RU2749958C2 - Method for protecting steel against corrosion in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide - Google Patents
Method for protecting steel against corrosion in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide Download PDFInfo
- Publication number
- RU2749958C2 RU2749958C2 RU2019135149A RU2019135149A RU2749958C2 RU 2749958 C2 RU2749958 C2 RU 2749958C2 RU 2019135149 A RU2019135149 A RU 2019135149A RU 2019135149 A RU2019135149 A RU 2019135149A RU 2749958 C2 RU2749958 C2 RU 2749958C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen sulfide
- oil
- containing hydrogen
- corrosion
- mineralized water
- Prior art date
Links
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
- C23F11/08—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)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу защиты металлов от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах ингибиторами и может быть использовано для защиты от коррозии оборудования в нефтяной отрасли, контактирующего с сероводородными средами.The invention relates to a method of protecting metals from corrosion in mineralized water-oil environments with inhibitors and can be used to protect against corrosion of equipment in the oil industry in contact with hydrogen sulfide environments.
Известны способы защиты стали от коррозии в кислых средах с помощью ингибиторов на основе ароматических и гетероциклических соединений, таких как 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. Введ. 01.06.1971.13 с.); продукт конденсации бензиламина с уротропином (ТУ 6-02-1192-79. Ингибитор коррозии БА-6. Введ. 01.01.80.13 с.); смесь алкилбензилпиридина и циклического амина (ТУ 6-46893387-34-90. Ингибитор коррозии КИ-1. Введ. 01.07.90.12 с.); смесь производных толуилендиизоцианатов (ТУ 6-03-31-81. Ингибитор коррозии ТДА. Введ. 01.02.82.13 с.); четвертичная соль пиридиния (ТУ 6-01-11-15-72. Ингибитор коррозии КПИ-3. Введ. 01.02.73.14 с.).Known methods of protecting steel from corrosion in acidic environments using inhibitors based on aromatic and heterocyclic compounds, such as catapins, which are alkylbenzylpyridinium chlorides differing in the number of carbon atoms in the alkyl chain. The following brands of catapins are known: A, K, B-300, BPV, EPV (TU 6-01-530-70. Introduced 06/01/1971.13 p.); condensation product of benzylamine with urotropine (TU 6-02-1192-79. Corrosion inhibitor BA-6. Introduced 01.01.80.13 p.); a mixture of alkylbenzylpyridine and a cyclic amine (TU 6-46893387-34-90. Corrosion inhibitor KI-1. Introduced 07.01.90.12 s.); a mixture of toluene diisocyanate derivatives (TU 6-03-31-81. Corrosion inhibitor TDA. Introduced 02/01/82.13 p.); quaternary pyridinium salt (TU 6-01-11-15-72. Corrosion inhibitor KPI-3. Introduced 01.02.73.14 p.).
Однако указанные ингибиторы не обладают высокой эффективностью защиты стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород.However, these inhibitors do not have a high efficiency of steel protection in saline water-oil environments containing hydrogen sulfide.
Ближайшим аналогом по структуре и эффективности является ингибитор коррозии ПБ-5, представляющий собой продукт конденсации анилина и уротропина (ТУ 6-01-28-92. Ингибитор коррозии ПБ-5. Введ. 01.01.93. 11 с.). Недостатком указанного ингибитора является низкая его эффективность в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород.The closest analogue in structure and efficiency is the corrosion inhibitor PB-5, which is a condensation product of aniline and urotropine (TU 6-01-28-92. Corrosion inhibitor PB-5. Introduced 01.01.93. 11 p.). The disadvantage of this inhibitor is its low efficiency in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, заключается в повышении эффективности защиты стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород.The problem to be solved by the claimed technical solution is to increase the efficiency of steel protection in saline water-oil environments containing hydrogen sulfide.
В заявленном техническом решении предложен способ защиты стали от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород, включающий добавление 2-циклогексиланилина в концентрации 25-200 мг/л в минерализованную водно-нефтяную среду, содержащую сероводород. 2-Циклогексиланилин получали каталитическим восстановлением 2-(2-циклогексенил)анилина на палладии на угле (Pd/C) в этилацетате.The claimed technical solution proposes a method for protecting steel from corrosion in saline water-oil environments containing hydrogen sulfide, including the addition of 2-cyclohexylaniline at a concentration of 25-200 mg / l to a mineralized water-oil environment containing hydrogen sulfide. 2-Cyclohexylaniline was prepared by catalytic reduction of 2- (2-cyclohexenyl) aniline on palladium on carbon (Pd / C) in ethyl acetate.
Испытания защитного действия 2-циклогексиланилина в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород, проводили в лабораторных условиях гравиметрическим методом в соответствии с ГОСТ 9.506-87 «Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах», Издательство стандартов, 1988.Tests of the protective action of 2-cyclohexylaniline as a corrosion inhibitor of steel in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide were carried out in laboratory conditions by the gravimetric method in accordance with GOST 9.506-87 "Inhibitors of metal corrosion in water-oil environments", Standards Publishing House, 1988.
В качестве рабочих сред использовали водно-нефтяную смесь, составленную из модели минерализованной воды (ММВ) состава, г/л: NaCl - 163.00; CaCl2⋅6H2O - 34.00; CaSO4⋅2H2O - 0.14; MgCl2⋅6H2O - 17.00 и нефти. Содержание сероводорода составляло 1300 мг/л. В качестве образцов-свидетелей использовали пластинки из стали марки 3 (ГОСТ 380-90).The working media used was a water-oil mixture composed of a model of saline water (MMW) of composition, g / l: NaCl - 163.00; CaCl 2 ⋅6H 2 O 34.00; CaSO 4 ⋅2H 2 O - 0.14; MgCl 2 ⋅6H 2 O - 17.00 and oil. The hydrogen sulfide content was 1300 mg / l. Plates made of steel grade 3 (GOST 380-90) were used as witness samples.
Обезжиренные и высушенные до постоянного веса образцы из стали марки 3 помещали в рабочую среду на 6 часов при 20°С 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.Degreased and dried to constant weight samples of steel grade 3 were placed in a working environment for 6 hours at 20 ° C with and without the addition of the proposed inhibitor. After the holding 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. Then the samples were weighed with an accuracy of 0.0002 g.
Скорость коррозии (р), степень защиты стали от коррозии (Z) определяли в соответствии с формулами (1) и (2):The corrosion rate (p), the degree of steel protection against corrosion (Z) were determined in accordance with the formulas (1) and (2):
где m1-m2 - изменение массы, г;where m 1 -m 2 is the change in mass, g;
S - площадь образца, м;S — sample area, m;
t - время испытания, ч.t - test time, h.
где р1 - скорость коррозии в среде без ингибитора, г/м2⋅ч;where p 1 is the corrosion rate in an environment without an inhibitor, g / m 2 ⋅h;
р2 - скорость коррозии в ингибированной среде, г/м2⋅ч.p 2 - corrosion rate in an inhibited environment, g / m 2 ⋅h.
Сущность заявленного технического решения подтверждается примерами конкретного выполнения.The essence of the claimed technical solution is confirmed by examples of specific implementation.
Пример 1.Example 1.
Синтез 2-циклогексиланилина.Synthesis of 2-cyclohexylaniline.
К раствору 5 г 2-(2-циклогексенил)анилина в 50 мл этилацетата, добавили Pd/C (10% мольных) и перемешивали на магнитной мешалке в атмосфере водорода. По окончании реакции (контроль по ТСХ), реакционную массу отфильтровывали, растворитель удаляли при пониженном давлении. Получили 4.7 г продукта с выходом 93%. Спектр ЯМР1Н (CDCl3, δ/м.д., J/Гц): 1.29-1.37 м (1H, H4'a), 1.43-1.51 м (4Н, Н2'a, Н3'а, Н5'а, Н6'а), 1.81-1.85 м (1Н, Н4'b), 1.92-1.96 м (4Н, H2'b, H3'b, Н5'b, Н6'b), 2.50-2.55 м (1H, Н1'), 3.72 уш. с. (2Н, NH2), 6.72 д (1H, J 7.7, Н3), 6.83 т (1Н, J 7.7, Н5), 7.06 т (1Н, J 7.7, Н4), 7.17 д (1Н, J 7.7, Н6). Спектр ЯМР 13С (CDCl3, δ/м.д., J/Гц): 26.42 (С4'); 27.22 (С3', С5'); 32.88 (С2', С6'); 38.46 (С1'); 115.97 (С3); 119.14 (С5); 126.02 (С6); 126.48 (С4); 132.05 (С2); 143.26 (С1).To a solution of 5 g of 2- (2-cyclohexenyl) aniline in 50 ml of ethyl acetate, Pd / C (10% molar) was added and stirred on a magnetic stirrer in a hydrogen atmosphere. Upon completion of the reaction (control by TLC), the reaction mass was filtered off, the solvent was removed under reduced pressure. 4.7 g of product was obtained with a yield of 93%. 1 H NMR spectrum (CDCl 3 , δ / ppm, J / Hz): 1.29-1.37 m (1H, H 4'a ), 1.43-1.51 m (4H, H 2'a , H 3'a , H 5'a , H 6'a ), 1.81-1.85 m (1H, H 4'b ), 1.92-1.96 m (4H, H 2'b , H 3'b , H 5 ' b , H 6'b ), 2.50-2.55 m (1H, H 1 ' ), 3.72 br. from. (2H, NH 2 ), 6.72 d (1H, J 7.7, H 3 ), 6.83 t (1H, J 7.7, H 5 ), 7.06 t (1H, J 7.7, H 4 ), 7.17 d (1H, J 7.7 , H 6 ). 13 C NMR spectrum (CDCl 3 , δ / ppm, J / Hz): 26.42 (C 4 ' ); 27.22 (C 3 ' , C 5' ); 32.88 (C 2 ' , C 6' ); 38.46 (C 1 ' ); 115.97 (C 3 ); 119.14 (C 5 ); 126.02 (C 6 ); 126.48 (C 4 ); 132.05 (C 2 ); 143.26 (C 1 ).
Пример 2.Example 2.
Испытания эффективности защитного действия 2-циклогексиланилина в качестве ингибитора коррозии стали проводили по вышеописанной методике. В водно-нефтяной смеси ММВ: нефть с содержанием сероводорода Cн2s=1300 мг/л, скорость коррозии без ингибитора составляет 0.91 г/м2⋅ч, а в присутствии 200 мг/л 2-циклогексиланилина (далее реагента) - 0.036 г/м2⋅ч. Степень защиты от коррозии в указанных условиях составляет 96.04%.Testing the effectiveness of the protective action of 2-cyclohexylaniline as a corrosion inhibitor of steel was carried out according to the above procedure. The water-oil mixture IIM: oil with a content of hydrogen sulphide CH 2 s = 1300 mg / l, the corrosion rate without inhibitor is 0.91 g / m 2 ⋅ch, and in the presence of 200 mg / l of 2-tsiklogeksilanilina (hereinafter the reagent) - 0.036 g / m 2 ⋅h. The degree of protection against corrosion under the specified conditions is 96.04%.
Пример 3.Example 3.
Испытания эффективности защиты от коррозии прототипом (ингибитор ПБ-5) проводили аналогично примеру 2. Скорость коррозии в водно-нефтяной смеси ММВ: нефть, содержащей сероводород Cн2s=1300 мг/л, составляет 0.91 г/м2⋅ч без реагента и 0.46 г/м2⋅ч в присутствии 200 мг/л прототипа. Степень защиты в указанных условиях составляет 49.5%.Tests of the effectiveness of corrosion protection by the prototype (inhibitor PB-5) were carried out similarly to example 2. The corrosion rate in the water-oil mixture of MMV: oil containing hydrogen sulfide CH 2 s = 1300 mg / l is 0.91 g / m 2 h without reagent and 0.46 g / m 2 ⋅h in the presence of 200 mg / l of the prototype. The degree of protection under these conditions is 49.5%.
В таблице представлены остальные примеры испытания реагента в качестве ингибитора коррозии стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород.The table shows other examples of testing the reagent as a corrosion inhibitor for steel in saline water-oil environments containing hydrogen sulfide.
Результаты испытаний, приведенные в таблице, свидетельствуют о высокой эффективности предлагаемого ингибитора коррозии стали в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород. 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, а при понижении его концентрации ниже 25 мг/л наблюдается резкое снижение степени защиты. В случае прототипа при концентрации 200 мг/л скорость коррозии составляет 0.46 г/м2⋅ч, а степень защиты равна 49.5%.The test results shown in the table indicate the high efficiency of the proposed steel corrosion inhibitor in saline water-oil environments containing hydrogen sulfide. The highest efficiency is achieved when the inhibitor concentration is from 25 to 200 mg / l. With an increase in the concentration of the inhibitor above 200 mg / L, the degree of protection does not change significantly, and with a decrease in its concentration below 25 mg / L, a sharp decrease in the degree of protection is observed. In the case of the prototype at a concentration of 200 mg / l corrosion rate is 0.46 g / m 2 ⋅ch, and the degree of protection is equal to 49.5%.
Преимущества предлагаемого ингибитора коррозии стали по сравнению с прототипом состоят в следующем:The advantages of the proposed steel corrosion inhibitor over the prototype are as follows:
1. Высокая степень защиты от коррозии 2-циклогексиланилином (87.9-96.04%) по сравнению с прототипом (49.5%).1. High degree of corrosion protection with 2-cyclohexylaniline (87.9-96.04%) compared to the prototype (49.5%).
2. Снижение скорости коррозии стали в присутствии 2-циклогексиланилина в 8.3-25.3 раза, а в присутствии прототипа - в 1.9 раза.2. Reduction of the corrosion rate of steel in the presence of 2-cyclohexylaniline by 8.3-25.3 times, and in the presence of a prototype - by 1.9 times.
3. Эффективными дозировками предлагаемого ингибитора являются 25-200 мг/л (степень защиты 87.9-96.04%), а в присутствии прототипа даже при дозировках 200 мг/л степень защиты не превышает 49.5%.3. Effective dosages of the proposed inhibitor are 25-200 mg / l (degree of protection 87.9-96.04%), and in the presence of a prototype, even at dosages of 200 mg / l, the degree of protection does not exceed 49.5%.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о высокой эффективности предлагаемого способа защиты стали от коррозии в минерализованных водно-нефтяных средах, содержащих сероводород, который может найти применение в нефтяной отрасли.The results obtained allow us to conclude that the proposed method for protecting steel from corrosion in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide is highly effective, which can be used in the oil industry.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135149A RU2749958C2 (en) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | Method for protecting steel against corrosion in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135149A RU2749958C2 (en) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | Method for protecting steel against corrosion in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2019135149A3 RU2019135149A3 (en) | 2021-04-30 |
RU2019135149A RU2019135149A (en) | 2021-04-30 |
RU2749958C2 true RU2749958C2 (en) | 2021-06-21 |
Family
ID=75850088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019135149A RU2749958C2 (en) | 2019-10-31 | 2019-10-31 | Method for protecting steel against corrosion in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2749958C2 (en) |
Cited By (1)
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)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2180481B1 (en) * | 1972-04-18 | 1974-12-20 | Raffinage Cie Francaise | |
RU2353708C1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-04-27 | Институт органической химии Уфимского научного центра РАН | Protection method of steel against corrosion in mineralised trolly medium |
RU2354752C2 (en) * | 2006-11-22 | 2009-05-10 | Институт органической химии Уфимского научного центра РАН | Hydrogen sulphide corrosion steel protection technique |
RU2488647C1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Method of inhibiting metal corrosion |
-
2019
- 2019-10-31 RU RU2019135149A patent/RU2749958C2/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2180481B1 (en) * | 1972-04-18 | 1974-12-20 | Raffinage Cie Francaise | |
RU2354752C2 (en) * | 2006-11-22 | 2009-05-10 | Институт органической химии Уфимского научного центра РАН | Hydrogen sulphide corrosion steel protection technique |
RU2353708C1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-04-27 | Институт органической химии Уфимского научного центра РАН | Protection method of steel against corrosion in mineralised trolly medium |
RU2488647C1 (en) * | 2012-05-11 | 2013-07-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" | Method of inhibiting metal corrosion |
Cited By (1)
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2019135149A3 (en) | 2021-04-30 |
RU2019135149A (en) | 2021-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20040200996A1 (en) | Imidazoline corrosion inhibitors | |
RU2749958C2 (en) | Method for protecting steel against corrosion in mineralized water-oil environments containing hydrogen sulfide | |
US3079345A (en) | Propargyl compounds as corrosion inhibitors | |
CN110655955A (en) | Neutralization corrosion inhibitor and preparation method thereof | |
RU2353708C1 (en) | Protection method of steel against corrosion in mineralised trolly medium | |
RU2354752C2 (en) | Hydrogen sulphide corrosion steel protection technique | |
RU2653745C1 (en) | Method of protecting steel from corrosion in the mineralized aqueous phase of water-oil emulsions containing hydrogen sulfide | |
RU2766227C1 (en) | Method for protecting steel against corrosion in the mineralized water phase of water-oil emulsions | |
RU2448198C2 (en) | Metal corrosion inhibition method | |
RU2488647C1 (en) | Method of inhibiting metal corrosion | |
RU2633681C1 (en) | Steel protection method from hydrogen sulfide corrosion | |
RU2627836C1 (en) | Method of protecting steel from corrosion in mineralised water-oil media containing hydrogen sulphide | |
RU2759570C2 (en) | Method for protecting steel from hydrogen sulfide corrosion | |
RU2543018C1 (en) | Method of protecting steel from hydrogen sulphide corrosion | |
RU2488648C1 (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 | |
RU2447198C1 (en) | Method of inhibiting metal corrosion | |
US2836558A (en) | Method of inhibiting corrosion of metals | |
RU2806257C1 (en) | Inhibitor of hcl acid corrosion of steel | |
JPH0343487A (en) | Control of hydrogen sulfide gas release from residual oil of petroleum | |
RU2518034C2 (en) | Corrosion inhibitor of prolonged action for protection of oil field and oil-refining equipment (versions) | |
Yıldırım et al. | Synthesis of undecanoic acid phenylamides as corrosion inhibitors | |
RU2303082C1 (en) | Acid corrosion inhibitor, mainly hydrochloric acid corrosion (versions) | |
RU2168506C1 (en) | 2-(n-piperidyl)-3,5-dimethylpyridine as inhibitor of acid corrosion of steel |