Способ получения бис-имидазолинов и их производных на основе пентапропиленгексаминов для коррозионной защиты нефтепромыслового оборудования и трубопроводов
METHOD FOR OBTAINING BIS-IMIDAZOLINES AND THEIR DERIVATIVES BASED ON PENTAPROPYLENE HEXAMINES FOR CORROSION PROTECTION OF OIL FIELD EQUIPMENT AND PIPELINES

Изобретение относится к области защиты газо- и нефтепромыслового оборудования и трубопроводов, работающих в высокоминерализованных сероводородсодержащих водных средах, от коррозии, а также транспортировки нефти и газа.
Известен способ получения ингибитора коррозии, получаемой аминированием бензолсульфохлорида водным раствором аммиака (пат.2096523 РФ, 1997 г.).
Недостатком известного ингибитора коррозии является невысокая степень защиты металла, плохая растворимость его в указанных выше средах, многостадийность его синтеза.
10-26
Известно применение для предотвращения коррозионного разрушения нефтепромыслового оборудования широкого ряда сложных по составу композиций - нефтехим-3, СНПХ-6301, СНПХ-6302, СНПХ-6011, СНПХ-6014, Викор, а также смесь аминопарафинов, получаемая аминированием продукта хлорирования хлором жидких парафинов С с пределами выкипания 220 - 345°С (пат. РФ №2074170; Бюл. №6, 1997 г.).
Недостатком применения указанных ингибиторов коррозии является невысокая степень защиты металла от коррозии, плохая растворимость ингибитора в указанных выше средах.
Задача изобретения - разработка способа получения ингибиторов коррозии, обеспечивающих эффективную защиту металлов газонефтепромыслового оборудования, трубопроводов от коррозии.
Технический результат при использовании изобретения выражается в расширении сырьевой базы и ассортимента выпускаемой продукции, также результатом является удешевление целевого продукта.
Поставленная задача решается заявляемым способом получения ингибиторов коррозии для защиты газо- и нефтепромыслового оборудования и трубопроводов на основе полипропиленполиаминов и карбоновых кислот с отгоном реакционной воды и примесей. В качестве полипропиленполиаминов используют пентапропиленгексамин (ППГА) [(3,6,9,12,15-пентаметил)-1,4,7,10,13,15-гексамино-гексадекан], который взаимодействует с монокарбоновыми кислотами, в качестве которых используют стеариновую (ст.к.) или пальмитиновую (ПК) кислоты, сначала при температуре 165°С в течение 5,5-6 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч в мольном соотношении ППГА и монокарбоновые кислоты равном 1:2 с последующим взаимодействием полученных бис-имидазолинов с нитрилом акриловой кислоты при температуре 85°С в мольном соотношении бис-имидазолина на основе пентапропиленгексамина : нитрила акриловой кислоты равном 1:2-2,05.
Вышеназванный результат получения ингибиторов коррозии, работающих в минерализованных и сероводородсодержащих средах, достигается особенностью, заключающейся в том, что ППГА взаимодействует со стеариновой (ст.к.) или пальмитиновой (ПК) кислотами сначала при температуре 165°С в течение 5,5-6 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч в мольном соотношении ПППА : кислоты=1:2 с образованием бис-имидазолина (1).
17
35
15
31
R=СН, СН.
Полученный бис-имидазолин (1) взаимодействуют с нитрилом акриловой кислоты (НАК) при температуре 85°С в мольном соотношении бис-имидазолин (1) : НАК = 1:2-2,05.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.
Пример 1. В реактор с перемешивающим устройством, термометром, холодильником и капельной воронкой загружают 30,2 г (0,1 моль) пентапропиленгексамина (ППГА) и 56,8 г (0,2 моль) стеариновой кислоты (Ст.к) в мольном соотношении ППГА : Ст.к. = 1:2. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 165°С в течение 6 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч и непрерывно производят отгон реакционной воды и примесей, содержащихся в исходных продуктах.
Получают 78,52 г (98,4%) бис-имидазолина (2).
51
102
52
Найдено, %: N 10,11. CHN. Вычислено, %: N 10,52.
Полученное соединение (2) 79,8 г (0,1 моль) взаимодействует с 10,86 г (0,205 моль) НАК при температуре 85°С в мольном соотношении соединение (2) : НАК = 1:2 в течение 4,5 ч.
1
1
Получают 88,86 г (98,3%) NN-дицианэтил-бис-имидазолин (3).
57
108
8
Найдено, %: N 12,76. CHN. Вычислено, %: N 12,38.
Пример 2. По условиям примера 1 в реактор загружают 30,2 г (0,1 моль) ППГА и 51,2 г (0,2 моль) пальмитиновой кислоты (ПК) в мольном соотношении ППГА : ПК = 1:2. Реакционную смесь нагревают сначала при температуре 165°С в течение 5,5 ч, затем при температуре 265°С в течение 2,5 ч и непрерывно производят отгон реакционной воды и примесей, содержащихся в исходных продуктах.
Получают 73,68 г (99,3%) бис-имидазолина (4).
47
94
6
Найдено, %: N 10,95. CHN. Вычислено, %: N 11,32.
Полученное соединение (4) 74,2 г (0,1 моль) взаимодействует с 10,86 г (0,205 моль) НАК температуре 85°С в течение 4,5 ч в мольном соотношении соединение (4) : НАК = 1:2,05.
Получают 83,61 г (98,6%) бис-цианэтил-имидазолина (5).
53
100
8
Найдено, %: N 13,59. CHN. Вычислено, % : N 13,20.
Примеры 1-2 подтверждают высокий выход бис-имидазолинов - 98,3 - 99,3%, а также высокий показатель защитного эффекта - 97,3-99,3% при условии выдерживания заявленных параметров процесса получения.
При условии отклонения заявленных параметров процесса получения бис-имидазолинов и их производных, нагревание смеси соединения (4) и НАК при температуре 60°С в течение 5 ч в мольном соотношении соединение (4) : НАК равном 1:2 демонстрирует снижение выхода продукта, а также понижение защитного эффекта.