи анализатора жидкости ЭКСПЕРТ-001. Продукты коррозии после испытаний снимали моющим раствором, содержащим 880 мл дистиллированной воды, 66 мл H2SO4 (конц.), 100 г С6Н8O7 и 10 г тиомочевины.
Результаты исследований приведены в таблице №3
Скорость коррозии (К) оценивали по потерям массы (Δm) по формуле 1, а защитный эффект ингибитора (Z) рассчитывался по формуле 2.
Пластичность стали 70С2ХА (водородное охрупчивание), оценивали после испытаний 240 ч, на приборе НГ-1-3М по числу перегибов до разрушения ленточных образцов длиной L = 11 см.
Остаточная пластичность стали (П,%) определялась по формуле:
П=(n/nо)-100% (3),
где no - число перегибов образцов в исходном состоянии;
n - число перегибов образцов после их выдержки в исследуемых растворах.
Результаты исследований показали эффективность N-метил-пара-анизидина особенно в вопросах сохранения пластичности сталей (защиту от водородного охрупчивания).
Полученные нами результаты исследований показывают достоверное превышение эффективности NMПA над прототипами (ингибиторами коррозии амидного и имидозолинового ряда). Таким образом, предлагаемый ингибитор сероводородной коррозии и водородного охрупчивания черных металлов превосходит по своим защитным свойствам существующие решения.
Использование предлагаемого ингибитора позволит увеличить сроки службы оборудования, что имеет большое практическое значение.
Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.
С - концентрация ингибитора; ррm
k - скорость коррозии; г/м2*ч
z - защитный эффект; %
Образец сравнения №1 - Амидо-имидозолиновый ингибитор (промышленный образец) при заявленной 50% концентрации действующего вещества
Образец сравнения №1.2 - Амидо-имидозолиновый ингибитор (синтезированный) 100%.
Образец сравнения №2 - Имидозолиновый ингибитор (промышленный образец) при заявленной 50% концентрации действующего вещества.
Образец сравнения №2.2 - Имидозолиновый ингибитор (синтезированный) 100%.
Образец сравнения №3 - Амид амина (промышленный образец) при заявленной 50% концентрации действующего вещества.
Образец сравнения №3.1 Амид амина (синтезированный) 100%.
Промышленные образцы предоставлены участниками рынка, также синтезированы нами, путем конденсации аминов и карбоновых кислот по известным технологиям.
Различия в эффективности между промышленными образцами и синтезированными, могут быть по причине разного содержания действующих веществ в промышленных образцах или их качества.
k - скорость коррозии; г/м2*ч
z - защитный эффект; %
П - остаточная пластичность; %
k - скорость коррозии; г/м2*ч
z - защитный эффект, %
П - остаточная пластичность; %
Claims (5)
1. Применение N-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород.
2. Применение по п. 1, отличающееся тем, что применяют раствор ингибитора коррозии в растворителе при содержании ингибитора коррозии в растворе, предпочтительно, в количестве 15-85 мас. %.
3. Применение по п. 1, отличающееся тем, что ингибитор коррозии применяют при защите от коррозии нефтеперерабатывающего оборудования.
4. Применение по п. 1, отличающееся тем, что ингибитор коррозии применяют для защиты от коррозии нефтепроводов, газопроводов, емкостей для перевозки и хранения углеводородов, насосного оборудования и запорной арматуры.
5. Применение по п. 1, отличающееся тем, что эффективная концентрация ингибитора коррозии находится в диапазоне 1-50 ppm по отношению к среде.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017135036A RU2667928C1 (ru) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания |
| PCT/RU2017/000884 WO2019070149A1 (ru) | 2017-10-05 | 2018-02-05 | Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017135036A RU2667928C1 (ru) | 2018-02-05 | 2018-02-05 | Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2667928C1 true RU2667928C1 (ru) | 2018-09-25 |
Family
ID=63668963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017135036A RU2667928C1 (ru) | 2017-10-05 | 2018-02-05 | Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2667928C1 (ru) |
| WO (1) | WO2019070149A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723123C1 (ru) * | 2019-05-07 | 2020-06-08 | Общество с ограниченной ответственностью «ИФОТОП» | Применение амидов, являющихся продуктами конденсации анизидина или его производных с нафтеновой кислотой в качестве ингибитора коррозии и водородного охрупчивания |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4321063A (en) * | 1980-10-24 | 1982-03-23 | Phillips Petroleum Company | Motor fuel |
| RU2491324C1 (ru) * | 2012-01-25 | 2013-08-27 | ИФО Евростандарт Лимитед | N-монометилзамещенные анилины в качестве компонентов, повышающих стойкость бензинов к окислению |
| EP2014643B1 (en) * | 2006-04-12 | 2013-11-20 | Zao "Ifokhim" | Para-methoxyaniline derivatives increasing the antiknock rating of hydrocarbon fuels and compositions based thereon |
| RU2576327C1 (ru) * | 2015-03-31 | 2016-02-27 | Евгений Владимирович Ройтман | Антидетонационная добавка и топливо с указанной добавкой |
| RU2592269C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" | Многофункциональная эфирная присадка к углеводородсодержащему топливу и топливная композиция |
-
2018
- 2018-02-05 RU RU2017135036A patent/RU2667928C1/ru active
- 2018-02-05 WO PCT/RU2017/000884 patent/WO2019070149A1/ru active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4321063A (en) * | 1980-10-24 | 1982-03-23 | Phillips Petroleum Company | Motor fuel |
| EP2014643B1 (en) * | 2006-04-12 | 2013-11-20 | Zao "Ifokhim" | Para-methoxyaniline derivatives increasing the antiknock rating of hydrocarbon fuels and compositions based thereon |
| RU2491324C1 (ru) * | 2012-01-25 | 2013-08-27 | ИФО Евростандарт Лимитед | N-монометилзамещенные анилины в качестве компонентов, повышающих стойкость бензинов к окислению |
| RU2576327C1 (ru) * | 2015-03-31 | 2016-02-27 | Евгений Владимирович Ройтман | Антидетонационная добавка и топливо с указанной добавкой |
| RU2592269C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ИФОТОП" | Многофункциональная эфирная присадка к углеводородсодержащему топливу и топливная композиция |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723123C1 (ru) * | 2019-05-07 | 2020-06-08 | Общество с ограниченной ответственностью «ИФОТОП» | Применение амидов, являющихся продуктами конденсации анизидина или его производных с нафтеновой кислотой в качестве ингибитора коррозии и водородного охрупчивания |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019070149A1 (ru) | 2019-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2741837C (en) | Amino and imino propionic acids, process of preparation and use | |
| US9586915B2 (en) | Multifunctional composition base 1,3-oxazinan-6-ones with corrosion inhibition and heavy organic compounds inhibition and dispersants and obtaining process | |
| US20130340326A1 (en) | Gemini surfactants, process of manufacture and use as multifunctional corrosion inhibitors | |
| CA2672415C (en) | Novel mercaptan-based corrosion inhibitors | |
| RU2667265C1 (ru) | Применение n,n-диметил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания | |
| US3981682A (en) | Corrosion inhibiting compositions and process for inhibiting corrosion of metals | |
| Al-Sabagh et al. | Corrosion inhibition efficiency of heavy alkyl benzene derivatives for carbon steel pipelines in 1 M HCl | |
| RU2667928C1 (ru) | Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания | |
| BR112021000411A2 (pt) | Composição, método para inibir a corrosão de contenções de metal, e, uso da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona | |
| Oguzie et al. | The inhibition of aluminium corrosion in potassium hydroxide by “Congo Red” dye, and synergistic action with halide ions | |
| RU2723123C1 (ru) | Применение амидов, являющихся продуктами конденсации анизидина или его производных с нафтеновой кислотой в качестве ингибитора коррозии и водородного охрупчивания | |
| CA1113503A (en) | Ether diamine salts of n-acylsarcosines and their use as corrosion inhibitors | |
| Al‐Sabagh et al. | Surface active and thermodynamic properties of some surfactants derived from locally linear and heavy alkyl benzene in relation to corrosion inhibition efficiency | |
| Topilnitskij | Corrosion protection of oil production and refinery equipment | |
| WO2021225462A1 (ru) | Применение производных анизидина в качестве ингибитора коррозии и водородного охрупчивания | |
| CN101784640A (zh) | 抑制蒸馏装置中由有机酸造成的金属腐蚀的方法 | |
| RU2570648C1 (ru) | Антикоррозионная присадка к моторному топливу | |
| US3201411A (en) | Reaction products of imidazolines and alkylene iminodiacetic acids | |
| RU2061098C1 (ru) | Ингибитор коррозии | |
| Lame et al. | Environmental friendly substances as a good choice in corrosion protection of carbon steel against acid solution | |
| RU2090655C1 (ru) | Ингибитор коррозии металлов | |
| RM | DEHYDRATION OF DIESEL FUEL WITH HYDROGELS. | |
| Matter et al. | The Corrosion Inhibition of The Carbon Steel structure and Oil Pipelines in 1M H2SO4 by Expired Chlorhexidine and Rhuvex, Drugs | |
| BR112019004452B1 (pt) | Uso de composições tendo um conteúdo de produto de condensação de 1-aminopropan-2-ol e formaldeído na remoção de compostos de enxofre a partir de correntes de processo e método de remoção de compostos de enxofre a partir de correntes de processo | |
| Abbasov et al. | SYNTHESIS OF ANIONIC SURFACTANTS BASED ON COTTONSEED OIL AND STUDY OF THEM AS ANTICORROSIVE REAGENTS OF COMPLEX ACTION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: PLEDGE FORMERLY AGREED ON 20211026 Effective date: 20211026 |