Получение азотсодержащих реагентов комплексного действия: бактерицидов и ингибиторов биокоррозии для применения на нефтепромыслах

• Автор: Пирогов, Никита Викторович
• Шифр специальности: 02.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ЛИТЕРТАРНЫЙ ОБЗОР. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ БИОЦИДОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
1.1. Влияние жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий на коррозию металлов

1.2. Обзор методов защиты от биокоррозии

1.3. Вещества, применяемые в качестве ингибиторов биокоррозии

1.4. Связь между защитными свойствами ингибиторов и их химической структурой

1.5. Биоциды и ингибиторы - реагенты комплексной защиты

1.6. Основные методы получения реагентов комплексной защиты -

бактерицидов и ингибиторов биокоррозии

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.1. Характеристика исходных веществ
2.2. Хроматографический анализ
2.3. Методика гидрохлорирования пиперилена и изопрена
2.4. Методика получения аммонийных солей в водной среде
2.5. Методика определения концентрации аммонийных солей в водных растворах
2.6. Методика определения концентрации хлорид-ионов в водных растворах
2.7. Методика определения поверхностного натяжения водных растворов аммонийных солей
2.8.Методика оценки бактерицидной активности реагентов
2.9. Методика определение скорости коррозии сталей и защитного эффекта
ингибиторов
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Синтез гидрохлоридов пиперилена и изопрена
3.2. Общие закономерности синтезов алкениламмонийных солей на основе полиэтиленполаминов и алкенилгалогенидов
3.3. Синтез аммонийных солей на основе диэтилентриамина и гидрохлоридов пиперилена и изопрена в водном растворе
3.4. Синтез аммонийных солей на основе триэтилентетрамина и гидрохлоридов пиперилена и изопрена в водном растворе
3.5. Синтез аммонийных солей на основе полиэтиленполиаминов и гидрохлоридов пиперилена и изопрена в водном растворе
3.6. Определение энергии активации реакций
3.7. Характеристика синтезированных алкениламмонийных солей
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ БАКТЕРИЦИДНОЙ, ИНГИБИТОРУЮЩЕЙ И ПОВЕРХНОСТНОЙ АКТИВНОСТИ СИНТЕЗИРОВАННЫХ АММОНИЙНЫХ СОЛЕЙ
4.1. Исследование синтезированных аммонийных солей в качестве бактерицидов для подавления роста сульфатвосстанавливающих бактерий.
4.2.Исследование синтезированных аммонийных солей в качестве ингибиторов биокоррозии
4.3.Исследование поверхностно-активных свойств синтезированных
реагентов
ГЛАВА. 5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ АЛКЕНИЛИРОВАНИЯ ДИЭТИЛЕНТРИАМИНА ГИДРОХЛОРИДОМ ПИПЕРИЛЕНА
5.1. Общие характеристики технологии получения аммонийной соли на основе диэтилентриамина и гидрохлорида пиперилена
5.2. Узел гидрохлорирования пиперилена
5.3. Узел алкенилирования диэтилентриамина
5.4. Технико-экономические расчеты
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Биоповреждения являются особым видом разрушения металлоконструкций, связанным с агрессивным воздействием микроорганизмов. Процессы биоповреждения материалов по своему механизму различны и зависят как от биофакторов, так и от особенностей разрушающегося объекта. Пластовая нефть, как смесь углеводородов, является неблагоприятной средой для развития микроорганизмов. Однако искусственно заводняемые нефтяные месторождения, обогащенные серосодержащими соединениями, являются природной экосистемой, благоприятной для роста и жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ). Основной объем нефти добывают с применением искусственного заводнения нефтяных пластов речной, озерной, морской, сточной и минерализованной водой, в которой присутствует культура СВБ. Продуктом метаболизма СВБ, является сероводород, который, являясь сильным окислителем, значительно снижает качество нефти, осложняет переработку, затрудняет эксплуатацию месторождения и ускоряет коррозию нефтепромыслового оборудования. Известно, что до 80% коррозионных повреждений оборудования и коммуникаций в нефтедобывающей отрасли вызывается главным образом, СВБ, создающими в результате своей жизнедеятельности коррозиционно-активную среду.
В течение короткого периода времени СВБ резко увеличивает свою популяцию за счет использования в своей пищевой цепочке сернистых соединений нефти. Популяция увеличивается настолько сильно, что образующийся сульфид железа и биомасса бактерий забивают призабойную зону нагнетательных скважин, снижая продуктивность на 30-40%. Тем самым добыча нефти на многих месторождениях сопровождается существенным снижением эффективности эксплуатации и экологической безопасности всех нефтепромысловых объектов и, в первую очередь, в самих скважинах, в связи с наличием в составе их продукции сероводорода.

Путем взаимодействия НЫ-диметил - N - бензил - N -[алкоксиполи-(этиленокси)-карбонилметил] аммоний хлорида полученный путем взаимодействия монохлоруксусной кислоты с алкоксиполиэтиленгликолем в присутствии кислотного катализатора ЬГ формы катионообменной смолы КУ-2 в среде кипящего растворителя с азеотропным удалением образующейся воды и с последующей обработкой полученного продукта реакции 14,N - диметил - N - бензиламином при температуре 70-80°С [93].
В качестве активного ингредиента, обладающее биоцидным действием, использован 2-бром-2-нитропропандиол или 1,2-дибром-2,4-дицианобутан, а в качестве растворителя - гликоль формулы К(ОСН2СН2)хОН (I, где К=линейный или разветвленный Ви; х=3-10) [112].
Взаимодействием хлорацетамидов с элементарной серой и циклическими аминами в присутствии Е1зК синтезированы монотиооксамиды. В результате проведения биологических испытаний установлено, что монотиооксамиды, содержащие фрагмент анабазина и морфолина, обладают выраженной бактерицидной активностыо[113].
Для изучения бактерицидной активности из изофталевой кислоты через промежуточный диметиловый эфир и дигидразид синтезирован 1,3-С6Н4(СОКНЫ=СНК)2 [114].
Известен способ получения производного полигексаметиленгуанидина, включающий термическую поликонденсацию введением
гексаметилендиамина в расплав гуанидингидрохлорида, нагревание реакционной смеси и ее термостатирование при I 165-200° С до прекращения выделения аммиака [115].
Циклоконденсацией (8 час., 80°С) 3-Я-4-амино-5-меркапто-1,2,3-триазола и 4-МеС6НгСОКС8 в МеСП синтезирован 3-Я-6-(4-метилбензиламино)-1,2,4-триазоло[3,4-Ь]-1,3,4-тиадиазол [116].
Бактерицид-ингибитор — ди(три-н-бутил)-(1,4-бензодиоксано-6,7-диметил) диаммоний дихлорид (1) - имеет структуру четвертичной аммониевой соли [117]: