RU2113543C1

RU2113543C1 - Method of preparing corrosion inhibitor in mineralized aqueous media

Info

Publication number: RU2113543C1
Application number: RU97106714A
Authority: RU
Inventors: И.М. Шермергорн; Л.А. Кудрявцева; А.Р. Пантелеева; Р.Ф. Тишанкина; Г.Г. Бадриева; И.В. Тимофеева; А.А. Фетисов; Н.А. Березин; А.И. Ефремов; С.Г. Тарасов; Н.Р. Сагдиев
Original assignee: Акционерное общество "Напор"
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-06-20

Abstract

FIELD: protection of oil production equipment from corrosion in mineralized media, more particularly in oil production industry. SUBSTANCE: corrosion inhibitor in mineralized aqueous media is prepared by reacting oxyethylated monoalkyl phenol with dimethyl phosphite or monomethyl phosphite or phosphorus trichloride on heating and subsequently reacting the resulting product with ethanol amine of general formula: H_3-nN(C₂H₄OH)_n, wherein n is 1,2 or 3 or straight C₁₀-C₁₆ amines or C₁₂-C₁₈ isoalkylamines in molar ratio of 1:0.8-1.2:0.8-1.2, respectively. Inhibitor is optionally dissolved in aliphatic alcohols or mixtures thereof, or in water, or alcohol/water mixture to 20-80% concentration. EFFECT: more efficient method of preparing corrosion inhibitor using easily available reagents manufactured in this country. 2 tbl

Description

Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в минерализованных водных средах и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. The invention relates to means for protecting oilfield equipment from corrosion in mineralized aqueous media and can be used in the oil industry.

Известен способ получения ингибитора коррозии АНП-2, включающий взаимодействие хлорсодержащего соединения с аминопарафинами (авт. св. N 652315, E 21 B 43/00, 1979). A known method of producing a corrosion inhibitor ANP-2, comprising the interaction of a chlorine-containing compound with aminoparaffins (ed. St. N 652315, E 21 B 43/00, 1979).

Недостатком его является невысокая ингибирующая активность в минерализованных водных средах при высокой дозировке 100 мг/л. Its disadvantage is the low inhibitory activity in mineralized aqueous media at a high dosage of 100 mg / L.

Известен способ получения ингибитора коррозии в водных средах, включающий взаимодействие ортофосфорной кислоты с диметиламинометилфенолом и воды (авт. св. N 1081278, МКИ C 23 F 11/00, 1994). A known method of producing a corrosion inhibitor in aqueous media, comprising the interaction of phosphoric acid with dimethylaminomethylphenol and water (ed. St. N 1081278, MKI C 23 F 11/00, 1994).

Ингибитор недостаточно эффективен в сероводородных и углекислотных водных средах при высоких дозировках (75 мг/л). Кроме того, он имеет недостаточно низкую температуру застывания. The inhibitor is not effective enough in hydrogen sulfide and carbon dioxide aqueous media at high dosages (75 mg / l). In addition, it does not have a sufficiently low pour point.

Наиболее близким к изобретению является способ получения ингибитора коррозии в водных средах, включающий взаимодействие соединения жирного ряда с фосфористой кислотой при повышенной температуре, взятых в мольном соотношении 1: (0,8-1,2) соответственно, с последующим взаимодействием полученного продукта с этаноламином общей формулы H_3-nN)(C₂H₄OH)_n, где n = 1, 2, 3, взятых в мольном соотношении 1:(0,8-1,2) соответственно с последующим растворением в алифатических спиртах, или воде, или их смеси до 20-80%-ной концентрации (заявка N 94033303/02, МКИ C 23 F 11/126, БИ N 19, 1996).Closest to the invention is a method for producing a corrosion inhibitor in aqueous media, comprising reacting a fatty compound with phosphorous acid at elevated temperature, taken in a molar ratio of 1: (0.8-1.2), respectively, followed by reaction of the resulting product with total ethanolamine the formula H _3-n N) (C ₂ H ₄ OH) _n , where n = 1, 2, 3, taken in a molar ratio of 1: (0.8-1.2), respectively, followed by dissolution in aliphatic alcohols, or water , or mixtures thereof up to 20-80% concentration (application N 94033303/02, MKI C 23 F 11/126, BI N 19, 1996 )

Известный ингибитор является недостаточно эффективным в водной среде, содержащей углекислоту, а также при совместном содержании углекислоты и сероводорода. A known inhibitor is not effective enough in an aqueous medium containing carbon dioxide, as well as in the joint content of carbon dioxide and hydrogen sulfide.

В основу изобретения положена задача создания способа получения эффективного ингибитора коррозии для иминерализованных водных сред с использованием доступных, выпускаемых отечественной промышленностью реагентов. The basis of the invention is the creation of a method for producing an effective corrosion inhibitor for mineralized aqueous media using available reagents manufactured by the domestic industry.

Поставленная задача решается тем, что в способе получения ингибитора коррозии, включающем взаимодействие оксиэтилированного моноалкилфенола с фосфорсодержащим соединением при нагревании, взятых в мольном соотношении 1 : (0,8 - 1,2) соответственно с последующим взаимодействием полученного продукта с амином, взятых в мольном соотношении 1 : (0,8 - 1,2) соответственно, в качестве фосфорсодержащего соединения берут диметилфосфит или монометилфосфит, или треххлористый фосфор, а в качестве амина - этаноламин общей формулы H_3-nN(C₂H₄OH)_n, где n = 1, 2, 3 или амины нормального строения фракции C₁₀ - C₁₆, или изоалкиламины фракции C₁₂ - C₁₈. Для придания ингибитору технологичности в условиях низких температур его растворяют в алифатических спиртах или их смесях, или в воде, или в смеси спирта и воды до 20 - 80%-ной концентрации.The problem is solved in that in the method of producing a corrosion inhibitor, comprising the interaction of ethoxylated monoalkylphenol with a phosphorus-containing compound, taken in a molar ratio of 1: (0.8 - 1.2), respectively, followed by the interaction of the obtained product with amine, taken in a molar ratio 1: (0.8 - 1.2), respectively, dimethylphosphite or monomethylphosphite or phosphorus trichloride is taken as the phosphorus-containing compound, and ethanolamine of the general formula H _3-n N (C ₂ H ₄ OH) _n , where n = 1, 2, 3 or normal structure mines fraction C ₁₀ - C _16, or C ₁₂ fractions izoalkilaminy - C _18. To give the inhibitor manufacturability at low temperatures, it is dissolved in aliphatic alcohols or mixtures thereof, or in water, or in a mixture of alcohol and water to a concentration of 20 - 80%.

В качестве оксиэтилированного моноалкилфенола используют: моноалкилфенолы на основе тримеров пропилена - неонолы АФ₉ - 4, 6, 10, 12 с алкилом C₉ и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 6, 10, 12 по ТУ 38.507-63-171-91 или оксиэтилированные алкилфенолы на основе полимердистиллята ОП-4, 7, 10 с алкилом C₈ - C₁₀ и числом оксиэтильных групп, равным соответственно 4, 7, 10 (Поверхностно-активные вещества. /Под ред. А.А.Абрамзона и Г.М.Гаевого. -Л.:Химия, с. 305).As used oxyethylated monoalkylphenols: monoalkylphenols derived from propylene trimer - neonols AF ₉ - 4, 6, 10, 12 with C ₉ alkyl and the number of hydroxyethyl groups are 4, 6, 10, 12 TU 38.507-63-171-91 or ethoxylated alkyl phenols based on polymeric distillate OP-4, 7, 10 with C ₈ -C ₁₀ alkyl and the number of hydroxyethyl groups equal to 4, 7, 10, respectively (Surfactants. / Ed. by A.A. Abramzon and G. M. Gaeva. -L.: Chemistry, p. 305).

В качестве аминов используют этаноламин общей формулы H_3-nN(C₂H₄OH)_n, где n = 1, 2, 3, представляющие собой моно-, ди-, триэтаноламины, также амины нормального строения фракции C₁₀-C₁₆ по ТУ 113-03/0203796-18-92 либо изоалкиламины фракции C₁₂-C₁₈.As amines, ethanolamine of the general formula H _3-n N (C ₂ H ₄ OH) _n , where n = 1, 2, 3, which are mono-, di-, triethanolamines, are also amines of the normal structure of the fraction C ₁₀ -C ₁₆ according to TU 113-03 / 0203796-18-92 or isoalkylamines of fraction C ₁₂ -C ₁₈ .

В качестве фосфорсодержащего соединения используют диметилфосфит по ТУ 6-36-5763445-6-88 или монометилфосфит, или треххлористый фосфор. As a phosphorus-containing compound, dimethyl phosphite according to TU 6-36-5763445-6-88 or monomethyl phosphite or phosphorus trichloride is used.

В качестве растворителя берут алифатический спирт (метиловый, этиловый, изопропиловый или бутиловый) или их смесь, или смесь алифатического спирта с водой, или воду. The solvent used is aliphatic alcohol (methyl, ethyl, isopropyl or butyl) or a mixture thereof, or a mixture of aliphatic alcohol with water, or water.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков с наличием вышеуказанных свойств, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям "новизна" и "изобретательский уровень". An analysis of the known technical solutions selected in the search process showed that in science and technology there is no object similar in the claimed combination of features with the presence of the above properties, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Для доказательства соответствия заявляемого решения критерию "промышленная применимость" приводим конкретные примеры осуществления способа. To prove the compliance of the proposed solution to the criterion of "industrial applicability" we give specific examples of the method.

Ингибитор получают взаимодействием при смешении оксиэтилированного моноалкилфенола на основе тримеров пропилена - неонолы АФ₉ - 4, 6, 10, 12 или оксиэтилированные алкилфенолы на основе полимердистиллята ОП - 4, -7, -10 с фосфорсодержащим соединением при нагревании реакционной смеси до 100 - 150^oC и выдерживают при перемешивании. Последующее взаимодействие с амином осуществляют при перемешивании и растворяют полученный ингибитор в растворителе до однородного состояния.The inhibitor was prepared by reacting when mixed ethoxylated monoalkylphenols derived from propylene trimer - neonols AF ₉ - 4, 6, 10, 12 or oxyethylated alkylphenols based polimerdistillyata OP - 4, -7, -10, with a phosphorus compound upon heating the reaction mixture to 100 - 150 ^o C and kept with stirring. Subsequent interaction with the amine is carried out with stirring and the resulting inhibitor is dissolved in a solvent until homogeneous.

Защитный эффект ингибиторов согласно табл. 1 и 2 определяют гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированном (с добавлением реагента) стандартном минерализованном растворе по ГОСТ 9.506-87. В качестве агрессивной среды используют модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/см³ при концентрации сероводорода и углекислого газа 100 мг/л. Продолжительность испытаний - 6 ч.The protective effect of inhibitors according to the table. 1 and 2 are determined by the gravimetric method in the circulation cells in an inhibited (with the addition of a reagent) standard mineralized solution according to GOST 9.506-87. A model of produced water with a density of 1.12 g / cm ³ at a concentration of hydrogen sulfide and carbon dioxide of 100 mg / l is used as an aggressive medium. Test duration - 6 hours.

Пример (по прототипу). 250 г неонола АФ₉-4 смешивают с 65 г фосфористой кислоты при комнатной температуре. Смесь нагревают до 125-145^oC, отгоняют воду и осуществляют продувку азотом, после чего реакционную смесь охлаждают до 60^oC. Далее в смесь добавляют 73 г моноэтаноламина и перемешивают до конца реакции. Получают однородный продукт.Example (prototype). 250 g neonol AF ₉ -4 mixed with 65 g of phosphorous acid in room temperature. The mixture was heated to 125-145 ^° C, water was distilled off and nitrogen was purged, after which the reaction mixture was cooled to 60 ^° C. Next, 73 g of monoethanolamine was added to the mixture and stirred until the end of the reaction. A homogeneous product is obtained.

Пример 1 (по заявляемому способу). К 273 г неонола АФ₉-6 добавляют 64 г диметилфосфита, нагревают реакционную смесь при перемешивании до 120-150^oC в течение 3 ч. Для удаления метанола смесь продувают инертным газом (азотом). К полученной реакционной смеси добавляют 10 г воды и перемешивают в течение 30 мин, затем добавляют 70 г триэтаноламина и перемешивают до получения однородной массы.Example 1 (by the present method). To 273 g of neonol AF ₉ -6 add 64 g of dimethylphosphite, heat the reaction mixture with stirring to 120-150 ^o C for 3 hours. To remove methanol, the mixture is purged with an inert gas (nitrogen). To the resulting reaction mixture was added 10 g of water and stirred for 30 minutes, then 70 g of triethanolamine was added and stirred until a homogeneous mass was obtained.

Примеры 2-11 осуществляют аналогично примеру 1, изменяя исходные компоненты и их количества. Полученные ингибиторы испытывают в минерализованных водных средах, содержащих сероводород и смесь сероводорода и углекислого газа (табл. 1). Examples 2-11 are carried out analogously to example 1, changing the starting components and their quantities. The obtained inhibitors are tested in mineralized aqueous media containing hydrogen sulfide and a mixture of hydrogen sulfide and carbon dioxide (Table 1).

Ингибиторы по примерам 1-11 растворяют в алифатических спиртах или их смеси, или в воде, или в смеси алифатического спирта и воды до 20 - 80%-ной концентрации при перемешивании до получения однородного продукта и испытывают в качестве ингибитора коррозии (табл. 2). The inhibitors of examples 1-11 are dissolved in aliphatic alcohols or mixtures thereof, or in water, or in a mixture of aliphatic alcohol and water to a concentration of 20 to 80% with stirring until a homogeneous product is obtained and tested as a corrosion inhibitor (table. 2) .

Из представленных в таблицах данных видно, что получаемый заявленным способом ингибитор коррозии обладает высоким эффектом ингибирования коррозии в минерализованных водных средах, содержащих сероводород и углекислый газ. From the data presented in the tables, it can be seen that the corrosion inhibitor obtained by the claimed method has a high corrosion inhibition effect in mineralized aqueous media containing hydrogen sulfide and carbon dioxide.

Claims

1. A method of obtaining a corrosion inhibitor in mineralized aqueous media, including the interaction of ethoxylated monoalkylphenol with a phosphorus-containing compound when heated, taken in a molar ratio of 1: 0.8 - 1.2, respectively, and subsequent interaction of the obtained product with amine, taken in a molar ratio of 1: 0.8-1.2, respectively, characterized in that dimethylphosphite or monomethylphosphite or phosphorus trichloride is taken as the phosphorus-containing compound, and ethanolamine of the general formula is used as the amine
H _3-n N (C ₂ H ₄ OH) _n ,
where n = 1, 2, 3,
or amines of the normal structure of the fraction C ₁₀ - C ₁₆ , or isoalkylamines of the fraction C ₁₂ - C ₁₈ .

2. The method according to claim 1, characterized in that the inhibitor is dissolved in aliphatic alcohols, or mixtures, or in water, or in a mixture of alcohol and water to a concentration of 20 to 80%.