Способ получения ингибированной соляной кислоты
Изобретение относится к способам получения ингибированной соляной кислоты, применяемой в нефтедобыче, а именно к производству ингибированной соляной кислоты, используемой для обработки призабойных зон нефтяных и водонагнетательных скважин. Способ включает разбавление соляной кислоты водой и ввод в нее азотсодержащего компонента, в качестве которого берут первичные алифатические амины формулы NH2R или смесь первичных и вторичных алифатических аминов формулы NHR2, где R - алкил с числом углеводородных атомов C8-C20, или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции C12-C18, а также ввод неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) и формальдегидсодержащего соединения (ФСС), взятого совместно с алифатическим спиртом (АС) при соотношении ФСС:АС (3-15):1. Технический результат: получение эффективной, стабильной во времени ингибированной соляной кислоты за счет образования ингибитора кислотной коррозии в самой соляной кислоте в процессе получения ингибированной соляной кислоты. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Изобретение относится к способам получения ингибированной соляной кислоты, применяемой в нефтедобыче, а именно к производству ингибированной соляной кислоты, используемой для обработки призабойных зон нефтяных и водонагнетательных скважин.
Использование неингибированной соляной кислоты в нефтедобыче приводит к коррозионному разрушению нефтепромыслового оборудования и транспортных средств, используемых для ее перевозки.Известен способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий последовательное разбавление ее водой до 20-22% концентрации, затем раствором, полученным путем обработки формальдегидом маточного раствора производства хлорамина Б со стадии амидирования бензосульфохлорида водным раствором аммиака, после чего в нее вводят азотсодержащий ингибитор (патент РФ № 2096523, кл. C 23 F 11/04, оп. 10.10.97).К недостаткам известного способа ингибирования соляной кислоты относятся сложность процесса, невысокая эффективность ингибирования соляной кислоты при низких концентрациях.Известен способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий разбавление ее водой и ввод в нее азотсодержащего компонента - первичных высших алифатических аминов формулы NH2R, где R - углеводородный радикал, содержащий от 10 до 18 атомов углерода или изоалкиламинов, содержащих разветвленную структуру аминов фракции C12-C18 (патент РФ № 2159300, кл. C 23 F 11/04).Ингибированная соляная кислота, получаемая по известному способу недостаточно кондиционная по однородности, что приводит к ее расслоению и снижению степени защиты от коррозии.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий разбавление ее водой и ввода в нее азотсодержащего компонента, в качестве которого берут первичные алифатические амины формулы NH2R или смесь первичных и вторичных алифатических аминов формулы NHR2, где R - алкил с числом углеводородных атомов C8-C20 или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру атомов фракции C12-C18 и неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) и формальдегидсодержащее соединение (ФСС). В варианте способа азотсодержащее соединение до ввода в водный раствор соляной кислоты смешивают с порцией разбавленной соляной кислоты в соотношении моль/моль и в полученную смесь вводят НПАВ и ФСС (патент РФ, заявка № 2002120038/04 с решением о выдаче патента от 17.12.2002 г.).Однако получаемая по известному способу ингибированная кислота не стабильна во времени, что приводит к снижению степени защиты от коррозии во времени.В основу настоящего изобретения положена задача создания способа получения эффективной, стабильной во времени ингибированной соляной кислоты за счет образования ингибитора кислотной коррозии в самой соляной кислоте в процессе получения ингибированной соляной кислоты.Поставленная задача решается тем, что в способе получения ингибированной соляной кислоты, включающем разбавление ее водой и ввода в нее азотсодержащего компонента, в качестве которого берут первичные алифатические амины формулы NH2R, или смесь первичных и вторичных алифатических аминов формулы NHR2, где R - алкил с числом углеводородных атомов C8-C20 или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции C12-C18, а также ввод неионогенного поверхностно-активного вещества (НПАВ) и формальдегидсодержащего соединения (ФСС), взятого совместно с алифатическим спиртом (АС) при соотношении ФСС:АС (3-15):1.В преимущественном варианте в способе по п.1 перед вводом в водный раствор соляной кислоты азотсодержащее соединение смешивают с порцией разбавленной соляной в соотношении моль/моль и в полученную смесь вводят неионогенное поверхностно-активное вещество (НПАВ) и формальдегидсодержащее соединение (ФСС), а в варианте способа по п.1 или п.2 дополнительно вводят кремнийорганическое соединение (КОС).В качестве соляной кислоты может быть использована, например, кислота соляная из абгазов фосфорорганических производств по ТУ 6-02-12-103-84 с изв. № 1-3, хлорорганических производств по ТУ 6-01-04689381-80, фторорганических производств по ТУ 301-02-3-88, или техническая соляная кислота по ТУ 38-103141-78; или кислота соляная синтетическая техническая по ГОСТ 857-95./В качестве аминов могут быть использованы:1. Алифатические амины нормального строения NH2R, где R - углеводородный радикал, содержащий фракции от C8 до С20 таких как:1) алифатический первичный амин нормального строения фракции или С10, или С12, или С16, или C18, производимый из кокосовых масел, например Генамины марок 12R 100D, 14R 100D, 16R 100D, 18R 100D;2) алифатический первичный амин, содержащий смесь фракций аминов нормального строения, имеющих четное число углеродных атомов от C8 до С18, например, Генамин СС 100;3) алифатический первичный амин Армеен С;4) смесь первичных и вторичных алифатических аминов при их соотношении мас.% 50:98 - 98:2, содержащих смесь фракций аминов, имеющих четное и нечетное число углеродных атомов от С10 до С16 согласно ТУ 133-03-0203796-018-092 с изв. 1 или от C17 до С20 согласно ТУ 2413-047-00480689-95 с изв. 1;5) амины талловые дистиллированные по ТУ 2413-00203795-019-2001.2. Изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции C12-C18, например ГИПХ-5 (ТТ 39-12966038-001-93) или Генамин 4113.В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества могут быть использованы, например, неонол АФ 9/12, согласно ТУ 2483-077-05766801-98 или оксанол КД-6 по ТУ 6-14-821-87.В качестве формальдегидсодержащего соединения могут быть использованы, например, формалин согласно ГОСТ 1625-89 (СТ СЭВ 2337-80) или параформ по ТУ 6-09-141-03-83.В качестве алифатических спиртов могут быть использованы, например этиловый спирт (ЭС), или метиловый спирт (МС), или изопропиловый спирт (ИПС).В качестве кремнийорганического соединения (КОС) могут быть использованы, например полидиметилсилоксановые жидкости (ПМСЖ) или метилсилоксановые жидкости (МСЖ), или тетраэтоксисилан технический (ТЭС), или кремнийорганическая жидкость ПФГОС-4 (ПФГОС-4), или гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость ГКЖ-11Н (ГКЖ-11Н).Для получения 20-25% концентрации ингибированной соляной кислоты берут 27-30% абгазную или 33% техническую соляную кислоту, разбавляют пресной водой до получения значения плотности в разбавленной кислоте 1,11-1,12 г/дм3, затем вводят в нее амины, перемешивают, затем вводят НПАВ, смесь ФСС с АС в соотношении ФСС:АС (3-15):1 или перед вводом амина в водный раствор HCl предварительно смешивают его с порцией разбавленной HCl в мольном соотношении, равным 1:(1-1,5), соответственно, затем в полученную смесь кислоты и амина вводят НПАВ, смесь ФСС и АС в соотношении ФСС:АС (3-15):1, а также дополнительно в обоих случаях добавляют КОС.Скорость коррозии стали в ингибированной соляной кислоте определяют согласно требованиям и нормам ТУ 2458-ОП-009-12666038-98.В цилиндр прибора наливают 250 см3 ингибированной соляной кислоты и помещают стержень с тремя пластинами из стали марки Ст3 так, чтобы пластины были полностью погружены в раствор. Цилиндр с пластинами помещают в термостат или водяную баню с температурой (20±2)°С. Пластины предварительно измеряют, промывают водой, ацетоном, спиртом, сушат и взвешивают. Пластины через 30 часов вынимают из раствора, промывают обильным количеством воды. Далее пластины промывают ацетоном, спиртом и сушат в эксикаторе в течение 1 ч и взвешивают. Результаты взвешивания в граммах записывают с точностью до 0,0001 г.Скорость коррозии (V) в г/м2·ч вычисляют по формуле:![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/75/754524.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/176.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/75/754525.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/75/754526.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/75/754527.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/75/754528.gif)
Формула изобретения
1. Способ получения ингибированной соляной кислоты, включающий разбавление и ввод в нее азотсодержащего компонента, в качестве которого берут первичные алифатические амины формулы NH2R или смесь первичных и вторичных алифатических аминов формулы NHR2, где R-алкил с числом углеводородных атомов C8-C20, или изоалкиламины, содержащие разветвленную структуру аминов фракции С12-С18, неионогенное поверхностно-активное вещество и формальдегидсодержащее соединение, отличающийся тем, что формальдегидсодержащее соединение (ФСС) берут совместно с алифатическим спиртом (АС) при соотношении ФСС:АС, как (3-15):1.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед вводом в водный раствор соляной кислоты азотсодержащего компонента его предварительно смешивают с порцией разбавленной соляной кислоты, взятых в мольном соотношении, равном 1:(1-1,5) соответственно.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в полученный раствор соляной кислоты дополнительно вводят кремнийорганическое соединение.