ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах

Формула изобретения

Ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах, содержащий в качестве кислородсодержащего компонента куб ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама и азотсодержащую органическую добавку, отличающийся тем, что в качестве азотсодержащей органической добавки он содержит компонент, выбранный из ряда: этилендиамин, диэтилентриамин, полиэтиленполиамины, при массовом соотношении кислород- и азотсодержащего компонентов в смеси 6 10 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии и может быть использовано в нефте- и газодобывающей промышленности, конкретно для защиты оборудования нефтедобычи от кислотной коррозии, в том числе от сероводородной.

Известные из уровня техники композиции ингибиторов коррозии металлов включают азот-, серу-, фосфорсодержащие и непредельные соединения [1,2] Особый практический интерес представляют ингибиторы, производимые на основе побочных продуктов или отходов нефтехимических производств, так как позволяют существенно расширить сырьевую базу, снизить себестоимость ингибитора и в то же время повысить рентабельность основного производства.

Известен ряд композиций защитного состава, содержащих в своем составе отходы производства капролактама кубовый остаток ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексана (масло "ПОД") [3-6]

В качестве ингибитора атмосферной коррозии используется многокомпонентный защитный состав "Мовиль-2" [2] а также продукт, полученный после вакуумирования масла "ПОД" [4] К недостаткам этих ингибиторов следует отнести их невысокую эффективность как ингибиторов кислотной коррозии в нефтяных средах.

Известна композиция ингибитора коррозии на основе масла "ПОД" и ионитов [5] Ингибитор применяется в двухфазных средах (углеводородная и минерализованная вода), однако обладает неудовлетворительной эффективностью защиты.

Известна композиция ингибитора кислотной коррозии в нефтепромысловых средах, состоящая из кислородсодержащих отходов производства капролактама - куб отгонки и циклогексанона сырца циклогексанона-ректификата, адипиновой кислоты и мочевины [6] Недостаток невысокая эффективность даже при большой дозировке ингибитора.

Наиболее близкой по технической сущности к защищаемому изобретению является композиция ингибитора кислотной коррозии в нефтепромысловых средах, включающая кислородсодержащий отход производства капролактама и азотсодержащую добавку, где в качестве кислородсодержащего отхода производства содержится куб ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама, а в качестве азотсодержащей добавки моноэтаноламин или азотсодержащие отходы производства аммиака или капролактама при весовом соотношении кислород и азотсодержащих компонентов в смеси 2,5-1 1 [7] прототип.

Недостатком известного ингибитора является большой расход азотсодержащего компонента при получении ингибитора, ограниченность сырьевой базы по азотсодержащему компоненту, что существенно тормозит расширение производства ингибиторов на базе кислородсодержащих отходов производства капролактама.

Большие объемы потребления ингибиторов кислотной коррозии в нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности диктуют необходимость разработки композиции ингибитора, отличающейся высокой эффективностью защиты, низкой себестоимостью производства, доступностью сырьевых источников.

Поставленная задача достигается тем, что ингибитор кислотной коррозии в нефтепромысловых средах содержит кислородсодержащие отходы производства капролактама и азотсодержащую органическую добавку, причем кислородсодержащие отходы производства содержат куб ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексана или его смесь со спиртовой фракцией производства капролактама, а в качестве азотсодержащей добавки этилендиамин или полиэтиленполиамины при весовом соотношении кислород- и азотсодержащих компонентов в смеси 6 10 1.

Сопоставительный анализ с композицией по прототипу позволяет сделать вывод, что предлагаемая композиция ингибитора отличается от известной введением новых компонентов, а именно: в качестве азотсодержащей добавки используется этилендиамин или полиэтиленполиамины в весовом соотношении кислород- и азотсодержащих компонентов в смеси 6 10 1.

Таким образом заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Простая замена азотсодержащего компонента в композиции прототипа на предлагаемый этилендиамин или полиэтиленполиамины в условиях, одинаковых с прототипом, не позволяет достичь удовлетворительных результатов происходит расслоение системы. Применение соотношения кислород- и азотсодержащих компонентов, равного 6 10 1, позволяет устранить этот недостаток.

Данные, представленные в таблице примеров, показывают, что компоненты защищаемой рецептуры образуют синергическую смесь, позволяющую повысить эффективность защиты от коррозии в различных нефтепромысловых средах.

Таким образом на основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "изобретательский уровень".

В результате реализации изобретения достигается следующий технический и социально-экономический эффект:

предлагаемы ингибитор обеспечивает высокую эффективность защиты от коррозии в углеводородных, водных, а также двухфазных средах;

производство ингибитора базируется на доступной сырьевой базе - крупнотоннажный отход производства капролактама масло "ПОД" и этилендиамин и полиэтиленполиамины. Это позволяет существенно увеличить мощность по производству ингибитора, снизить затраты на утилизацию отходов и одновременно улучшить технико-экономическую эффективность основного производства (капролактама);

квалифицированная переработка крупнотоннажных отходов производства капролактама существенно улучшает экологические показатели технологии.

Для экспериментальной проверки предлагаемой композиции ингибитора были приготовлены 5 образцов. Результаты представлены в таблице примеров.

В качестве кислородсодержащих отходов производства капролактама использовали "масло ПОД", соответствующее ТУ-113-03-476-86, или его смесь со спиртовой фракцией производства каролактама (СФПК), соответствующее ТУ-113-03-10-5-85. "Масло ПОД" представляет собой остаток ректификации продуктов окисления циклогексана и дегидрирования циклогексанола. Продукт содержит в своем составе сложные эфиры карбоновых кислот, легколетучие компоненты (низкомолекулярные спирты и альдегиды), циклогексанол, циклогексанон, циклогексилиден-циклогексанон, тяжелые продукты поликонденсации и полимеризации [4] Введение спиртовой фракции производства капролактама (СФПК) в композицию наряду с улучшением эффективности защиты позволяет улучшить эксплуатационные характеристики рецептуры (уменьшить вязкость и температуру замерзания).

В качестве азотсодержащей органической добавки использовали этилендиамин ЭДА (ТУ 6-02-622-81 с изм. 1, 2), диэтилентриамин ДЭТА (ТУ 6-02-914-86 с изм. 1, 2), полиэтиленполиамины ПЭПА (ТУ 6-02-2-906-86 с изм. 1, 2, 3).

Ингибитор получают простым смешением ингредиентов при температуре 20-80^oC и времени перемешивания 2-4 ч. Оптимальная концентрация ингибитора в водонефтяной эмульсии составляет 50-200 мг/л.

Испытание ингибирующих свойств предлагаемого ингибитора осуществляли по стандартной методике (ГОСТ 9.506-87) на натуральных коррозионных средах нефтяных месторождений АО "Куйбышевнефть".

Компонентный состав ингибитора и результаты коррозионных испытаний приготовленных образцов представлены в таблице примеров.

В примере 1 приведены результаты испытаний образца ингибитора-прототипа. Как видно из примера 1, при соотношении кислород азотсодержащий компонент, равном 4:1, не удается получить защитный эффект выше 85%

Примеры 2-6 характеризуют, что при применении предлагаемого азотсодержащего компонента (этилендиамин или полиэтиленполиамины) в весовом соотношении 6-10: 1 достигается более высокий защитный эффект 88,9-97,2% (примеры 2-5) по сравнению с прототипом или на уровне прототипа (пример 6).

Таким образом, из таблицы следует, что компоненты предлагаемой рецептуры образуют синергическую смесь, позволяющую при высоком защитном эффекте в минерализованном угленосном потоке одновременно существенно снизить расход азотсодержащего компонента по сравнению с ингибитором-прототипом.

Литература.

1. Долинкин Б.И. Каношина И.Д. и др. Обзор Современное состояние и перспективы производства и потребления ингибиторов коррозии металлов нефтегазовой и нефтеперерабатывающей промышленности в СССР и за рубежом - ЦНИИТЭНефтехим, 1979, сер. техника безопасности и охрана труда в нефтеперерабатывающей промышленности.

2. Алцыбеева А. И, Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов. Л. Химия, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР N 1269502, кл. C 10 M, БИ N 41, 1986.

4. Авторское свидетельство СССР N 1349332, кл. C 23 F 11/00, БИ N 40, 1987.

5. Технические условия ТУ-113-03-39-13-90, введены с 1.07.90. - Ингибитор коррозии на основе отходов производства капролактама. Черкассы, 1990.

6. Авторское свидетельство СССР N 1349333, кл. C 23 F 11/04, БИ N 40, 1987.

7. Патент РФ N 2023052, 05.06.1992.