SE408918B - Korrosionsinhiberande komposition - Google Patents

Description

.7712957-5. i 2 allmänna formeln ll il il RX(cH2)ncooH vari x är gruppen - N -, - N - c i eller - c - N -p lf I o o vari R är en organisk hydrofob grupp med minst 5 kolatomer, Rl är väte, en lägre alkylgrupp med l till Ä kolatomer eller har samma betydelse som R och n är ett tal mellan l och 10, företrädesvis mellan l och 5.

De organiska hydrofoba grupperna i fettsyrorna och R och eventuellt R1 i ovanstående formel kan vara substituerade med inerta substituenter, dvs substituenter vilka ej väsentligt påverkar gruppernas hydrofoba egenskaper eller föreningarnas absorption till metallytor. Exempel på inerta, icke-störande substituenter är eter- och estergrupperna.

Den organiska hydrofoba gruppen är lämpligen en rak eller grenad alifatisk grupp med 6 till 22 kolatomer, företrädesvis 7 till 18 kol- atomer. Exempel på dylika grupper är oktyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, oktadecylgrupper, omättade grupper såsom oleyl och linoleyl. De hydro- foba grupperna kan även utgöras av naturligt förekommande blandningar av dylika grupper. I aminokarboxylsyrorna är gruppen Rl företrädesvis väte eller har samma betydelse som R och i amidokarboxylsyrorna är Rl lämpligen väte eller en lägre alkylgrupp med 1 till H kolatomer.

Exempel på hydrazinsalt av fettsyror är hydrazinsalter av oktan- syra, dekansyra, dodekansyra, tetradekansyra, hexadekansyra, oktadekan- syra, oleinsyra, linoleinsyra. Som exempel på hydrazinsalter av amino- karboxylsyror kan nämnas de av dodecyl aminokapronsyra, dodecyl amino- ättiksyra, hexadecyl metyl aminoättiksyra, oleyl aminopropionsyra, tetradecyl aminopropionsyra, dioktyl aminopropionsyra. Av hydrazin- salter av amidokarboxylsyror kan nämnas salterna av N-metyl, N-karboxy- metyl dodecylamid, av succinsyra monohexadecylamid och av adipinsyra N, N-dioktylmonoamid.

Den andra komponenten i föreliggande kompositioner är en sulfit eller bisulfit av en amin. Termen sulfit kommer hädanefter att användas och däri inkluderas även bisulfit då både sulfiter och bísulfiter av amínerna föreligger i vattenhaltig miljö.

Aminsulfiten kan exempelvis vara en fettaminsulfit, en sulfít av en eteramin med minst en omguüsklnmhofob grupp innehållande_6 kolatomer eller mer, en sulfit av en lägre amin såsom alkanolaminer, av etylen- eller propylen di- och polyaminer eller blandningar av dessa, sulfit 5 7712957-s É av aminer med ringstruktur såsom pyridin och morfolin och derivat därav.

Beteckningen amin inkluderar givetvis både mono-, di- och polyaminer.

Den föredragna aminsulfiten är sulfit av en eteramin med den allmänna formeln X l R - (o-alkylen] a - (cH2)m - N - Y vari R är en organisk hydrofob grupp med minst 6 kolatomer, alkylen- gruppen är en etylen-, propy1en~ eller ísopropylengrupp, a är ett tal mellan l och 5, m ett tal mellan 0 och H, X och Y oberoende av varandra är väte eller gruppenï - (CH2)n - NH2 eller X är väte och Y gruppen - (CH2)n - NH - (CH2)n - NH2 vari n är ett tal mellan 2 och 10.

Den organiska hydrofoba gruppen R är lämpligen en rak eller grenad alifatisk grupp med 6 till 22 kolatomer, företrädesvis 8 till 18 kol- atomer. Några exempel på lämpliga grupper är heptyl, oktyl, nonyl, decyl, dodecyl, hexadecyl, oktadecyl och omättade grupper som oleyl och linoleyl.

De organiska hydrofoba grupperna kan även vara blandningar av naturligt förekommande grupper.

I ovanstående formel betecknar a företrädesvis ett tal av l eller 2 och m är företrädesvis 0 då a är l och företrädesvis 2 eller 3 då a:> l. n är företrädesvis 2 eller 3. Det förstås emellertid att talet n ej behöver vara detsamma då aminerna innehåller mer än en grupp f(CH2)n~NH2 eller gruppen - (CH2)n - NH - (CH2)n - NH2. Vidare förstås att aminen kan innehålla blandningar av etoxy- och propoxygrupper. De föredragna eteraminerna är eterdiaminer.

Exempel på lämpliga sulfiter och bisulfiter är de av 3-oktoxy propylamin, av N(3-dodekoxy propyl) propylendiamin och av N(3-oktoxy- propyl) propylendiamin.

I kompositionerna föreligger aminsulfit-föreningen lämpligen i ett molärt förhållande till hydrazinsaltet av minst 1:20, företrädesvis inom intervallet 1:5 och l0:l och helst inom intervallet l:l och 5:2.

Hydrazinsaltet av karboxylsyrorna kan framställas genom blandning av syran och hydrazin vid rumstemperatur eller något förhöjd temperatur i vatten och/eller ett organiskt lösningsmedel. Aminsulfiterna fram- ställes lämpligen genom att svaveldioxid eller svavelsyrlighet reageras med aminerna i vatten och/eller organiskt lösningsmedel beroende på amínens kedjelängd. Ett underskott eller ett överskott av S02 med hänsyn till aminogrupperna kan användas. Kompositionerna enligt uppfinningen kan framställas genom blandning av de aktiva komponenterna, lämpligen 7712957-5 L, genom blandning av de lösningar eller dispersioner som erhålles vid respektive framställníngsmetod.

Kompositionerna enligt uppfinningen kan användas som korrosions- inhibitorer i både vattenhaltiga system och organiska system, speciellt kolvätesystem. Den mängd av kompositionerna som behövs för tillräckligt skydd varierar givetvis med systemens korrosivitet. Kompositionerna ger vanligen en väsentlig reduktion av korrosion i mängder av cirka l ppm av aktiva komponenter räknat på den korrosiva vätskans vikt. Den övre gränsen är inte kritisk utan beror på den speciella kompositionen ioch det speciella systemet och sättes även av ekonomiska skäl. Mängder upp till och över 500 ppm kan användas med företrädesvis ligger kon- centrationen inom intervallet l till 150 ppm.

Kompositionerna enligt uppfinningen är speciellt användbara inom de olika områdena inom oljeutvinning och petroleumindustri. De kan användas inom primär, sekundär och tertiär oljeutvinning och tillsättas systemen pâ i och för sig känt sätt. Vid primär oljeutvinning kan de t ex inkorporeras i kapslar vilka införs i källorna och när de vatten: lösliga kapslarna upplöses frigöres kompositionerna långsamt till de korrosiva vätskorna. En annan teknik inom primär oljeutvinning där kompositionerna kan användas är genom "squeezing" varvid de under'tryck injiceras i den producerande formationen, absorberas på metallytorna och desorberas då vätskorna produceras. De kan även användas för vatten- flödes operationer, för skydd av pipelines, raffinaderienheter etc.

Uppfinningen avser även kompositionerna i kombination med inerta utspädningsmedel och från området kända tíllsatsmedel såsom frostskydds- medel, "anti-fouling agents", ytaktiva medel, kelatbildare etc. Det faller även inom uppfínningens ram att kompositionerna kan formuleras tillsammans med andra kända korrosionsinhibitorer och kemiska avluft- ningsmedel.

Uppfinningen beskrives närmare i följande utföringsexempel vilka emellertid ej är avsedda begränsa densamma.

Exempel l Ett hydrazinsalt av N-metyl, N-karboxymetyl oktadecylamíd fram~ ställdes genom att 20 gram av amidosyran löstes i 75 gram isopropanol. 1,75 gram hydrazin löst i 3,25 gram vatten tillsattes och en klar lösning (D) av hydrazinsaltet erhölls.

En reaktionsprodukt av S02 och N-dodecylpropylendiamin framställdes genom att 20 gram av aminen löst i 7N,8 gram isopropanol fick reagera med 5,2 gram S02. Temperaturen hölls under H00 C vid reaktionen. En produktlösning (E) erhölls. s 7712957-5 Ä0 gram av lösningen D och 25 gram av lösningen E blandades slutligen med 35 gram 2-etoxyetanol och en flytande produkt (inhibitor A) inne- hållande 5,ü% av hydrazinsaltet och l0,0% av S02jaminprodukten erhölls.

Exempel 2 Ett hydrazinsalt av dodecyl aminopropionsyra framställdes genom att lä gram av amfolyten löstes i H0 gram isopropanol och H0 gram vatten. 1,7 gram hydrazin löst i H,3 gram vatten tillsattes vid rumstemperatur och en klar lösning (F) erhölls.

En reaktionsprodukt av S02 och N(3-dekoxypropyl)propylen- diamin framställdes genom reaktion mellan 20 gram av aminen löst i 75 gram isopropanol och 5 gram S02. Vid reaktionen hölls temperaturen under HOOC. En produktlösning (G) erhölls. 60 gram av lösningen F och 25 gram av lösningen G blandades slut- ligen med 15 gram vatten så att en flytande produkt (inhibitor B) inne- hållande 9,4% av hydrazinsaltet och 6,2% av S02-aminföreningen erhölls.

Exempel 3 Ett hydrazinsalt av oleinsyra framställdes genom att 20 gram oleinsyra löstes i 71 gram isopropanol. 2,27 gram hydrazin löst i 6,73 gram vatten tillsattes vid rumstemperatur och en klar saltlösning (H) erhölls.

En reaktionsprodukt av N-oleyl propylendiamin och S02 framställdes genom att 20 gram av aminen löst i 76,Ä gram isopropanol reagerades med 3,6 gram S02. Under reaktionen hölls temperaturen under HOOC.

En produktlösning (I) vilken förblev flytande vid lagring vid HOOC erhölls. 40 gram av lösningen H och 60 gram av lösningen I blandades slutligen för att ge en flytande produkt (inhibitor C) innehållande 9% av hydrazinsaltet och lU,2% av S02-aminföreningen. ' Exempel H Korrosionstest _ Produkterna A, B och C undersöktes. En polarisationsresistans metod användes för att kvantifiera produkternas inhiberande egenskaper.

Testmetod I en 1000 ml E-kolv hälldes 50 ml råolja och 950 ml saltvatten med följande sammansättning: komponent _@_ Nacl. u,I| NaHC05 0,08 CaCl2 0,05 MgCl2 0,05 MgS0u 0,01 vatten 9u,q5 -¿ 7712957-s 0 6 I % . I _ .--ni _ Blandningen omrördes kraftigt och koldioxid genombubblades under 30 minuter så att en blandning mättad med C02 och med en syrehalt av mindre än 0,5 ppm erhölls. En Magna Corrater utrustad med elektroder av 1010 kolstâl användes för mätningarna. Vid slutet av 30 minuters- perioden nedfördes elektroderna i lösningen och inhibitorn tillsattes.

Mätningar av allmän korrosionshastighet (mills/year) och punktfrät- ningsindex (PI) gjordes efter 5 minuter. Omrörningshastigheten och C02-genombubblingen minskades starkt efter 30 minuter. En slutlig avläsning gjordes 45 minuter efter inhibitortillsatsen. Låga värden på korrosion och punktfrätning indikerar låg korrosion och låg tendens till punktfrätning.

Inhibitor ppm dosering av Korrosion och punktfrätning ' aktiv komponent 5 min H5 min ' korr PI korr PI ingen inhibitor 20 2,8 15 3,0 A 3,1 ' “§,u 0,2 1,5 0,2 B _ 3,1 6,0 0,5 1,8 0,3 C Ä,6 H,5 2,0 1,7 0,2

Claims (11)

'7712957-5 Patentkrav

1. l. Korrosionsinhiberande komposition, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar ett hydrazinsalt av en karboxylsyra inne- hållande en organisk hydrofob grupp med minst 5 kolatomer och en sulfit eller bisulfit av en amin.

2. Komposition enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d därav, att hydrazínsaltet är saltet av en fettsyra.

3. Komposition enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att hydrazinsaltet är saltet av en kväveinnehållande karboxylsyra.

4. U. Komposition enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att den kväveinnehållande karboxylsyran är en aminokarbokylsyra.

5. Komposition enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att den kväveinnehållande karboxylsyran är en amidokarboxylsyra.

6. Komposition enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att den organiska hydrofoba gruppen i karboxylsyran är en alífatisk grupp med 7 till 22 kolatomer.

7. Komposition enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a d därav, att aminsulfiten eller bisulfiten är en sulfit av en eteramin innehållande en organisk hydrofob grupp med minst 6 kolatomer.

8. Komposition enligt krav 7, k ä n;n e t e c k n a d därav, att eteraminen är en eterdiamin.

9. Komposition enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d därav, att den organiska hydrofoba gruppen är en alifatisk grupp med 8 till 18 kolatomer.

10. Komposition enligt något av föregående krav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att det molära förhållandet av sulfit eller bisulfit av amin till hydrazinsalt av karboxylsyra är åtminstone 1:20.

11. ll. Komposition enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att det molära förhållandet ligger inom intervallet 1:5 till l0:l. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: