ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ НА ОСНОВЕ АЛИФАТИЧЕСКИХ АМИНОНИТРИЛОВ ДЛЯ КОРРОЗИИ НЕФТЕГАЗОВОДЯНОЙ СРЕДЫ

АННОТАЦИЯ

Разработка методов борьбы с коррозией начинается с глубокого изучения объектов, подверженных наибольшему коррозионному повреждению. Особенно это актуально при совершенствовании вновь строящихся высокопроизводительных установок большой мощности. На каждом нефтеперерабатывающем заводе первичным процессом переработки нефти считается аппарат, состоящий из большей части металлического оборудования и оборудования, и на этот процесс необходимо обращать особое внимание с точки зрения состояния коррозии.

ABSTRACT

The development of methods of combating corrosion begins with a deep study of the objects that are subject to the most corrosion damage. This is especially relevant in the improvement of newly built, high-performance plants with large capacity. In each oil refinery (NQIZ), the device consisting of the largest number of metal equipment and equipment is considered to be the primary oil processing process, and it is necessary to pay special attention to this process in terms of the state of corrosion.

Ключевые слова: ингибитор, коррозия,  агрессивная среда, гравиметрия.

Keywords: inhibitor, corrosion, aggressive medium, gravimetry.

Для современной нефтеперерабатывающей промышленности характерно использование оборудования большой производительности и технологической среды с высокой коррозионной агрессивностью. Продолжительность времени между капитальными ремонтами в основном определяется коррозионной стойкостью устройства и оборудования. Обычно причиной внеплановых ремонтов оборудования, аварий и связанных с ними потерь сырья, полуфабрикатов и готовой продукции, металлов является коррозия сталей. Характерной особенностью процессов нефтепереработки является использование крупногабаритных металлических устройств и оборудования (1 т сырья соответствует 32 кг металла).

Добываемая нефть и газ обычно состоит из пластовой воды (покрытой свободной эмульсией), различных минеральных солей: NaCl₂, CaCl₂, MgCl₂ и др., а также механических добавок. Также в масле содержатся различные органические газы, в том числе (CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀, C₅H₁₂) и неорганические газы (H₂S, CO₂).

Различные помутнения нефти и газа вызывают коррозию оборудования, используемого при ее добыче, очистке, хранении, транспортировке и переработке. Коррозия труб и стальных резервуаров, используемых в этой области, вызвана одновременно химической и электрохимической коррозией.

Добытые природные углеводородные газы состоят из CH₄, C₂H₆, C₃H₈, парафиновых углеводородов (C_nH_2n+2) и других тяжелых углеводородов. Природные газы содержат H₂S, CO₂, органические соединения и воду. Также наличие в добываемом продукте минерализованной воды и агрессивных компонентов создает электролитную среду. Перед добычей нефти и газа и превращением их в готовую продукцию возникают различные коррозионно-агрессивные среды и виды коррозии.

Наличие смоло-парафинов, эмульсий, H₂S, CO₂ при добыче нефти и газа, химических и электрохимических процессов внутренней и внешней коррозии в трубопроводах, резервуарах и другом оборудовании требует применения необходимых методов защиты. Внутренняя коррозия устройств возникает в результате контакта с рабочей средой, а внешняя коррозия связана с условиями внешней среды-атмосферы, составом грунта, блуждающими токами и т.п.

Против внешней коррозии применяют электрохимические методы, а также покрытие изоляционных покрытий лаком и краской.

Защита от внутренней коррозии достигается нанесением изолирующих покрытий, введением в рабочую среду химических реагентов, ингибиторов, бактерицидов, а также технологическими приемами - образованием эмульсии, превращающей агрессивную среду в нормальную, охлаждением устройства, сокращением времени эксплуатация металлического устройства в агрессивной среде.

При добыче нефти и газа присутствие в шахтной среде высокосернистых соединений и кислорода повышает коррозионную активность среды. Образование H₂S в продукте пласта в большей степени связано с деятельностью сульфатредуцирующих бактерий, наличие сульфатредуцирующих бактерий проявляется следующим образом:

4H₂+SO^2-₄ → S^2- +4H₂O

вызывает реакцию и ускоряет коррозию шахтного заградителя и оборудования, используемого в горных работах. Присутствие H₂S и сульфатредуцирующих бактерий в пластовой воде вокруг человека, загоняющего воду в пласт, становится интенсивным источником коррозионного процесса. В этом случае ионы разделяются по следующей схеме:

H₂S ↔ H⁺ + HS^-  ↔ 2H⁺ +S^2-

Образование ионов водорода увеличивает скорость роста электронообменных реакционных процессов в сталях — процесса наводороживания (поглощения водорода металлом), образования сульфида железа, процесса электрохимической коррозии.

2Н⁺ +2e  → H_age + H_age → H₂

Fe-2e → Fe ²⁺ + H₂S →  FeS + 2H⁺ 

Наличие кислорода в составе ионных продуктов в растворе является одной из причин возникновения коррозионного процесса. Таким образом, отсутствие кислорода в закачиваемой в пласт воде достигается за счет герметичной системы.

Присутствие CO₂ в ионном слое нефтяных и газовых месторождений также вызывает химическую коррозию. Поэтому для устранения влияния H₂S, CO₂, содержащихся в природных нефти и газе, на процесс коррозии, применение в окружающую среду ингибиторов, которые считаются химическими реагентами, считается одним из наиболее важных и актуальных решений.

Известно, что нефтегазоконденсатные отложения различного состава и различных физико-химических свойств требуют различных типов ингибиторов для защиты этих промышленных устройств. Промышленная потребность в этих ингибиторах колеблется от 5 до 20 тонн в год. Для поставщиков этих ингибиторов, во-первых, эта сумма достаточно велика, во-вторых, требует больших транспортных затрат. Поэтому для полного решения этой проблемы необходима разработка комплексных ингибиторов запаха на основе местного сырья. Ингибиторы комплексного действия – это ингибиторы, которые должны одновременно защищать металлы от коррозии в нейтрально-солевых, сероводородно-солевых и кислых средах.

 В нашей работе ниже мы гравиметрически определили, что ингибитор 2,7-диметил-2,7-дицианид-3,6-диазаоктана (МАД-20) проявляет такие свойства. В качестве агрессивной среды использовались минерализованные пластовые воды Шакарбулокского нефтяного месторождения и Северо-Гузорского газового месторождения.

Таблица 1.

Стали образца Ст.20 в присутствии ингибитора МАД-20 скорость коррозии в пластовой воде

Определен уровень защиты стального образца под воздействием пластовых вод вышеуказанных шахт при наличии рабочего раствора ингибитора 2,7-диметил-2,7-дицианид-3,6-диазаоктана (МАД-20) в количестве 50, 100, 250 и 500 мг/л. По полученным результатам установлено, что эффективность защиты ингибитора МАД-20 в пластовой воде месторождения Шакарбулок и температуре 25 °С составляет до 95,6%, а эффективность защиты ингибитора МАД-20 в пластовой воде месторождения Шакарбулок. Северо-Гузорское газовое месторождение составляет 99,5%. Установлено, что ингибирующая эффективность ингибитора увеличивается с увеличением концентрации ингибитора.

Список литературы:

1. Атакулова Д.Д., Қурбанов М.Ж., Кодиров А.А. Изучение ингибирующих свойств 2,7-диметил-2,7-дицианид-3,6-диазаоктана. // “UNIVERSUM технические науки” Москва 2021. стр16-19.
2. Ataqulova D.D., Bobomuradov U.Z., Oripova L.N., Ismatov Sh.A., Kurbanov M.G., Kodirov A.A. A New Highly Effective Inhibitor Based On 2,7-Dimethyl-2,7-Diciano-3,6-Diazaoctan. // Skopus. Journal of Pharmaceutical Negative Results. Volume 14. Regular Issue 02.2023.P. 883-889.
3. Атакулова Д.Д., Қурбанов М.Ж. Изучение ингибирующих свойств α-Аминонитрилов. // Академияи миллии илмҳои Тожикистон национальная академия наук таджикистана институти кимиёи ба номи В.И.Никитин. “Результаты инновационных исследований в области химических и технических наук в ХХI веке” международной конференции. Душанбе 2022. стр 236-238.
4. Ataqulova D.D., Kurbanov M.J. Ditsiаno vа diаzаguruh tutgаn orgаnik birikmаlаr metаllаr korroziyasigа qаrshi sаmаrаli ingibitorlаr sifаtidа. // Инновационные подходы к развитию образовательно-производственного кластера в нефтегазовой отрасли материалы международной конференции. Тошкент 2022 yil.251-252 б.