[go: up one dir, main page]

WO2019151884A1 - Применение n,n-диметил-пара-анизидина, в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания - Google Patents

Применение n,n-диметил-пара-анизидина, в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания Download PDF

Info

Publication number
WO2019151884A1
WO2019151884A1 PCT/RU2017/000883 RU2017000883W WO2019151884A1 WO 2019151884 A1 WO2019151884 A1 WO 2019151884A1 RU 2017000883 W RU2017000883 W RU 2017000883W WO 2019151884 A1 WO2019151884 A1 WO 2019151884A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
corrosion
inhibitor
hydrocarbon
hydrogen
hydrogen sulfide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2017/000883
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Александр Владимирович АГАФОНКИН
Александр Юрьевич ФРОЛОВ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
"ifotop" LLC
Original Assignee
"ifotop" LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "ifotop" LLC filed Critical "ifotop" LLC
Publication of WO2019151884A1 publication Critical patent/WO2019151884A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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
    • 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
    • C23F11/141—Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52—Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/20—Hydrogen sulfide elimination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/32—Anticorrosion additives

Definitions

  • the invention relates to the oil and gas industry, in particular, to an inhibitor of hydrogen sulfide corrosion in water-hydrocarbon and hydrocarbon aggressive environments with a high content of sulfur-containing compounds, including hydrogen sulfide, chlorides and other factors of corrosion activity to protect metal equipment and pipelines from corrosion and hydrogen embrittlement.
  • nitrogen-containing organic compounds such as C4-CU alkylamines, polyamines and other imidazole, organic ammonia derivatives such as amines (ethylamine, hexamethylenetetramine) or their salts such as tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, a mixture of alkylbenzyl dimethyl ammonium chloride, A. Levin, Metal Corrosion Inhibitors, Edited by L. I. Antropov, L. Chemistry, 1968, pp. 7-12, 130 and 95), on the basis of which, well-known inhibitors of hydrogen sulfide corrosion have been produced for quite some time.
  • organic ammonia derivatives such as amines (ethylamine, hexamethylenetetramine) or their salts such as tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride, a mixture of alkylbenzyl dimethyl ammonium chloride, A
  • compositions with high inhibitory properties are being developed on the basis of the tertiary amine of monoalkyl phosphate, dialkyl phosphate, demulsifier, antifoam and solvent [RU 2591923 "Inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogenation" A. Boldyrev et al.].
  • amido-imidazoline inhibitors are the most common secondary amines used in the field of hydrogen sulfide corrosion and are considered the most effective.
  • NflMIIA N, N-dimethyl-para-anisidine
  • the objective of the claimed invention is the development of an inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen embrittlement, which provides high anticorrosion properties in aggressive environments with a high content of hydrogen sulfide, chlorides and other factors of corrosion activity.
  • the technical result of the invention is to reduce the rate of corrosion and hydrogen embrittlement of metals in hydrogen sulfide-containing environments.
  • NNflMIIA is used as an inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen embrittlement in aqueous, aqueous hydrocarbon and hydrocarbon aggressive environments containing hydrogen sulfide, chlorides, to protect metals from corrosion and hydrogen embrittlement.
  • IIDMPA is used individually or in the form of a solution with a solvent, the content of which, preferably, from May 15 to 85. %, depending on the technology of introduction and operating conditions.
  • a solvent preferably, toluene, xylene, alcohols, various solvents and hydrocarbon fractions can be used to ensure the commodity form, manufacturability of the introduction and dosage of the inhibitor under operating conditions.
  • Corrosion inhibitor is used for protection against corrosion of oil refining equipment.
  • Corrosion inhibitor is used to protect against corrosion of oil pipelines, gas pipelines, tanks for transportation and storage of hydrocarbons, pumping equipment and valves.
  • Corrosion inhibitor is used for protection against corrosion of metal products, technological equipment operating in water and water-soluble environments.
  • the effective concentration of the corrosion inhibitor is in the range of 1-50 ppm relative to the aggressive environment.
  • NNflMIIA As an inhibitor of hydrogen sulfide corrosion and hydrogen embrittlement in aqueous, aqueous hydrocarbon and hydrocarbon aggressive environments containing hydrogen sulfide, chlorides, an aggressive medium was taken and mixed with NNflMllA, while ensuring the dissolution and / or distribution of NNflMIIA by volume, in an effective concentration .
  • NNbMPA is used in pure form or as a solution in a solvent, with the content of NNflMllA in solution, preferably in an amount of 15-85% of May.
  • hydrocarbon and water-hydrocarbon aggressive environment oil, oil fractions, hydrocarbon fractions, marketable products based on hydrocarbon raw materials and their derivatives, which contain or may contain hydrogen sulfide, sulfur compounds, chlorides and other impurities that lead to metal corrosion during its processing and / or operation.
  • aqueous aggressive medium water, water-alcohol solutions, solutions based on ethylene glycol (antifreeze, antifreeze), which contain or may contain hydrogen sulfide, sulfur compounds, chlorides and other impurities that lead to corrosion of metals during its processing and / or operation .
  • Corrosion inhibitor is used for protection against corrosion of oil refining equipment.
  • Corrosion inhibitor is used to protect against corrosion of oil pipelines, gas pipelines, tanks for transportation and storage of hydrocarbons, pumping equipment and valves.
  • concentration of the corrosion inhibitor is in the range of 5ppm - 50 ppm with respect to the medium, depending on its corrosivity and objectives.
  • NNAMPA was introduced both individually and in a mixture with solvents (commodity form).
  • Aggressive medium was a two-phase hydrocarbon system (kerosene) - distilled water (9: 1), simulating a corrosive medium in oil refining plants.
  • the aggressive medium (electrolyte) contained 450 ml of kerosene according to GOST 10227-86 and 50 ml of distilled water, which was saturated with hydrogen sulfide.
  • HCI and Na 2 S were introduced into distilled water in such a way that 1800 ppm H 2 S was formed during its hydrolysis in the liquid phase.
  • the pH of the resulting solution was maintained in the range of 5, 5-6, 5 using a neutralizer (such as methoxypropylamine (MOPA) or others).
  • a neutralizer such as methoxypropylamine (MOPA) or others.
  • MOPA methoxypropylamine
  • a U-shaped glass vessel was used according to GOST 9.506-87 equipped with a “jacket” for heating and temperature control.
  • the test medium is circulated by a high-speed mixer, which ensures a uniform flow of fluid.
  • the flow rate was set to 1 m / s.
  • ml is the mass of the sample before the test, g;
  • m2 is the mass of the sample after the test, g;
  • the protective effect of the inhibitor (Z) was calculated by the formula: 100
  • the range of effective concentrations is 1 - 50 ppm.
  • An aggressive medium was a solution simulating a gas condensate field medium prepared on the basis of distilled water and the introduction of 0.5% NaCI, 0.25 g / L acetic acid (CH 3 COOH) at a concentration providing a pH of 3.4–3.6. Studies were carried out at various concentrations of H 2 S, the content of which was controlled by standard iodometric titration according to GOST 22387.2-97. The effect of inhibitors on steel corrosion was determined by the gravimetric method according to the weight loss of samples on steel plates with an area of (S) of 8.4 cm 2 and 18 cm 2 for St.08ps and St.70S2XA, respectively. Samples were weighed on an analytical balance to an accuracy of 10 6 g.
  • Corrosion tests in the liquid phase were carried out at room temperature in a U-shaped glass vessel according to GOST 9.506-87 equipped with a “jacket” for heating and temperature control.
  • the medium was circulated by a high-speed mixer, providing a uniform liquid flow.
  • the flow rate was set to 1 m / s.
  • the duration of the experiment was 1.5 hours, and the inhibitor concentration in the working solution was 25 ppm and 50 ppm (25 mg / L and 50 mg / L).
  • the duration of the experiment was 240 h, and the inhibitor concentration in the working solution was 2000 ppm and 4000 ppm (2 g / l and 4 g / l).
  • the corrosion rate (K) was estimated by mass loss (Am) according to formula 1, and the protective effect of the inhibitor (Z) was calculated according to formula 2.
  • n 0 is the number of kinks of the samples in the initial state
  • C is the concentration of inhibitor
  • k is the corrosion rate
  • z is a protective effect
  • Comparison sample Ns 3 - Amine amide (industrial sample) at the claimed 50% concentration of the active substance.
  • k is the corrosion rate
  • z is a protective effect
  • k is the corrosion rate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)

Abstract

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности, к ингибитору сульфоводородной коррозии в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах с высоким содержанием серосодержащих соединений, в том числе сероводорода, хлоридов и других факторов коррозионной активности для защиты металлического оборудования и трубопроводов от коррозии и водородного охрупчивания. Техническим результатом изобретения является снижение скорости коррозии и водородного охрупчивания металлов в сероводородсодержащих средах. Применение N,N-диметил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород

Description

ПРИМЕНЕНИЕ N,N-ДИМЕТИЛ-ПАРА-АНИЗИДИНА, В КАЧЕСТВЕ ИНГИБИТОРА
СУЛЬФОВОДОРОДНОЙ КОРРОЗИИ И ВОДОРОДНОГО ОХРУПЧИВАНИЯ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, в частности, к ингибитору сульфоводородной коррозии в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах с высоким содержанием серосодержащих соединений, в том числе сероводорода, хлоридов и других факторов коррозионной активности для защиты металлического оборудования и трубопроводов от коррозии и водородного охрупчивания.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Актуальность проблемы по защите металлов от коррозии возникает при наличии коррозионно-активной среды. Одним из значимых негативных факторов, резко сокращающий срок службы оборудования, является наличие в водном и углеводородном сырье сернистых соединений, хлоридов активизирующие коррозионные процессы. Ингибиторы коррозии являются основным инструментом химико-технологической защиты оборудования первичной переработки нефти. Особенно опасен сероводород (H2S), который не только стимулирует коррозию, но и ускоряет наводороживание стали, что приводит к потере ею пластических свойств и растрескиванию [Кузнецов В. В., Халдеев Г. В., Кичигин В. И. Наводороживание металла в электролитах. М.: Машиностроение, 1993. 244 с.].
Опыт эксплуатации нефтегазового оборудования показывает, что одним из наиболее эффективных и технологичных способов борьбы с коррозией является ингибиторная защита, позволяющая повысить долговечность и надежность работы оборудования без существенного вмешательства в производственный процесс [Кузнецов Ю. И., Люблинский Е. Я. Ингибиторы для защиты от коррозии при отстое, хранении и транспортировке нефти. М.: ВНИИОЭНГ, 1980. 71 с. 6 - 7].
Известны ингибирующие свойства азотсодержащих органических соединений- алкиламинов С4 - СЮ, полиаминов и имидазол иное, органических производных аммиака, таких как амины (этиламин, гексаметилентетрамин) или их соли таких как хлорид тетраметиламмония, хлорид тетраэтиламмония, смесь хлоридов алкилбензилдиметиламмония (А. Алцыбеева, С. Левин. Ингибиторы коррозии металлов. Под ред. Л. И. Антропова, Л. Химия, 1968, с. 7-12, 130 и 95), на базе которых, достаточно долгое время, выпускаются известные ингибиторы сероводородной коррозии.
Однако их применение не обеспечивает эффективной защиты от коррозии и водородного охрупчивания при повышенном содержании сероводорода, хлоридов в жидких средах, которые могут возникать при эксплуатации оборудования нефтяного и газового оборудования. Известны ингибиторы коррозии на основе альдегидов, в т. ч. формальдегид. /Бергман, Дж. И. Ингибиторы коррозии. Дж. И. Бергман. - М.: Химия, 1966. - 312 с./. Основной недостаток данных ингибиторов в низкой эффективности, недостаточная степень защиты сталей от коррозии, отсутствие влияния на водородного охрупчивания, что ограничивает их применение на практике.
Разрабатываются различные многокомпонентные составы, с высокими ингибирующими свойствами, на основе третичного амина моноалкилфосфата, диалкилфосфата, деэмульгатора, пеногасителя и растворителя [RU 2591923 «Ингибитор сероводородной коррозии и наводороживания» Болдырев А. В. и др ].
Недостатком подобных ингибиторов является многокомпонентность составов, а также то, что органические соединения фосфора являются каталитическими ядами катализаторов на основе Ni-, Pt- и Pd-. [И. И. Кулакова, Г. В. Лисичкин «Каталитическая химия», Часть 1. «Основы катализа», лекции по спецкурсу для студентов IV курса химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва - 2014 г]; [A. Review of Slurry- Phase Hydrocracking Heavy Oil Technology/Zhang Sh., Liu D., Deng W., Que G., Energy Fuels - 2007 - V. 21. Ns 6. - P. 3057.].
Достаточно изучены способы защиты от сероводородной коррозии ингибиторами на основе азотсодержащих органических соединений таких как алифатические амины, имидазолины, амидоамины и др. [Ингибиторы коррозии: Том 2. Диагностика и защита от коррозии под напряжением нефтегазопромыслового оборудования. Н. А. Гафаров, В. М. Кушнаренко, Д. Е. Бугай и др.; под ред. Д. Е. Рахманкулова. - М.: Химия, 2002 - 367 с., прототип].
В практике противокоррозионной защиты нефтегазового оборудования широкое распространение получили продукты конденсации карбоновых кислот с этиленаминами. Однако опыт промышленного применения амидо-имидазолиновых ингибиторов выявил ряд системных проблем. Отмечается их негативное влияние на образование отложений, расслаивание и потерю эффективности при хранении (старении). Причинами являются протекающие в готовых продуктах реакций гидролиза и конденсации, которые приводят к образованию осадков, ухудшению растворимости. Кроме этого, нестабильность защитной способности разных промышленных партий данных ингибиторов, что скорее всего зависит от неоднородности исходного сырья и технологии производства ингибиторов, наличие в составе непрореагировавших кислот, аминов и др. примесей. Несмотря на перечисленные недостатки, амидо-имидазолиновые ингибиторы являются наиболее распространенными вторичными аминами, применяемыми в области сероводородной коррозии и считаются наиболее эффективными.
Таким образом, все применяемые ингибиторы коррозии имеют существенные недостатки и не обеспечивают 100% защиту, следовательно, разработка новых активных веществ, является важной, практической задачей. Введение в ассортимент новых, активных соединений и составов на их основе, позволит эффективно решать вопросы защиты оборудования, трубопроводов для транспортировки, емкостей для хранения с максимальной эффективностью и безопасностью.
Известно, что N,N-диметил-пара-анизидина (NNflMIIA), который является побочным продуктом при производстве N-метил-пара-анизидина [ЕР 2014643 от 14.08.2006].
Открытие свойств NNflMIIA, в частности высокой сорбционной активности к металлам, положительного влияния на образование защитного слоя на их поверхности, является неожиданным и не очевидным в виду того, что ближайшие гомологи высокой активностью не обладают, включая и пара-анизидин (первичный амин). Скорее всего именно наличие -метокси группы в пара положении, в результате электронодонорного взаимодействия с диметилзамещённой аминогруппой, оказывает влияние на свойство соединения и обеспечивает высокую эффективность. Важно отметить, что строение молекулы и способ её производства, позволяет практически исключить наличие значимых примесей, что гарантирует стабильность свойств.
Открытие сферы применения молекулы, позволяют считать N,N-диметил-пара- анизидин, который ранее считался нежелательным, побочным продуктом для повышения детонационных свойств бензинов, использовать его в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии. Данное обстоятельство улучшает экономические показатели процесса производства.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей заявленного изобретения является разработка ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания, обеспечивающего высокие антикоррозионные свойства в агрессивных средах с высоким содержанием сероводорода, хлоридов и других факторов коррозионной активности.
Техническим результатом изобретения является снижение скорости коррозии и водородного охрупчивания металлов в сероводородсодержащих средах.
Указанный технический результат достигается за счет того, что NNflMIIA применяют в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водных, водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород, хлориды, для защиты металлов от коррозии и водородного охрупчивания.
Применяют ЫЫДМПА индивидуально или в виде раствора с растворителем, содержание которого, предпочтительно, от 15 до 85 мае. %, в зависимости от технологии введения и условий эксплуатации. В качестве растворителя могут применяться толуол, ксилол, спирты, различные растворители и углеводородные фракции для обеспечения товарной формы, технологичности введения и дозирования ингибитора в условиях эксплуатации.
Ингибитор коррозии применяют при защите от коррозии нефтеперерабатывающего оборудования.
Ингибитор коррозии применяют для защиты от коррозии нефтепроводов, газопроводов, емкостей для перевозки и хранения углеводородов, насосного оборудования и запорной арматуры.
Ингибитор коррозии применяют при защите от коррозии металлических изделий, технологического оборудования, работающих в воде и водорастворимых средах.
Эффективная концентрация ингибитора коррозии находится в диапазоне 1 - 50 ppm по отношению к агрессивной среде.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для применения NNflMIIA в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водных, водно-углеводородных и углеводородных, агрессивных средах, содержащих сероводород, хлориды, брали агрессивную среду и перемешивают с NNflMllA, при обеспечении растворения и/или распределения NNflMIIA по объёму, в эффективной концентрации.
NNbMPA применяют в чистом виде или в виде раствора в растворителе, при содержании NNflMllA в растворе, предпочтительно, в количестве 15-85% мае.
В качестве углеводородной и водно-углеводородной агрессивной среды может быть выбрана: нефть, нефтяные фракции, углеводородные фракции, товарная продукция на основе углеводородного сырья и их производных, которые содержат или могут содержать сероводород, сернистые соединения, хлориды и другие примеси, приводящие к коррозии металлов при его переработке и/или эксплуатации.
В качестве водной агрессивной среды может быть выбрана: вода, водноспиртовые растворы, растворы на основе этиленгликоля (анитифриз, тосол), которые содержат или могут содержать сероводород, сернистые соединения, хлориды и другие примеси, приводящие к коррозии металлов при его переработке и/или эксплуатации.
Ингибитор коррозии применяют при защите от коррозии нефтеперерабатывающего оборудования.
Ингибитор коррозии применяют для защиты от коррозии нефтепроводов, газопроводов, емкостей для перевозки и хранения углеводородов, насосного оборудования и запорной арматуры. Предпочтительно, концентрация ингибитора коррозии находиться в диапазоне 5ppm - 50 ррт по отношению к среде, в зависимости от её коррозионной активности и поставленных задач.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Коррозионное поведение стали и эффективность нового ингибитора, продемонстрирован на образцах низкоуглеродистой (Ст.З, 08пс) и высокоуглеродистой (70С2ХА) сталей в углеводородных и водных средах по стандартным методикам.
NNAMPA вводился как в индивидуальном виде, так и в смеси с растворителями (товарная форма).
Испытания в углеводородной (водно-углеродной) среде
Агрессивной средой служила двухфазная система углеводород (керосин) - дистиллированная вода (9 : 1), имитирующая коррозионную среду на установках переработки нефти. Агрессивная среда (электролит) содержал 450 мл керосина по ГОСТ 10227-86 и 50 мл дистиллированной воды, который насыщали сероводородом. Для получения H2S в дистиллированную воду вводили HCI и Na2S, с таким расчетом, что при его гидролизе в жидкой фазе образовывалось 1800 ppm H2S.
pH полученного раствора поддерживали в диапазоне 5, 5-6, 5 при помощи нейтрализатора (таких как метоксипропиламин (МОРА) или других). Исследуемый ингибитор, предварительно растворяли в керосине при перемешивании.
Для получения сравнительных характеристик на основе N, N-диметил-пара- анизидина готовились рабочие растворы с целью обеспечения товарной (жидкой) формы. Проверка растворов ЫЫДМПА в растворителях таких как толуол, орто-ксилол, спирты и др. в концентрациях от 15-50 мае. %, демонстрируют полное соответствие требованиям, предъявляемые потребителями к данной продукции по стабильности и низкотемпературным характеристикам. В некоторых регионах к низкотемпературным характеристикам нет жестких требований, поэтому концентрация NNAMPA можно увеличивать до 85 мае. %.
Для проведения испытаний использовали стеклянный сосуд U-образной формы по ГОСТ 9.506-87 оснащённый «рубашкой» для нагрева и термостатирования. Циркуляция испытуемой среды осуществляется высокоскоростной мешалкой, обеспечивающей равномерный поток жидкости. Скорость потока устанавливали 1 м/с.
Исследования выполняли на образцах Сталь - Ст.З. В каждом режиме проводили не менее двух параллельных испытаний на двух параллельных образцах.
Подготовленные в соответствие с методикой образцы, помещали в аппарат с агрессивной средой. Время испытания образцов в ингибированной и неингибированной среде составила 6 часов, при температуре 60°С. Время испытаний отсчитывали с момента помещения стальных образцов в среду. Влияние ингибиторов на коррозию сталей определяли гравиметрическим методом по убыли массы образцов на стальных пластинах площадью (S) 8.4 см2. Для определения потерь массы, образцы промывали водопроводной и дистиллированной водой, высушивали фильтровальной бумагой и удаляли продукты коррозии с помощью ластика. Результаты исследований приведены в таблице Ns 1
Скорость коррозии (V) в г/м2*ч вычисляли по формуле:
k = (ml - m2) / S · т, (1 ),
где ml— масса образца до испытания, г;
m2— масса образца после испытания, г;
S— площадь поверхности, м2;
т— время испытания, ч.
Защитный эффект ингибитора (Z) рассчитывался по формуле: 100
Figure imgf000007_0001
(2),
где Ко - скорость коррозии в неингибированной среде;
Кин- скорость коррозии в ингибированной среде.
Результаты показывают достоверную высокую эффективности NNflMIIA в сравнении с известными ингибиторами.
Эффективность NNflMIIA в концентрации 1 ppm по отношению к среде, был подтверждена в сравнительном эксперименте на прямогонном бензине, который проводился до проявления первых признаков коррозии. На образце без ингибитора коррозии раньше проявились признаки коррозии, что говорит об эффективности ингибитора в минимальной заявленной концентрации 1 ppm.
С учетом полученных данных диапазон эффективных концентраций составляет 1 - 50 ppm.
Применение чистого NNAMPA или в виде раствора с другими заявленными растворителями в заявленных концентрациях в других заявленных агрессивных средах показали аналогичные результаты по защите от сероводородной коррозии и водородного охрупчивания.
Испытания в водной среде (динамические)
Агрессивной средой служил раствор, имитирующий среду газоконденсатного месторождения приготовленный на основе дистиллированной воды и введении 0,5% NaCI, 0,25 г/л уксусной кислоты (СН3СООН) при концентрации, обеспечивающей величину pH раствора 3,4-3, 6. Исследования проводились при различных концентрациях H2S, содержание которого контролировали стандартным йодометрическим титрованием по ГОСТ 22387.2-97. Влияние ингибиторов на коррозию сталей определяли гравиметрическим методом по убыли массы образцов на стальных пластинах площадью (S) 8,4 см2 и 18 см2 для Ст.08пс и Ст.70С2ХА соответственно. Образцы взвешивали на аналитических весах с точностью до 106 г.
Коррозионные испытания в жидкой фазе проводили при комнатной температуре в стеклянном сосуде U-образной формы по ГОСТ 9.506-87 оснащённым «рубашкой» для нагрева и термостатирования. Циркуляция среды осуществлялась высокоскоростной мешалкой, обеспечивающей равномерный поток жидкости. Скорость потока устанавливали 1 м/с. Продолжительность эксперимента составляла 1 ,5 ч, а концентрация ингибитора в рабочем растворе составляла 25 ppm и 50ррт (25 мг/л и 50 мг/л).
Результаты исследований приведены в таблице Ns 2.
Защитный эффект NNAMPA при концентрации ингибитора 50 ppm в жёстких лабораторных условиях обеспечил эффективную защиту металлов (z = до 97%) и пластичность (П = 95%).
Испытания в газовой фазе (статический метод)
Интересно было посмотреть влияние NNAMPA на защиту от коррозии стали в газовой фазе, для чего в пластиковые сосуды объемом 2 л при 20 ± 2°С. помещали стальные образцы таким образом, что часть образцов была полностью погружена в агрессивную водную среду, приготовленную аналогично предыдущему эксперименту, другая часть образцов находилась в паровой фазе над раствором.
Продолжительность эксперимента составляла 240 ч, а концентрация ингибитора в рабочем растворе 2000 ppm и 4000 ppm (2 г/л и 4 г/л).
После коррозионных опытов определяли pH при помощи анализатора жидкости ЭКСПЕРТ-001. Продукты коррозии после испытаний снимали моющим раствором, содержащим 880 мл дистиллированной воды, 66 мл H2S04 (конц.), 100 г С6Н807 и 10 г тиомочевины.
Результаты исследований приведены в таблице Ns3
Скорость коррозии (К) оценивали по потерям массы (Am) по формуле 1 , а защитный эффект ингибитора (Z) рассчитывался по формуле 2.
Пластичность стали 70С2ХА (водородное охрупчивание), оценивали после испытаний 240 ч, на приборе НГ-1-ЗМ по числу перегибов до разрушения ленточных образцов длиной L = 11 см.
Остаточная пластичность стали (П,%) определялась по формуле:
П = (n/n0)- 100% (3),
где п0 - число перегибов образцов в исходном состоянии;
п - число перегибов образцов после их выдержки в исследуемых растворах.
Результаты исследований показали эффективность NNAMPA особенно в вопросах сохранения пластичности сталей (защиты от водородного охрупчивания). Полученные нами результаты исследований показывают достоверное превышение эффективности NNAMPA над прототипами (ингибиторами коррозии амидного и имидозолинового ряда). Таким образом, предлагаемый ингибитор сероводородной коррозии и водородного охрупчивания черных металлов превосходит по своим защитным свойствам существующие решения.
Использование предлагаемого ингибитора позволит увеличить сроки службы оборудования, что имеет большое практическое значение.
Изобретение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления изобретения, не меняющие его сущности, как она раскрыта в настоящем описании. Соответственно, изобретение следует считать ограниченным по объему только нижеследующей формулой изобретения.
ТаблицаЫ91
Figure imgf000010_0001
с - концентрация ингибитора; ppm
k - скорость коррозии; г/м2*ч
z - защитный эффект; %
Образец сравнения Ns 1 - Амидо-имидозолиновый ингибитор (промышленный образец) при заявленной 50% концентрации действующего вещества
Образец сравнения Ns 1.2 - Амидо-имидозолиновый ингибитор (синтезированный) 100%. Образец сравнения Ns 2 - Имидозолиновый ингибитор (промышленный образец) при заявленной 50% концентрации действующего вещества.
Образец сравнения Ns 2.2 - Имидозолиновый ингибитор (синтезированный) 100%.
Образец сравнения Ns 3 - Амид амина (промышленный образец) при заявленной 50% концентрации действующего вещества.
Образец сравнения Ns 3.1 Амид амина (синтезированный) 100%.
Промышленные образцы предоставлены участниками рынка, также синтезированы нами, путем конденсации аминов и карбоновых кислот по известным технологиям.
Различия в эффективности между промышленными образцами и
синтезированными, могут быть причиной разного содержания в промышленных образцах действующих веществ или их качества. Таблица Ns 2
Figure imgf000011_0001
к - скорость коррозии; г/м2*ч
z - защитный эффект; %
П - остаточная пластичность; %
Таблица Na3
Figure imgf000012_0001
к - скорость коррозии; г/м2*ч
z - защитный эффект, %
П - остаточная пластичность; %

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Применение N,N-диметил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания в водно-углеводородных и углеводородных агрессивных средах, содержащих сероводород.
2. Применение по п. 1 отличающееся тем, что применяют раствор ингибитора коррозии в растворителе при содержании ингибитора коррозии в растворе, предпочтительно, в количестве 15-85 мае. %.
3. Применение по п. 1 отличающееся тем, что ингибитор коррозии применяют при защите от коррозии нефтеперерабатывающего оборудования.
4. Применение по п. 1 отличающееся тем, что ингибитор коррозии применяют для защиты от коррозии нефтепроводов, газопроводов, емкостей для перевозки и хранения углеводородов, насосного оборудования и запорной арматуры.
5. Применение по п. 1 отличающееся тем, что эффективная концентрация ингибитора коррозии для углеводородных и водно-углеводородных средах находится в диапазоне 1 - 50 ppm по отношению к среде.
PCT/RU2017/000883 2018-02-05 2018-02-05 Применение n,n-диметил-пара-анизидина, в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания Ceased WO2019151884A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141337 2018-02-05
RU2017141337A RU2667265C1 (ru) 2018-02-05 2018-02-05 Применение n,n-диметил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019151884A1 true WO2019151884A1 (ru) 2019-08-08

Family

ID=63580332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000883 Ceased WO2019151884A1 (ru) 2018-02-05 2018-02-05 Применение n,n-диметил-пара-анизидина, в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2667265C1 (ru)
WO (1) WO2019151884A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723123C1 (ru) * 2019-05-07 2020-06-08 Общество с ограниченной ответственностью «ИФОТОП» Применение амидов, являющихся продуктами конденсации анизидина или его производных с нафтеновой кислотой в качестве ингибитора коррозии и водородного охрупчивания
WO2021225462A1 (ru) * 2020-05-08 2021-11-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Ифотоп " Применение производных анизидина в качестве ингибитора коррозии и водородного охрупчивания

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472774C1 (ru) * 2011-09-28 2013-01-20 Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" Способ селективного получения n-метил-пара-анизидина
EP2014643B1 (en) * 2006-04-12 2013-11-20 Zao "Ifokhim" Para-methoxyaniline derivatives increasing the antiknock rating of hydrocarbon fuels and compositions based thereon
RU2508288C1 (ru) * 2012-07-31 2014-02-27 Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" Способ селективного получения n-метил-пара-анизидина
CN107011193A (zh) * 2017-05-09 2017-08-04 中国科学院兰州化学物理研究所 一种制备n‑甲基对甲氧基苯胺的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2014643B1 (en) * 2006-04-12 2013-11-20 Zao "Ifokhim" Para-methoxyaniline derivatives increasing the antiknock rating of hydrocarbon fuels and compositions based thereon
RU2472774C1 (ru) * 2011-09-28 2013-01-20 Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" Способ селективного получения n-метил-пара-анизидина
RU2508288C1 (ru) * 2012-07-31 2014-02-27 Закрытое Акционерное Общество "Ифохим" Способ селективного получения n-метил-пара-анизидина
CN107011193A (zh) * 2017-05-09 2017-08-04 中国科学院兰州化学物理研究所 一种制备n‑甲基对甲氧基苯胺的方法

Also Published As

Publication number Publication date
RU2667265C1 (ru) 2018-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2741837C (en) Amino and imino propionic acids, process of preparation and use
US7989403B2 (en) Corrosion inhibitors containing amide surfactants for a fluid
CN107207974B (zh) 含硫化合物除去用的组合物
US20130340326A1 (en) Gemini surfactants, process of manufacture and use as multifunctional corrosion inhibitors
CA2672415C (en) Novel mercaptan-based corrosion inhibitors
Al-Sabagh et al. Corrosion inhibition efficiency of linear alkyl benzene derivatives for carbon steel pipelines in 1M HCl
MX2010004777A (es) Composicion multifuncional base 1,3 oxazinan-6-onas con propiedades inhibitorias de la corrosion e inhibitorias y dispersantes de compuestos organicos pesados y proceso de obtencion.
US3458453A (en) Corrosion inhibiting composition containing a neutral amide and c3-c8 volatile amine
RU2667265C1 (ru) Применение n,n-диметил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания
Pomicpic et al. Multi-functional flow assurance chemicals: corrosion and kinetic hydrate inhibition from maleic anhydride: N-vinyl caprolactam copolymers and synergists
RU2667928C1 (ru) Применение n-метил-пара-анизидина в качестве ингибитора сульфоводородной коррозии и водородного охрупчивания
BR112021000411A2 (pt) Composição, método para inibir a corrosão de contenções de metal, e, uso da hidroxiamida derivada de alquil lactona ou hidroxiéster derivado de alquil lactona
CA1113503A (en) Ether diamine salts of n-acylsarcosines and their use as corrosion inhibitors
RU2723123C1 (ru) Применение амидов, являющихся продуктами конденсации анизидина или его производных с нафтеновой кислотой в качестве ингибитора коррозии и водородного охрупчивания
Topilnitskij Corrosion protection of oil production and refinery equipment
Al‐Sabagh et al. Surface active and thermodynamic properties of some surfactants derived from locally linear and heavy alkyl benzene in relation to corrosion inhibition efficiency
RU2061098C1 (ru) Ингибитор коррозии
Gajek et al. Protective properties and spectral analysis of nitrogen-and oxygen-containing corrosion inhibitors for oil equipment
WO2021225462A1 (ru) Применение производных анизидина в качестве ингибитора коррозии и водородного охрупчивания
RU2570648C1 (ru) Антикоррозионная присадка к моторному топливу
CA3111776A1 (en) Oleyl propylenediamine-based corrosion inhibitors
Abbasov et al. Synthesis of anionic surfactants based on cottonseed oil and study of them as anticorrosive reagents of complex action
US20250043145A1 (en) Compositions and methods of using maleated fatty amides of polyetheramines for corrosion inhibition
Lame et al. Environmental friendly substances as a good choice in corrosion protection of carbon steel against acid solution
WO2024192199A1 (en) Soy based corrosion inhibition products for oil and gas applications

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17936979

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 10.12.2020)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17936979

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1