СОСТАВ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ОТЛОЖЕНИЙ
COMPOSITION FOR PREVENTING INORGANIC DEPOSITS

Изобретение относится к составам для предотвращения неорганических отложений, обладающим пониженным коррозионным воздействием на металл оборудования и низким значением кинематической вязкости при минусовых температурах, и может быть использовано в нефтяной и теплоэнергетической промышленности для предотвращения солеотложений в водных системах.
2
Известен состав для ингибирования солеотложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, антифриз (этиленгликоль или метиловый спирт), тиомочевину, катанин или продукт конденсации гексаметиленимина, или продукт конденсации уротропина с хлористым бензилом и воду (А.С. №960135, 1982), который обеспечивает снижение скорости коррозии металла при высокой эффективности ингибирования. Однако состав имеет сравнительно высокую скорость коррозии при температуре 60-70°С (0,1-4,7 г/м·ч).
2
Известен состав для предотвращения отложений неорганических солей, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, алканоламин, этиленгликоль и воду (патент РФ №2122981, МКИ C02F 5/14, 1998). Данный состав предотвращает карбонатные отложения. Недостатком этого состава является сравнительно высокая скорость коррозии по отношению к металлу нефтепромыслового оборудования (0,471 г/м·ч при 20°C).
Наиболее близок по технической сущности к достигнутому эффекту является состав для предотвращения неорганических солеотложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, алканоламин, метиловый спирт и воду (патент №2181702, МКИ, C02F 5/14, 2001). Данный состав предотвращает отложения неорганических солей, включающих соединения железа. Однако имеет высокое значение кинематической вязкости при низких температурах и высокое коррозионное воздействие на металл оборудования.
Задачей настоящего изобретения является создание эффективного реагента, обладающего более низкими значениями коррозионной активности и кинематической вязкости.
Поставленная задача решается тем, что состав для предотвращения солеотложений, включающий оксиэтилидендифосфоновую кислоту, метиловый спирт и воду, дополнительно содержит моноэтаноламин или смесь моноэтаноламина и гидроокиси аммония при соотношении компонентов, необходимом и достаточном для достижения низких значений скорости коррозии и вязкости при сохранении эффективности предотвращения неорганических солей, мас.%:
Оксиэтилидендифосфоновая кислота
16,1 -24,9
Моноэтаноламин или смесь
моноэтаноламина и гидроокиси аммония
8,1-19,9
Метиловый спирт
36-44
Вода
остальное
Моноэтаноламин и гидроокись аммония берут в соотношении (1-3):(1-3) соответственно.
Оксиэтилидендифосфоновая кислота (ОЭДФ) - известный продукт, выпускаемый по ТУ 2439-350-05763458-2003.
Моноэтаноламин (МЭА) - по ТУ 2423-159-00203335-2004.
Гидроокись аммония - по ГОСТ 24147-80.
Метиловый спирт (МС) - по ГОСТ 2222-95.
Анализ отобранных в процессе поиска известных технических решений показал, что в науке и технике нет объекта, аналогичного по заявляемой совокупности качественных и количественных признаков и преимуществ, что позволяет сделать вывод о соответствии критериям «новизна» и «изобретательский уровень». Для доказательства соответствия предлагаемого решения критерию «промышленная применимость» и заявляемых свойств приводим конкретные примеры получения состава. Предлагаемый состав получают смешением компонентов.
Пример №1 (прототип).
Пример №2 (предлагаемый)
К 16,1 г ОЭДФ добавляют 12 г моноэтаноламина, 44 г метанола, 27,9 г воды. Смесь перемешивают до получения однородного продукта.
Примеры №3-11 выполняют аналогично примеру №2, изменяя количественное соотношение компонентов.
Составы образцов приведены в таблице 1.
3
2
Полученные составы представляют собой однородные жидкости с температурой застывания от минус 50 до минус 60°C, плотностью от 0,960 до 1,200 г/см, кинематической вязкостью от 75,4 до 93,6 мм/сек при температуре минус 30°C, скоростью коррозии при 20°C от 0,008 до 0,015 мм/год.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в снижении коррозионного воздействия на металл в 35-70 раз, снижении кинематической вязкости в 10-13 раз (при температуре минус 30°C) при сохранении высокой эффективности ингибирования солеотложений.
Испытания коррозионной активности состава проводят при температуре 20°C и 60°C на образцах, выполненных из углеродистой стали ст.3. Скорость коррозии металла рассчитывают по изменению массы образца.
Определение кинематической вязкости проводят при температуре 20°C и минус 30°C.
3
3
Эффективность применения состава подтверждается как в лабораторных, так и в опытно-промышленных условиях, при дозировании образцов в заявленных интервалах содержания компонентов заявленного состава (табл.1) в минерализованную воду (общая минерализация 57,36 г/дм) при концентрации каждого состава от 30 до 100 мг/дм. Эффективность ингибирования солеотложений определяют по методу остаточной концентрации осадкообразующих катионов.
Предлагаемый состав для ингибирования солеотложений благодаря заявленному соотношению компонентов обеспечивает снижение коррозионного воздействия на металл в 35-70 раз и снижение кинематической вязкости в 10-13 раз при сохранении высокой эффективности ингибирования солеотложений.
Таблица 1
№
Компонентный состав, мас.%
Скорость коррозии, мм/год
Кинематическая вязкость, мм/с<sup>2</sup>
Эффективность ингибирования, %
ОЭДФ
МЭА
Смесь МЭА и NH<sub>4</sub>OH (в соотношении)
Метиловый спирт
Вода
при 20-22°C
при 60-70°C
при 20°C
при минус 30°C
Концентрация реагента, мг/дм<sup>3</sup>
30
50
70
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
1
Прототип
0,579
3,266
39,33
1027,2
98
100
100
2
16,1
12,0
-
44
остальное
0,009
0,056
6,0
83,6
98
100
100
3
24,9
19,9
-
38
остальное
0,015
0,075
7,1
93,6
100
100
100
4
20,0
14,0
-
36
остальное
0,010
0,091
6,2
84,5
98
98
100
5
21,5
16,0
-
40
остальное
0,010
0,045
6,5
90,7
100
100
100
6
16,9
8,1
-
42
остальное
0,011
0,070
5,6
79,4
98
100
100
7
16,1
-
11,5 (1:1)
36
остальное
0,008
0,050
6,1
75,4
98
100
100
8
24,9
-
19,9 (2:1)
38
остальное
0,009
0,056
7,5
80,2
100
100
100
9
18,0
-
14,0 (3:1)
42
остальное
0.010
0,090
5,2
81,0
98
100
100
10
20
-
14,0 (1:2)
42
остальное
0.015
0,085
5,8
76,3
98
100
100
11
16,1
-
8,1 (1:3)
38
остальное
0.008
0,060
5,8
79,0
98
100
100