Разработка и защитные свойства ингибиторов сероводородной и углекислотной коррозии стали на основе азот-, фосфорсодержащих соединений

• Автор: Айманов, Рустем Данирович
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 162 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ИНГИБИТОРНАЯ ЗАЩИТА НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПРОМЫШЛЕ1ШЫЕ АЗОТ, ФОСФОРСОДЕРЖАЩИЕ ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ СТАЛИ Литературный обзор

1.1 Ингибиторная защита в реальных условиях коррозии стали

1.2 Принципы подхода к разработке ингибиторов коррозии

1.3 Влияние сульфатвосстанавливающих бактерий на локальную коррозию стали

1.4 Сохранение защитной эффективности после прекращения

подачи ингибитора коррозии в агрессивную среду

1.5 Современные промышленные ингибиторы коррозии стали

1.6 Типовые технологические установки производс тва

ингибиторов коррозии

1.7 Механизм защитного действия ингибиторов коррозии
1.8 Азот и фосфорсодержащие соединения ингибирующие коррозионные процессы
ГЛАВА 2.1ЮСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Постановка задачи исследования
2.2 Методы исследования
2.3 Методы аналитического контроля ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА И ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА
ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ НА ОСНОВЕ АЗОТ, ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ
3.1 Методы разработки азот, фосфорсодержащих
ингибиторов коррозии стали
3.2 Разработка и защитные свойства ингибитора коррозии
бактерицида НАПОР
3.2.1. Получение оксиэтилированных алкил или алкилфенол метил или этилфосфитов
3.2.2. Получение оксиэтилированных алкил или алкилфенол метил или этилфосфитов И метил или этил алкил аммония
3.2.3. Определение зависимости завершенности реакции взаимодействия алкиламинов с эфирами фосфористых кислот от температуры и продолжительности реакции
3.2.4. Исследование защитной эффективности ингибитора коррозии НАГЮР в условиях моделирующих нефтесбор
3.2.5. Проведение лабораторных и стендовых испытаний ингибитора коррозиибактерицида НАПОР в нефтепромысловых средах месторождений ООО Удмуртнефть НГДУ Киенгоп
3.3 Разработка и защитные свойства ингибитора коррозии НАПОР
ГЛАВА 4. МЕХАНИЗМ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ НАПОР И НАПОР НА ПОВЕРХНОСТИ СТАЛИ В МИНЕРАЛИЗОВА1II1ЫХ ВОДАХ
4.1 Механизм защитного действия солей оксачкилированных аминов
4.2 Структура защитной пленки ингиби тора коррозии НАПОР
в минерализованных водах, содержащих сероводород и углекислый газ
4.3 Структура защитной пленки ингибитора коррозии НАПОР
в минерализованных водах, содержащих сероводород и углекислый газ
4.4 Взаимодействие разработанных ингибиторов коррозии с поверхностью стали
ГЛАВА 5. ПРОВЕДЕНИЕ ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННТЧХ ИС1ГЫТАНИЙ ИНГИБИТОРА КОРРОЗИИ НАПОР
5.1 Опытнопромышленные испытания ингибитора коррозии НАПОР в системе нефтесбора НГДУ Комсомольскнефть
ОАО Сургутнефтегаз
5.2 Опытнопромышленные испытания ингибитора коррозии НАПОР в системе поддержания пластового давления ППД
в НГДУ Бавлынефть ОАО Татнефть
5.3 Опытнопромышленные испытания ингибитора коррозии НАПОР в системе нефтесбора в НГДУ Бавлынефть
ОАО Татнефть
5.4 Опытнопромышленные испытания ингибитора коррозии НАПОР в системе поддержания пластового давления ППД
в НГДУ Прикамнефть ОАО Татнефть
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Ускорение анодной реакции ионизации железа Иофа объясняет каталитическим действием промежуточных поверхностных комплексов типа РеН8адс, имеющих дипольный характер. Ле Буше зависят от прочности связи ионов с поверхностными атомами железа и возможности подхода ионов гидроксония НзО к электроду, то исключить вредное влияние сероводорода можно либо сообщив электроду отрицательное значение потенциала, при котором происходит десорбция анионов НБ , либо анодной поляризацией, при которой каталитический комплекс не может образоваться за счт затруднения реакции РеНБЭадс с Н3О . В соответствие с данными, приведнными в возникающие электрохимические элементы при коррозии малоуглеродистых сталей в сероводородсодержащих средах, обуславливают равномерную коррозию поверхности металла. Специальные исследования влияния сульфидных плнок на процесс питтингообразования показали, что железо, покрытое плнкой сернистого железа, в результате коррозии в солной сероводородной воде, интенсивно корродирует без образования локальных разрушений. По данным работы сульфидные плнки уменьшают скорость коррозии стали марки Ст. З в дренажной воде, насыщенной Н при температуре С 5, после 0 суток экспозиции изделий. Такая противоречивость данных о поведении металла в присутствии сероводорода объясняется, по мнению авторов , характером образующихся продуктов коррозии и составом электролита. Образующиеся соединения железа с сероводородом и его диссоциированными формами НБ, Б2 имеют общую формулу Рсх8у . Ре8 и пирит БеБг с размерами кристаллов до 0, мкм с довольно значительными защитными свойствами. При увеличении концентрации Н появляется кансит Ре, размеры кристаллов увеличиваются. Сульфиды образующиеся на поверхности металла при 6,5 8,8, состоят в основном из кансита и обладают наименьшими защитными свойствами. В. По данным американских исследователей Шеннона и Богса, начальная скорость коррозии стали зависит от концентрации сероводорода в электролите, но уже через ч скорость коррозии определяется скоростью диффузии через плнку сульфида железа реагирующих частиц ионов сероводорода и металла соответственно из объма к поверхности металла и в противоположном направлении . Проводились исследования влияния ионного состава водных растворов на коррозию Ст. КВг, КС1, Ыа2БО. СООН, СНзСООН. Сероводород во всех исследованных растворах увеличивает скорость коррозии. Был сделан вывод, что нет связи между адсорбционной способностью анионов и стимулированием сероводородом скорости коррозии. В контролирующей стадии коррозионного процесса принимают участие как сероводород, так и анионы раствора . Как известно, в солевых растворах сероводород охрупчивает сталь при всех значениях , однако степень охрупчивания зависит от раствора. В растворах, смещающих значения раствора, в кислую область, степень охрупчивания стали больше, чем в растворах подщелачивающих раствор . Углекислый газ является неизменным компонентом пластовых вод практически любого нефтяного месторождения. Растворяясь в воде он частично реагирует с ней, образуя слабую угольную кислоту С Н Н2С, доля которой не превышает 5,4 . Большая часть С находится в растворе в гидратированном состоянии и обозначается как С щ Угольная кислота дисссоциирует в две ступени Н2С р. НС рр НС р. Н р. С2 р. При постоянной температуре соотношение между различными соединениями угольной кислоты Н2С, НС, С2. При 4,3 и ниже весь растворенный углекислый газ находится в виде Сая Н2С. При сдвиге в щелочную область доля НС возрастает и достигает 0, при 8,3, соответственно доля Н2С С составляет всего 0,. НСОз и возрастание доли С2, а при вся углекислота представлена карбонат ионами. Для описания механизма катодного выделения водорода предложено две схемы . ССЬр. Н РЬСОзр. НоСОзрр Н Н4 р. Знак указывает, что частица не адсорбирована и находится на границе раздела фаз. Аналогичным образом из объема раствора к поверхности металла диффундируют и разряжаются ионы водорода, образованные при диссоциации минеральных кислот НС1. СОзрр СОзадс. Первый из них каталитический предложен ДеВаардом и Миллиамсом г. Н2Саас НадС НСОз 1ДС.