RU2669137C1 - Ингибитор коррозии нефтяных труб и способ его получения - Google Patents
Ингибитор коррозии нефтяных труб и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2669137C1 RU2669137C1 RU2017129352A RU2017129352A RU2669137C1 RU 2669137 C1 RU2669137 C1 RU 2669137C1 RU 2017129352 A RU2017129352 A RU 2017129352A RU 2017129352 A RU2017129352 A RU 2017129352A RU 2669137 C1 RU2669137 C1 RU 2669137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nicotine
- benzoic acid
- tobacco
- acid
- water
- Prior art date
Links
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N (-)-Nicotine Chemical compound CN1CCC[C@H]1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-JTQLQIEISA-N 0.000 claims abstract description 52
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims abstract description 38
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 38
- 229960002715 nicotine Drugs 0.000 claims abstract description 38
- SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N nicotine Natural products CN1CCCC1C1=CC=CN=C1 SNICXCGAKADSCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 claims abstract description 30
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 claims abstract description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011260 aqueous acid Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims abstract description 3
- ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N benzoin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(O)C(=O)C1=CC=CC=C1 ISAOCJYIOMOJEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 244000028419 Styrax benzoin Species 0.000 claims 1
- 235000000126 Styrax benzoin Nutrition 0.000 claims 1
- 235000008411 Sumatra benzointree Nutrition 0.000 claims 1
- 229960002130 benzoin Drugs 0.000 claims 1
- 235000019382 gum benzoic Nutrition 0.000 claims 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 abstract description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N Nicotinamide Chemical compound NC(=O)C1=CC=CN=C1 DFPAKSUCGFBDDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 2
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 229940090248 4-hydroxybenzoic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000002156 adsorbate Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000005152 nicotinamide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011570 nicotinamide Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
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
- C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к защите нефтяных труб от кислотной коррозии и может применяться при добыче нефти или природного газа. Ингибитор коррозии получен экстракцией никотина и сопутствующих веществ из отходов табака водным раствором бензойной кислоты и состоит из соли никотина и бензойной кислоты с содержанием никотина в водном растворе кислоты не менее 1%. Способ получения ингибитора коррозии характеризуется тем, что готовят водный раствор бензойной кислоты и водную суспензию отходов табака при мольном соотношении никотина в табаке и бензойной кислоты в растворе 1:(1-1,5), перемешивают в течение 7-8 ч при комнатной температуре для экстракции никотина и сопутствующих веществ водным раствором бензойной кислоты, смесь фильтруют, отгоняют воду из экстракта, причем удаление воды прекращают при появлении соли никотина и бензойной кислоты, а оставшуюся воду удаляют сушкой. Технический результат - повышение эффективности получения ингибитора за счет увеличения экстракции никотина из отходов табака и увеличение ингибирующей способности композиции. 2 н.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.
Description
Изобретение относится к защите нефтяных труб от кислотной коррозии и может применяться при добыче нефти, природного газа.
Для очистки нефтяных труб используют их обработку 15% соляной кислотой. Высокообводненные нефти добывают и перекачивают со скоростью 5 м/сек в турнбулентном режиме. Общие годовые затраты на коррозию в нефтегазодобывающих производствах оцениваются в 1,372 млрд. долл. США (https://www.nace.org/Corrosion-Central/Industries/Oil-Gas-Production/). Вместе с кислотой добавляют ингибиторы для снижения кислотной коррозии. В качестве ингибитора применяют никотин.
В табачной отрасли Российской Федерации ежегодно образуется 15 тыс. тонн отходов. Основную долю отходов занимает табачная пыль. Из 410 млрд. штук сигарет пятая часть табака сигарет выбрасывается в виде окурков. Для ингибирования используют 10-15 г бензойной кислоты и ее соли с неорганическими ионами (
, "AnlntroductiontoCorrosionandProtectionofMetals", 
, Stockholm, 1972, p.160).
Наиболее близкой к заявляемому объекту находится заявка на изобретение РФ №2008149019/02 от 11.12.2008 «Парофазные ингибиторы коррозии и способы их получения». В ней предлагается композиция, в состав которой входят производные никотина и бензойной кислоты: амид никотиновой кислоты и 4-гидроксибензойной кислоты.
Большинство веществ, входящих в состав известной композиции, получают многостадийным синтезом и поэтому они дорогие. Они не решают проблемы утилизации отходов, например, с использованием никотина из отходов табака. Но проблема извлечения никотина из отходов табака тоже имеет недостатки. Водой извлекается не весь никотин. Большая часть его остается в табаке. Органические растворители, используемые для этих целей, горючи, воспламеняются, взрываются. Желательна такая добавка к воде, которая будет безопасной, приведет как к увеличению никотина при экстракции, так и к увеличению его ингибирующей способности.
Задачей изобретения является увеличение экстракции никотина из отходов табака и увеличение ингибирующей способности композиции.
Задача изобретения достигается тем, что ингибитор коррозии получен экстракцией никотина и сопутствующих веществ из отходов табака водным раствором бензойной кислоты и состоит из соли никотина и бензойной кислоты с содержанием никотина в водном растворе кислот не менее 1%. Причем готовят водный раствор бензойной кислоты и водную суспензию отходов табака при мольном соотношении никотина в табаке и бензойной кислоты в растворе 1:(1-1,5), перемешивают в течение 7-8 час при комнатной температуре для экстракции никотина и сопутствующих веществ водным раствором бензойной кислоты, смесь фильтруют, отгоняют воду из экстракта, причем удаление воды прекращают при появлении соли никотина и бензойной кислоты, а оставшуюся воду удаляют сушкой.
При электрохимической коррозии нефтяных труб образуются микрогальванические пары, представляющие собой микроэлектроды из активных (Fe) и малоактивных (С) электродов. Они имеют разные заряды. Механизм ингибирования стали состоит в адсорбции ингибиторов на этих микроэлектродах и блокировании их заряда. Это уменьшает электродвижущую силу гальванической пары. Поэтому в качестве ингибитора коррозии эффективна соль, состоящая из противоположно заряженных ионовникотина с положительным зарядом и бензойной кислоты с отрицательным зарядом.
Эксперимент по защите от коррозии выполняют с 15% соляной кислотой в турнбулентном режиме (с магнитной мешалкой 50 об/мин) со сталью для нефтяной трубы PSL-1. Образцы пластинок полируют, взвешивают, опускают в раствор соляной кислоты, промывают, сушат и вновь взвешивают.По разнице веса до и после растворения поверхности стали в растворе соляной кислоты определяют защиту ингибиторами от коррозии (табл. 2). Химический состав стали нефтяных труб стандартных групп прочности уровня PSL-1 (сварные) в % был С - 0,18; Mn - 0,55; Р - 0,02; S - 0,02; остальное Fe.
Процесс защиты стали от коррозии ингибитором, состоящим из соли никотина и бензойной кислоты иллюстрируется примерами.
Пример 1. Готовят раствор 15% соляной кислоты. В растворе растворяют 2% ингибитора, состоящего из соли никотина и бензойной кислоты. Опускают туда отполированную и промытую от полировочной пасты пластинку трубной стали на 7 час при 20°С. Включают мешалку с 50 об/мин для создания турбулентного режима. После измерения потери веса пластинки определяют 99% эффективность ингибитора. Другие примеры представлены в табл. 1.
При добавлении в воду бензойная кислота выполняет функцию адсорбата, который проникает в разбухшие частички табака, взаимодействует с положительно заряженным никотином по аминной группе и этим самым увеличивает экстракцию никотина по сравнению с водой.
Перед экстракцией выполняют анализ содержания никотина в отходах табака известным способом. Затем готовят раствор бензойной кислоты такой концентрации, чтобы весовое соотношение табака и воды было, примерно. 1:10, а никотина и бензойной кислоты в мольном соотношении 1:(1-1,5). Суспензию табака перемешивают с раствором в течение 8 часов, фильтруют, отгоняют воду до начала выпадения осадка соли никотина и бензойной кислоты (табл. 1). В экстракте содержатся и другие вещества, но, как показывает эксперимент, они не мешают выполнению функций ингибитора, а даже улучшают его свойства. Соотношение никотина и бензойной кислоты необходимо поддерживать 1:(1-1,5). Это соотношение является оптимальным (табл. 2).
Способ получения ингибитора иллюстрируется примерами.
Пример 1. Определяют содержание никотина в табаке окурков 2,1%. В стеклянный стакан на 200 мл помещают 5 г табака из окурков с 2,1% (0,00065 М) никотина и добавляют 50 мл дистиллированной воды с 0,00065 М бензойной кислоты. Мольное отношение никотина и бензойной кислоты 1:1. Смесь перемешивают в течение 7 час на магнитной мешалке. После этого смесь отстаивается. На другой день отфильтровывают табак, отгоняют воду из экстракта до появления в остатке белой мути. Остаток сливают, удаляют влагу сушкой на воздухе и над хлористым кальцием в эксикаторе. Получают 0,15 г соли никотина с бензойной кислотой и с незначительным количеством 0,012 г сопутствующих веществ.
Пример 2. Все делают так, как в примере 2. Экстрагируют никотин из пыли табака с 3% никотина в 5 г пыли с мольным отношением 1:1,5 к бензойной кислоте. Получают 0,23 г соли никотина с бензойной кислотой и с 0,015 г сопутствующих веществ.
Пример 3. Все делают, как в примере 2. Экстрагируют водой с мольным соотношением 1:2. Получают 0,22 г соли никотина с бензойной кислотой.
Таким образом, ингибитор, содержащий никотин и бензойную кислоту, получаемый из отходов табака экстракцией водным раствором бензойной кислоты, обладает лучшими ингибирующими свойствами при кислотной коррозии нефтяных труб по сравнению с известными ингибиторами на основе никотина.
этого смесь отстаивается. На другой день отфильтровывают табак, отгоняют воду из экстракта до появления в остатке белой мути. Остаток сливают, удаляют влагу сушкой на воздухе и над хлористым кальцием в эксикаторе. Получают 0,15 г соли никотина с бензойной кислотой и с незначительным количеством 0,012 г сопутствующих веществ.
Пример 2. Все делают так, как в примере 2. Экстрагируют никотин из пыли табака с 3% никотина в 5 г пыли с мольным отношением 1:1,5 к бензойной кислоте. Получают 0,23 г соли никотина с бензойной кислотой и с 0,015 г сопутствующих веществ.
Пример 3. Все делают, как в примере 2. Экстрагируют водой свойствами при кислотной коррозии нефтяных труб по сравнению с известными ингибиторами на основе никотина.
Claims (2)
1. Ингибитор коррозии нефтяных труб из отходов табака с производными никотина, отличающийся тем, что он получен экстракцией никотина и сопутствующих веществ из отходов табака водным раствором бензойной кислоты и состоит из соли никотина и бензойной кислоты с содержанием никотина в водном растворе кислоты не менее 1%.
2. Способ получения ингибитора коррозии для нефтяных труб из отходов табака с производными никотина по п. 1, характеризующийся тем, что готовят водный раствор бензойной кислоты и водную суспензию отходов табака при мольном соотношении никотина в табаке и бензойной кислоты в растворе 1:(1-1,5), перемешивают в течение 7-8 ч при комнатной температуре для экстракции никотина и сопутствующих веществ водным раствором бензойной кислоты, смесь фильтруют, отгоняют воду из экстракта, причем удаление воды прекращают при появлении соли никотина и бензойной кислоты, а оставшуюся воду удаляют сушкой.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129352A RU2669137C1 (ru) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Ингибитор коррозии нефтяных труб и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129352A RU2669137C1 (ru) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Ингибитор коррозии нефтяных труб и способ его получения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2669137C1 true RU2669137C1 (ru) | 2018-10-08 |
Family
ID=63798380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017129352A RU2669137C1 (ru) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Ингибитор коррозии нефтяных труб и способ его получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2669137C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4647392A (en) * | 1985-12-27 | 1987-03-03 | Texaco Inc. | Monobasic-dibasic acid/salt antifreeze corrosion inhibitor |
| RU2287616C2 (ru) * | 2001-07-30 | 2006-11-20 | Екскор Коррозионсфорсшунг Гмбх | Газофазные ингибиторы коррозии и способы их получения |
| RU2303083C1 (ru) * | 2006-03-14 | 2007-07-20 | Институт элементоорганических соединений РАН (ИНЭОС РАН) | Ингибитор коррозии для низкозамерзающих жидкостей |
| RU2453632C2 (ru) * | 2007-12-12 | 2012-06-20 | Экскор Коррозионсфоршунг Гмбх | Парофазные ингибиторы коррозии и способ их получения |
-
2017
- 2017-08-17 RU RU2017129352A patent/RU2669137C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4647392A (en) * | 1985-12-27 | 1987-03-03 | Texaco Inc. | Monobasic-dibasic acid/salt antifreeze corrosion inhibitor |
| RU2287616C2 (ru) * | 2001-07-30 | 2006-11-20 | Екскор Коррозионсфорсшунг Гмбх | Газофазные ингибиторы коррозии и способы их получения |
| RU2303083C1 (ru) * | 2006-03-14 | 2007-07-20 | Институт элементоорганических соединений РАН (ИНЭОС РАН) | Ингибитор коррозии для низкозамерзающих жидкостей |
| RU2453632C2 (ru) * | 2007-12-12 | 2012-06-20 | Экскор Коррозионсфоршунг Гмбх | Парофазные ингибиторы коррозии и способ их получения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Arora et al. | Corrosion inhibition of aluminium by Capparis deciduas in acidic media | |
| Krishnaveni et al. | Effect of aqueous extract of leaves of Morinda tinctoria on corrosion inhibition of aluminium surface in HCl medium | |
| Obot et al. | Corrosion inhibition and adsorption behaviour for aluminuim by extract of Aningeria robusta in HCl solution: synergistic effect of iodide ions | |
| Chitra et al. | Evaluation of quinoxalines as corrosion inhibitors for mild steel in acid environment | |
| Ameh et al. | Cefuroxime axetil: A commercially available drug as corrosion inhibitor for aluminum in hydrochloric acid solution | |
| RU2669137C1 (ru) | Ингибитор коррозии нефтяных труб и способ его получения | |
| Jain et al. | Electrochemical behavior of aluminium in acidic media | |
| Arthur et al. | Corrosion inhibition of mild steel in 0.1 M H2SO4 solution by Anacardium occidentale gum | |
| RU2524111C2 (ru) | Способ очистки сточных вод от тяжелых металлов методом адсорбции, фильтрующий материал (сорбент) и способ получения сорбента | |
| Fomenko et al. | A study of sorption of phosphate ions from aqueous solutions by wood ash | |
| Raghavendra | Expired Abacavir sulfate drug as non-toxic corrosion inhibitor for mild steel (MS) in 3 M hydrochloric acid system | |
| Sebbar et al. | Investigation of corrosion inhibition of mild steel in 1 M HCl by 3-oxo-[1, 4]-benzothiazine derivative (T1) using experimental and theoretical approaches | |
| Kumar et al. | Synergistic effect of Calotropis plant in controlling corrosion of mild steel in basic solution | |
| RU2614994C1 (ru) | Состав для кислотной обработки призабойной зоны терригенного пласта | |
| Raghavendra et al. | Expired Famotidine as an Effective Corrosion Inhibitor for Copper in 3 M HCl Solution: Weight Loss and Atomic Absorption Spectroscopy Investigations | |
| Abiola et al. | Anti-corrosive properties of Delonix regia extract on mild steel corrosion in acid fluid for industrial operations | |
| RU2699215C1 (ru) | Ингибитор коррозии | |
| Willey | Coprecipitation of zinc with silica in seawater and in distilled water | |
| Makharadze | Measurement of Complex Formation Process of Lead (II) with Fulvic Acids at pH= 8 | |
| Ade | Inhibiting Effect of Natural Plant Leaves Extract Used as Green Corrosion Inhibitor for Mild Steel in Acidic Media | |
| Adah et al. | Studies on the corrosion inhibition of ethanol extract of Newbouldia laevis stem bark and leaf on mild steel in acidic medium | |
| Thao et al. | A study on the corrosive inhibition ability of CT3 steel in 1 M HCl solution by caffeine and some characteristics of the inhibition process | |
| Dharmaraj et al. | Natural plants as a source of green corrosion inhibitors on mild steel in hydrochloric acid | |
| Mahat et al. | Azadirachta excelsa as green corrosion inhibitor for mild steel in acidic medium | |
| RU2757778C1 (ru) | Применение 5-(2,4-диметоксифенил)-1,3,4-тиадиазолиламида 2,4-диметоксибензойной кислоты в качестве ингибитора солянокислой коррозии стали |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190818 |