Разработка и исследование экологически безопасного ингибитора коррозии для защиты нефтепромыслового оборудования в минерализованных водных средах

UDK: 620.197.3
DOI: 10.24887/0028-2448-2024-7-104-108
Ключевые слова: ингибитор коррозии, экологическая безопасность, производные имидазолина, растительные масла, жирные кислоты, скорость коррозии, защитный эффект, температура застывания, растворители
Авт.: М.А. Силин (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), д.х.н. Л.А. Магадова (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), д.т.н. С.И. Кудряшов (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина; АО «Зарубежнефть»), к.э.н., В.Д. Котехова (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина), М.В. Куксина (РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина)

Коррозионный износ оборудования является серьезной проблемой на любом объекте нефтегазодобычи, конструкционным материалом которого служат металлы. Эффективность противодействия коррозионному износу во многом определяет сроки безопасного и надежного использования оборудования. Применение ингибиторов коррозии остается ключевым методом защиты нефтепромыслового оборудования от разрушительного воздействия коррозионных процессов. В связи с растущим вниманием к проблеме загрязнения окружающей среды значительно повышается спрос на экологически безопасные реагенты. В данной работе в качестве безопасной активной основы ингибитора рассмотрены производные имидазолина, которые характеризуются низкой токсичностью и высокой эффективностью ингибирующего действия. Наиболее простой и экологически безопасной считается однореакторная методика синтеза имидазолинов на основе карбоновых кислот и этилендиаминов, которая не требует жестких условий и использования растворителей. Было выявлено оптимальное соотношение сырьевых реагентов, обеспечивающее максимальную защитную способность активной основы. Из возобновляемого сырья (растительных масел) были выделены жирные кислоты, на базе которых синтезирован ряд производных имидазолина. Были исследованы защитные и низкотемпературные свойства полученных активных основ, которые показали, что наилучшие совокупные свойства демонстрирует имидазолин ИМ3, содержащий в структуре углеводородные фрагменты преимущественно рицинолевой, олеиновой и линолевой кислот. Для выбранной активной основы был проведен подбор экологически безопасных растворителей с целью обеспечения оптимальных низкотемпературных и пожаробезопасных характеристик. Требуемые низкотемпературные свойства достигнуты при массовом содержании в композиции ингибитора коррозии 20 % изопропилового спирта и 30 % диэтиленгликоля.

Список литературы

1. Papavinasam S. Corrosion Control in the Oil and Gas Industry. – Houston: Gulf Professional Publishing, 2014. – Р. 133–177.

2. Постановление Правительства Российской Федерации от 08.02.2022 № 133 «Об утверждении Федеральной научно-технической программы в области экологического развития Российской Федерации и климатических изменений на 2021–2030 годы» // Собрание законодательства РФ. – 2022. – №8. – С. 1151.

3. Application of eco-friendly products as corrosion inhibitors for metals in acid pickling processes – A review / S.H. Zaferani, M. Sharifi, D. Zaarei, M.R. Shishesaz // Journal of Environmental Chemical Engineering. – 2013. – No 1 (4). – P. 652–657. - http://doi.org/10.1016/j.jece.2013.09.019

4. Paustovskaya V.V. Some results of a research in the problem “inhibitors of metal corrosion. Toxicology and industrial hygiene” // Protection of Metals. – 2000. – No 36. – P. 89–93. - http://doi.org/10.1007/BF02766745

5. Промысловая химия. Ингибиторы коррозии / М.А. Силин, Л.А. Магадова, Л.Ф. Давлетшина, К.А. Потемкина. – М.: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2021. – 107 с.

6. Microwave-assisted synthesis of organic corrosion inhibitor based imidazoline-stearic / D.U.C. Rahayu, S. Cahyani, I. Abdullah [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2020. – No 902 (1). – P. 1−6. - http://doi.org/10.1088/1757-899X/902/1/012019

7. Sriplai N., Sombatmankhong K. Corrosion inhibition by imidazoline and imidazoline derivatives: a review // Corrosion Reviews. – 2023. – No 41 (3). – P. 237–262. - http://doi.org/10.1515/corrrev-2022-0092

8. Liu H., Du D.-M. Recent Advances in the Synthesis of 2-Imidazolines and Their Applications in Homogeneous Catalysis // Advanced Synthesis & Catalysis. – 2009. – No 35 1(4). – P. 489–519. - https://doi.org/10.1002/ADSC.200800797

9. Mehedi M.S.A., Tepe J. Recent Advances in the Synthesis of Imidazolines (2009–2020) // Advanced Synthesis & Catalysis. – 2020. – No 362 (20). –

P. 4189–4225. - https://doi.org/10.1002/adsc.202000709

10. Получение композиций на основе имидазолиновых жирных кислот растительного происхождения и солей металлов и изучение их свойств / В.М. Аббасов, Э.Г. Мамедбейли, Н.М. Мамедова [и др.] // Нефтепереработка и нефтехимия. — 2017. — №10. — С. 42−46.

11. Получение жирных кислот из соапстока и использование их в рецептуре регенерата / Г.Н. Калматаева, Г.Ф. Сагитова, В.И. Трусов, С.А. Сакибаева //

Тр. Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. – 2022. – № 3 (3). – С. 48–60.

12. Joshi D.R., Adhikari N. An Overview on Common Organic Solvents and Their Toxicity // Journal of Pharmaceutical Research International. – 2019. – No 28 (3). – P. 1-18. - http://doi.org/10.9734/jpri/2019/v28i330203

13. Echa chem database. - https://echa.europa.eu/information-on-chemicals/registered-substances

14. Fatty acid composition of vegetable oils and fats / R.C. Zambiazi, R. Przybylski, M.W. Zambiazi, C.B. Mendonca // Boletim Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos. – 2007. – No 25 (1). – С. 111–120. - https://doi.org/10.5380/CEP.V25I1.8399

15. Исследование ингибиторов углекислотной коррозии стали для применения в условиях нефтегазодобычи / Л.А. Магадова, К.А. Потешкина, В.Д. Власова [и др.] // Технологии нефти и газа. – 2020. – № 4 (129). – С. 14–18. - https://doi.org/10.32935/1815-2600-2020-129-4-14-18



Внимание!
Купить полный текст статьи (русская версия, формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.