RU2168561C1

RU2168561C1 - Corrosion inhibitor for hydrogen sulfide-containing oil-field media

Info

Publication number: RU2168561C1
Application number: RU99121112A
Authority: RU
Inventors: Ю.К. Малков; О.А. Варнавская; Н.А. Лебедев; В.Н. Хлебников; Л.К. Хватова; Т.А. Брадельщикова; С.И. Смоленцева
Original assignee: ОАО "НИИнефтепромхим"
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 1999-10-07
Publication date: 2001-06-10

Abstract

FIELD: corrosion protection. SUBSTANCE: corrosion inhibitor contains 10- 35% of fatty amine with 8-22 carbon atoms or product of interaction of C8- C12-alkylphenol, formaldehyde-containing product, and secondary amine of general formula R₁R₂NH, wherein R₁ and R₂ denote methyl, ethyl, hydroxymethyl, or hydroxy(iso)propyl, at molar ratio 1:(0.8-1.2):(0.8-1.2), respectively; 10-35% of nonionic surfactant; and solvent (the balance). EFFECT: achieved higher activity in low doses. 2 tbl, 39 ex

Description

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

Известен ингибитор сероводородной коррозии, включающий хлоргидрат аминопарафинов - АНП-2 (авт. св. N 652315, МКИ E 21 В 43/00, 1979 г.). Недостатком данного ингибитора является невысокий защитный эффект при высокой дозировке 100 мг/л. A known inhibitor of hydrogen sulfide corrosion, including aminoparaffin hydrochloride - ANP-2 (ed. St. N 652315, MKI E 21 In 43/00, 1979). The disadvantage of this inhibitor is the low protective effect at a high dosage of 100 mg / L.

Известен ингибитор сероводородной коррозии, включающий продукт взаимодействия первичных алифатических аминов, технического диметилфосфита и воды в соотношении 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2) [Патент РФ N 2038421, МКИ C 23 F 11/00, 1995 г. ] . Однако ингибитор требует применения значительных дозировок (50 мг/л). A known inhibitor of hydrogen sulfide corrosion, including the product of the interaction of primary aliphatic amines, technical dimethylphosphite and water in the ratio 1: (0.8-1.2) :( 0.8-1.2) [RF Patent N 2038421, MKI C 23 F 11 / 00, 1995]. However, the inhibitor requires the use of significant dosages (50 mg / l).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является ингибитор сероводородной коррозии, включающий продукт взаимодействия 1 моль жирной кислоты с числом углеродных атомов C₁₀-C₂₀ и 0,1-1,0 моль аминопарафина с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель (Патент РФ N 2061091, МКИ C 23 F 11/00, 1996 г.). Недостатком известного ингибитора является недостаточно высокий защитный эффект при дозировке 50 мг/л.Closest to the proposed invention is a hydrogen sulfide corrosion inhibitor, comprising the reaction product of 1 mol of fatty acid with the number of carbon atoms C ₁₀ -C ₂₀ and 0.1-1.0 mol of aminoparaffin with the number of carbon atoms C ₈ -C ₂₀ , nonionic surfactant substance and solvent (RF Patent N 2061091, MKI C 23 F 11/00, 1996). A disadvantage of the known inhibitor is not a sufficiently high protective effect at a dosage of 50 mg / L.

В основу настоящего изобретения положена задача создания ингибитора сероводородной коррозии, эффективного при низких дозировках. The present invention is based on the task of creating a hydrogen sulfide corrosion inhibitor effective at low dosages.

Поставленная задача решается так, что ингибитор коррозии для сероводородсодержащих нефтепромысловых сред, включающий производное амина, неионогенное поверхностно-активное вещество и растворитель, в качестве производного амина содержит жирный амин с числом углеродных атомов C₈-C₂₂ или продукт взаимодействия алкилфенола с числом углеродных атомов C₈-C₁₂, формальдегидсодержащего продукта и вторичного амина R₁R₂NH с алкилом R_1,2 = CH₃, C₂H₅, C₂H₄OH, C₃H₆OH; с мольным соотношением 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2) при следующем соотношении компонентов, в мас.%:
Жирный амин или продукт взаимодействия, указанный выше - 10-35
Неионогенное поверхностно-активное вещество - 10-35
Растворитель - Остальное
В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества ингибитор коррозии содержит неонол АФ9-12 или неонол АФ9-10 (моноалкилфенол на основе тримеров пропилена оксиэтилированный по ТУ 2483-077-05766801-98); или неонол α-12 или неонол α-14 (моноалкилфенол на основе α -олефинов оксиэтилированный по ТУ 2483-004-05766801-93); ОП-10 - по ГОСТ 8433-81; или синтанол АЛМ-10 - моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе высших жирных спиртов по ТУ 6-14-864-98.The problem is solved in such a way that a corrosion inhibitor for hydrogen sulfide-containing oilfield environments, including an amine derivative, a nonionic surfactant and a solvent, contains a fatty amine with the number of carbon atoms C ₈ -C ₂₂ or the product of the interaction of alkyl phenol with the number of carbon atoms C as an amine derivative ₈ -C ₁₂ , a formaldehyde-containing product and a secondary amine R ₁ R ₂ NH with alkyl R _1,2 = CH ₃ , C ₂ H ₅ , C ₂ H ₄ OH, C ₃ H ₆ OH; with a molar ratio of 1: (0.8-1.2) :( 0.8-1.2) in the following ratio of components, in wt.%:
Fatty amine or product of the interaction specified above - 10-35
Nonionic Surfactant - 10-35
Solvent - Other
As a nonionic surfactant, the corrosion inhibitor contains neonol AF9-12 or neonol AF9-10 (monoalkylphenol based on ethylene ethylene propylene trimers according to TU 2483-077-05766801-98); or neonol α-12 or neonol α-14 (monoalkylphenol based on α-olefins hydroxyethylated according to TU 2483-004-05766801-93); OP-10 - according to GOST 8433-81; or syntanol ALM-10 - monoalkyl ether of polyethylene glycol based on higher fatty alcohols according to TU 6-14-864-98.

В качестве жирного амина могут быть использованы фракции жирных аминов с числом углеродных атомов C₈-C₂₀, т.е. фракции первичных жирных аминов C₈-C₁₈ (генамин CC-100 фирмы "Хехст", ФРГ), C₁₀-C₁₆ по ТУ 113-03-203796-018-92, C₁₇-C₂₀ по ТУ 6-02-740-79 нормального или изостроения.As a fatty amine, fractions of fatty amines with the number of carbon atoms C ₈ -C ₂₀ can be used, i.e. fractions of primary fatty amines C ₈ -C ₁₈ (genamine CC-100 from Hoechst, Germany), C ₁₀ -C ₁₆ according to TU 113-03-203796-018-92, C ₁₇ -C ₂₀ according to TU 6-02- 740-79 normal or iso construction.

В качестве продукта взаимодействия алкилфенола, формальдегидсодержащего продукта и вторичного амина ингибитор коррозии содержит продукт взаимодействия алкилфенола с числом углеродных атомов C₈-C₁₂, формальдегидсодержащего продукта и вторичного амина R₁R₂NH с алкилом R_1,2= CH₃, C₂H₅, C₂H₄OH, C₃H₆OH с мольным соотношением соответственно 1:(0,8-1,2):(0,8-1,2); получают смешением исходных реагентов при температуре 40-100^oC в течение 0,5-1,5 часа. Для получения продукта взаимодействия используют в качестве алкилфенола моноалкилфенол на основе тримеров пропилена по ТУ 38.602-09-20-91, или моноакилфенол на основе α-олефинов (исходный продукт для получения неонолов α-12 и α-14), или алкилфенол на основе полимердистиллата (исходный продукт для получения ОП-10); в качестве формальдегидсодержащего продукта - формалин по ГОСТ 1625-89 или параформ по ТУ 6-05-930-78; в качестве вторичного амина используют диметиламин по ГОСТ 9967-74, или диэтиламин по ГОСТ 9875-93, или диэтаноламин по ТУ 6-09-2652-91.As a reaction product of an alkyl phenol, a formaldehyde-containing product and a secondary amine, the corrosion inhibitor contains the reaction product of an alkyl phenol with a number of carbon atoms C ₈ -C ₁₂ , a formaldehyde-containing product and a secondary amine R ₁ R ₂ NH with alkyl R _1,2 = CH ₃ , C ₂ H ₅ , C ₂ H ₄ OH, C ₃ H ₆ OH with a molar ratio of 1, respectively: (0.8-1.2) :( 0.8-1.2); obtained by mixing the starting reagents at a temperature of 40-100 ^o C for 0.5-1.5 hours. To obtain the product of interaction, monoalkylphenol based on propylene trimers according to TU 38.602-09-20-91, or monoacylphenol based on α-olefins (the starting material for producing neonols α-12 and α-14), or alkyl phenol based on polymer distillate is used as alkyl phenol (initial product to obtain OP-10); as formaldehyde-containing product - formalin according to GOST 1625-89 or paraforms according to TU 6-05-930-78; as a secondary amine, dimethylamine according to GOST 9967-74, or diethylamine according to GOST 9875-93, or diethanolamine according to TU 6-09-2652-91.

В качестве растворителя ингибитор содержит смесь ароматических углеводородов нефрас Ар 120/200 по ТУ 38101809-80, или этилбензольную фракцию по ТУ 6-01-10-37-78, или бутилбензольную фракцию по ТУ 38-10297-78, или толуол по ГОСТ 14710-78; или спирты - метанол по ГОСТ 2222-78, или этанол по ГОСТ 17299-78, или изопропанол по ГОСТ 9805-84, или бутанол по ГОСТ 5208-81, или изобутанол по ГОСТ 9536-79, или их смеси, или смеси спиртов с водой. As a solvent, the inhibitor contains a mixture of aromatic hydrocarbons Nefras Ap 120/200 according to TU 38101809-80, or an ethylbenzene fraction according to TU 6-01-10-37-78, or a butylbenzene fraction according to TU 38-10297-78, or toluene according to GOST 14710 -78; or alcohols - methanol according to GOST 2222-78, or ethanol according to GOST 17299-78, or isopropanol according to GOST 9805-84, or butanol according to GOST 5208-81, or isobutanol according to GOST 9536-79, or mixtures thereof, or mixtures of alcohols with water.

Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности признаков и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии 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 terms of the claimed combination of features and advantages, which allows us to conclude that the criteria of “novelty” and “inventive step” are met.

Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию "промышленная применимость" приводим конкретные примеры приготовления состава ингибитора. To prove the compliance of the proposed solution with the criterion of "industrial applicability" we give specific examples of the preparation of the inhibitor composition.

Пример N 1 (прототип). Example No. 1 (prototype).

Смесь из 17,4 г олеиновой кислоты, 20 г неонола АФ9-12, 5 г алифатических аминов фр. C₁₀-C₁₆, 48 г нефраса Ар 120/200 и 9,6 г этилового спирта перемешивают в течение 1 часа до получения однородного продукта. При этом наблюдается небольшое повышение температуры.A mixture of 17.4 g of oleic acid, 20 g of neonol AF9-12, 5 g of aliphatic amines fr. C ₁₀ -C ₁₆ , 48 g of Nefras Ap 120/200 and 9.6 g of ethyl alcohol are stirred for 1 hour until a homogeneous product is obtained. However, there is a slight increase in temperature.

Пример N 2 (получение продукта взаимодействия алкилфенола, формальдегидсодержащего продукта и вторичного амина). Example No. 2 (obtaining the product of the interaction of alkyl phenol, formaldehyde-containing product and a secondary amine).

Смесь из 22 г изононилфенола (моноалкилфенол на основе тримеров пропилена), 2,4 г параформа и 7,2 г 50% диметиламина нагревают при температуре 40-100^oC и механическом перемешивании в течение 1-2 часов.A mixture of 22 g of isononylphenol (monoalkylphenol based on propylene trimers), 2.4 g of paraform and 7.2 g of 50% dimethylamine are heated at a temperature of 40-100 ^o C and mechanical stirring for 1-2 hours.

Примеры N 3-N 9 выполняют аналогично примеру N 2. Количественные соотношения приведены в таблице 1. Examples N 3-N 9 perform analogously to example N 2. Quantitative ratios are shown in table 1.

Пример N 10 (предлагаемый). Example No. 10 (proposed).

Смесь из 80 г метанола, 10 г неонола АФ9-10 и 10 г жирных аминов фракции C₁₀-C₁₆ при 10-20^oC перемешивают до однородного состояния.A mixture of 80 g of methanol, 10 g of neonol AF9-10 and 10 g of fatty amines of the C ₁₀ -C ₁₆ fraction at 10-20 ^o C is stirred until homogeneous.

Примеры N 11 - N 39 выполняют аналогично примеру 10, изменяя количественное соотношение компонентов. Examples N 11 - N 39 perform analogously to example 10, changing the quantitative ratio of the components.

Полученный ингибитор представляет собой прозрачную жидкость от светло-желтого до коричневого цвета с температурой застывания от минус 10^oC до минус 60^oC.The resulting inhibitor is a clear liquid from light yellow to brown in color with a pour point from minus 10 ^o C to minus 60 ^o C.

Варианты состава ингибитора коррозии приведены в таблице 2. Corrosion inhibitor composition options are shown in table 2.

Предлагаемый ингибитор оценивают по величине защитного эффекта при определенных его дозировках по ГОСТ 9.506-87, гравиметрическим методом в циркуляционных ячейках в ингибированном (с добавлением реагента) стандартном сероводородсодержащем растворе. В качестве агрессивной среды использовалась модель пластовой воды с плотностью 1,12 г/дм³ при концентрации сероводорода 100 мг/л. Продолжительность испытаний 6 часов.The proposed inhibitor is evaluated by the value of the protective effect at certain dosages according to GOST 9.506-87, by the gravimetric method in the circulation cells in an inhibited (with the addition of a reagent) standard hydrogen sulfide-containing solution. A model of produced water with a density of 1.12 g / dm ³ at a hydrogen sulfide concentration of 100 mg / l was used as an aggressive medium. The test duration is 6 hours.

Результаты испытаний приведены в таблице 2. Там же приведен защитный эффект прототипа. The test results are shown in table 2. The protective effect of the prototype is also given there.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый ингибитор коррозии является более эффективным по сравнению с прототипом. Analysis of the data presented in the table shows that the proposed corrosion inhibitor is more effective than the prototype.

Claims

The corrosion inhibitor for hydrogen sulfide-containing oilfield environments, including an amine derivative, a nonionic surfactant and a solvent, contains a fatty amine with the number of carbon atoms C ₈ -C ₂₂ or the product of the interaction of alkyl phenol with the number of carbon atoms C ₈ -C ₁₂ , formaldehyde-containing as an amine derivative product and secondary amine R ₁ R ₂ NH with alkyl R ₁ , R ₂ = CH ₃ , C ₂ H ₅ , C ₂ H ₄ OH, C ₃ H ₆ OH with a molar ratio of 1, respectively: (0.8 - 1.2 ): (0.8 - 1.2) in the following ratio of components, wt.%:
Fatty amine or the reaction product mentioned above - 10 - 35
Nonionic Surfactant - 10 - 35
Solvent - Other