СНПХ-1004 проявляет высокую степень защиты от наводороживания и от охрупчивания, зна СНПХ-1004 на штаммах СВБ показал отличное действие (100%) по их подавлению при концен


Чтобы посмотреть этот PDF файл с форматированием и разметкой, скачайте его и откройте на своем компьютере.
44

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА


2012. Вып.
3


ФИЗИКА. ХИМИЯ



Физическая химия


УДК

620.193


Г.В.
Миловзоров,
В.Г.
Маклецов,
Т.В. Трефилова


ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
ИНГИБИТОРОВ
-
БАКТЕРИЦИДОВ
В УСЛОВИЯХ
СЕРОВОДОРОДНОЙ КОРРОЗИИ
СТАЛИ


Проведен обзор некоторых
ингибиторов
-
бактерицидов, применяемых на месторождениях Удмуртии и б
лизл
е-
жащих регионов, а также ряда других реагентов.


Ключевые слова:

к
оррозия
,

с
ероводород
,

и
нгибиторы
,

б
актерициды
,

с
ульфатвосстанавливающие бактерии (
СВБ
)
.


Метод антикоррозионной защиты металлов, в частности, стали, основанный на использов
а
нии
ингибитор
ов коррозии



химических соединений, которые присутствуют в
коррозионной сист
е
ме
,
весьма эффективен, т
ак
к
ак
ингибиторы
существенн
о уменьшают скорость коррозии
.
Действие ингиб
и-
торов всегда обусловлено изменением состояния защищаемой поверхности за счет адс
орбции или о
б-
разования с катионами металла (железа) трудно растворимых соединений. За счет этого уменьш
а
ется
площа
дь активной поверхности металла
или изменяется энергия активации коррозионного пр
о
цесса.

К наиболее сложным задачам ингибиторной защиты от кор
розии является защита повер
х
ности
металла в условиях сероводородной коррозии, когда реальная поверхность представляет собой сло
ж-
ный конгломера
т сульфидов переменного состава
[1]
.

Эти задачи реально возникают в условиях химических производств
, нефтедобычи и
нефтепер
е-
работки, когда источником свободного сероводорода и сульфидов является как сама нефть, так и
нефтепромысловые воды. Свободный сероводород при этом образуется за счет жизнедеятельности
сульфатвосстанавливающих бактерий, которые способны использова
ть водород при водородной д
е-
поляризации микрокатодных участков стали для восстановления сульфатов коррозионной среды.

Именно этот сероводород весьма агрессивен и вызывает интенсивную коррозию нефтепромысловой
аппаратуры и трубопроводов. Особенностью корроз
ии является ее локальный характер за счет ди
ф-
фузии сероводорода в межкристаллитные зоны. Процесс сероводородной коррозии стали существе
н-
но усиливается в присутствии кислорода, углекислого газа и сульфидов на поверхности стали.

Совместное воздействие указан
ных факторов приводит к спонтанному развитию процессов и
о-
низации атомов железа на поверхности и в конечном счете к сквозным разрушениям трубопров
о
дов и
аппаратуры.

В нефтедобывающей промышленности в настоящее время нашли широкое применение реаге
н-
ты, содерж
ащие в своем составе молекул
ы
фосфор
а
, азот
а
или кислород
а
.

Ряд
ингибиторов
сероводородной коррозии
использу
е
тся в качестве бактерицидов, т
о
е
сть
п
о-
давителей СВ
Б.

Наивысшим ингибиторным эффектом в парогазовой и жидкой фазе характеризуются алифат
и-
ческие ди
амины, алифатические амины, алкилимидазолины, алкилтетрагидропиримидины. Трети
ч-
ный амин, являясь ингибитором коррозии
,
затрудняет как ионизацию железа, так и катодное выдел
е-
ние водорода. Амины при недостаточной концентрации способны стимулировать сероводор
о
д
ную
коррозию стали.

Степень агрессивного воздействия нефтепромысловых сред на трубопроводы и оборудов
а
ние
может быть определена исходя из вида и концентрации агрессивных компонентов. Основные крит
е-
рии классификации представлены в
т
абл
.
[
2
]
.

Следует отмет
ить, что при наличии в агрессивной среде нескольких агрессивных компоне
н
тов,
степень агрессивного во
з
действия повышается на одну ступень. Совместное присутствие О
2
+ Н
2
S
при любых соотношениях классифицируется как сильноагрессивная ср
е
да.

Бактерицидное де
йствие реагентов
-
ингибиторов коррозии
определено в соответствии с
РД 39
-
3
-
973
-
83 [3
].

Проведен обзор некоторых ингибиторов
-
бактерицидов, применяемых на месторождениях У
д-
муртии и близлежащих регионов, а также ряда других реагентов.


Об использовании ингибиторов
-
бактерицидов…

45

ФИЗИКА. ХИМИЯ


2012. Вып. 3



Изучены следующие реагент
ы: Додиген
WS
180, ТН
-
10Д, АМ
-
7МБ, ИКМ
-
1, ИКМ
-
2, Нефт
е-
хим
-
3, Сонкор, СНПХ
-
6301, КРЦ
-
169 в дозировке 10
-
500 г/т модельной пластовой воды. Степень п
о-
давления СВБ такими реагентами
,
как Додиген
WS
180 , АМ
-
7МБ, начиная с концентрации 50 г/т,
достигает 100 %.
Изменение концентрации с 50 до 500 г/т для ИКМ
-
1, ИКМ
-
2 и Нефтехим
-
3 не ск
а-
зывается на степен
и
подавления СВБ, которая составляет 60
-
70%. Реагенты ТН
-
10Д, Сонкор,

КРЦ
-
169 имеют степень подавления СВБ более 90% при концентрации 100 г/т и выше, а СНПХ
-
6301
им
е
ет такую же степень подавления при концентрации 500 г/т.

В настоящее время применя
е
тся ряд эффективных ингибиторов
-
бактерицидов: СНПХ
-
1004,
НАПОР
-
1007, Катасол 28
-
5, Сонкор

9920
.


Степень агрессивного воздействия нефтепромысловых сред

на трубопроводы и
оборудование




Содержание агрессивных компонентов

Степень

Среда

рН

Минера
-
л
и
зация,
г/л

Нали
-
чие
СВБ

H
2
S,

мг/л

CO
2
,

мг/л

O
2
,

мг/л

Взвешенные
част
и
цы,

мг/л

а
грессивного

воздействия

Пластовые воды

~7

любая

Нет

нет

нет

<0,1

100

Среднеагресс
ивная

<7

любая

+

>1,0

нет

<0,1

100

Сильноагрессивная

Неаэрирова
н
ные

<7

-





Нет

нет

>20

<0,1

100

-





<7

-





Нет

нет

нет

>0,1

100

-






-





+

>1,0

нет

>0,1

100

-





Аэрированные


-





Нет

нет

>20

>0,1

100

-





Промысловые сточные воды

~7

любая

Нет

нет

нет

<0,1

-

Слабоагресси
в
ная

<7

любая

+

>1,0

нет

<0,1

FeS

Сильноагрессивная

Неаэрир
ованные

<7

-





Нет

нет

>20

<0,1

-

-





<7

-





Нет

нет

нет

>0,1

-

-






-





+

>1,0

нет

>0,1

FeS

-





Аэрированные


-





Нет

нет

>20

>0,1

-

-






СНПХ
-
1004



водорастворимое катионоактивное ПАВ
(поверхностно
-
активные вещества)
в
смеси органических растворителей
(
ТУ 39
-
12966038
-
001
-
92
)
.

СНПХ
-
1004 проявляет высокую степень защиты от наводороживания и от охрупчивания, зн
а-
чение которой при 30 м
г/л составляет 88%

[4
]
.

СНПХ
-
1004 на штаммах СВБ показал отличное действие (100%) по их подавлению при конце
н-
трациях ингибитора 50
-
100 мг/л.

НАПОР
-
1007 представляет собой аммонийную соль синтетической жирной кислоты в орган
и-
ческом растворителе

(
ТУ 2458
-
015
-
12966038
-
2001
)

c
изм
. № 1.

Продукт дозируется
в концентр
а
ции
от 15 до 30 г/м
3
. Для подавления планктонных форм СВБ при бактерицидных обработках НАПОР
-
1007 применяется в
концентрации от 100 до 150 г/м
3
в зависимости от зараженности объекта и усто
й-
чивости к
ультуры СВБ
[
5
]
.

Катасол 28
-
5
(
ТУ 2482
-
002
-
49811247
-
08
)
продукт смеси четвертичных аммониевых солей. При
дозировке 20
-
50г/м
3
обеспечивают защиту на уровне 91
-
97%. Эффективность действия Катасол 28
-
5
на сульфатредукцию накопительных культур СВБ различных ме
сторождений оценивалась на уровне
полного подавления жизнедеятельности при содержании "Катасола 28
-
5" 150
-
200 мг/дм
3

[6
].

Сонкор 9920
вододиспергируемый ингибитор коррозии (ТУ 2415
-
006
-
00151816
-
2000).
При д
о-
зировке 25 г/м
3
обеспечивает защиту 90%. Для подавления СВБ реагент
используется в дозировке
600г/м
3

[7
].

Авторами
работы
[
8
] изучены
чет
вертичные аммониевые соединения (ЧАС)

N
,
N
-
тетраметил
-
диаминометана и гидрохлоридов пиперилена и смеси
гидрохлоридов изопрена. З
ащи
т
ный
эффект
при конц
ентрации 100
-
150 мг/л
82
-
96%
с полным подавлением СВБ. С увеличением чи
с
ла введенных
алкилензаместителей степень защиты уменьшается. Для ЧАС на основе этаноламинов
степень защ
и-
ты составила 68
-
72%
при концентрации 150
-
200 мг/л.

46

Г.В. Миловзоров, В.Г. Маклецов, Т.В. Трефилова


2012. Вып.
3


ФИЗИКА. ХИМИЯ



В
работе
[
9
]
представлены данные, свидетельствующие о том, что гидразиды карбоновых к
и-
слот (ГКК) ингибируют сероводородную коррозию черных металлов как в кислотах, так и в ср
е
дах,
близких к нейтральным (пластовые и сточные воды нефтяных месторождений). Защитная эффекти
в-
ность в значительной степени зависит от длины углеводородного радикала. Максимум эффективн
о-
сти соответствует гидразиду ундекановой кислоты. С дальнейшим увеличением радикала ст
е
пень
защиты не увеличивается. Оптимальная концентрация ГКК, обеспечивающая наи
большую ст
е
пень
защиты, чаще всего не превышает 0,1

г/л.

Авторами работы
[
10
] описан ингибитор коррозии металлов, представляющий собой пр
о
дукт
взаимодействия жирных кислот таллового масла и амина и содержащий углеводородный нефт
я
ной
растворитель нефрас. В
качестве жирных кислот таллового масла использовано смешанное та
л
ловое
масло, а в качестве амина



цианэтилированный этилендиамин, полиэтилендиамин или диэтиленди
а-
мин при сле
дующем соотношении компонентов,
%: смешанное
талловое масло

30



60; амин

5



10; растворитель



остальное.

Ра
зработан
эффективный
ингибирующий состав
[
11
], содержащий
алкилфенол, дихлорги
д
рин и
триэтаноламин. Изучено его защитное действие в условиях коррозии стал
и 20 при 80
°C в среде сл
е-
дующего состава: электролит (3%
-
ный
NaCl
, под
кисленный уксусной кислотой) и углеводород (бе
н-
зин А
-
76), насыщенный сероводородом. Установлено, что ингибирую
щий состав при концентр
а
ции
300
-
500
мг/л обеспечивает степень защиты 9
5,5



99,4%.

Таким образом
, анализ применения ингибиторов
-
бактерицидов в усл
овиях сероводородной
коррозии стали показывает, что наиболее перспективными и эффективными являются смеси реаге
н-
тов, компоненты которых обладают способностью в
заимно усиливать защиту металла.

При самосто
я-
тельном использовании отд
ельные компоненты смеси
не
облад
ают
высокими защитными свойств
а-
ми
,

особенно
при низких концентрациях. Также препятствием к широкому применению многих и
н-
гибиторов
-
бактерицидов является
их
высокая стоимость
из
-
за низких объемов производства
. П
оэт
о-
му
необходимо использовать
уже
имеющие
ся ингибиторы, подбирать концентрацию, учитывать э
ф-
фект синергизма
,

рабочую среду для ингибитора, при этом минимизировать материальные затраты в
каждом конкретном случае.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1
.

Гафуров Р.Р. Защитные свойства солей оксиалкилированных аминов в
процессах
сероводородной ко
р
розии
стали: автореф. дис…
. канд. техн.
наук.
Казань.2003
.
17 с.

2
.

РД 39
-
0147103
-
362
-
86.
Руководство по применению антикоррозионных мероприятий при составлении пр
о-
ектов обустройства и реконструкции объек
тов нефтяных месторождений.

Уфа: Изд
-
во станда
р
тов, 1986
.

3
.

РД 39

3

973

83.
Методика контроля микробиологической зараженности нефтепромысл
о
вых вод и оценка
защитного и бактерицидного действия реагентов. ВНИИСПТнефть, 1984. 36с.

4
.

Чирков
Н.А.
, Гладких
М.А.
, Егорова
В.Л.
(ОАО «Удмуртнефть
») Комплексный подход к решению пробл
е-
мы коррозии нефтепромыслового оборудования на Красногорском месторождении ОАО «Удмур
т
нефть»
//
Нефт
я
ное хозяйство
//

2010
.

№5.

С.

112
-
115
.

5
.

Галимов
Р.М.
(НГДУ «Альметьевнефть», ОАО «Татнефть») Опыт подавления жизнедеяте
льности сульфа
т-
восстанавливающих бактерий, приме
няемых в НГДУ «Альметьевнефть»
// Нефтепромысл
о
вое дело
.

2007
.

№5.

С.

58
-
60.

6
.

Зеленая С.А.
,
Юров В.В., Буряк В.И., Зеленый М.Ц.,

Глущенко В.Н.
,
Закшевская Л.В.
//
Нефть и газ юга
Р
о
с
сии, Черного, Азовского и
каспийского морей



2005
.
Тез
.
докл.

2
-
й
Междунар
.
конф
.
по проблеме Не
ф-
тегазоносности Черного, Азовского и Каспийского м
о
рей. Геленджик,

31 августа



3 сентября 2005 г.

7
.

Мухаметшин
М.М.
, Баймухаметов
М.К.
, Гоник
А.А.
, Рогачев
М.К.
, Зейгман
Ю.В.

Условия воз
никн
о
вения
отложений сульфида железа в добывающих скважинах и методы предотвращения осадкообразования в р
а-
бочих органах глубинно
-
насосного оборудования»
//
И
нтервал
.

2000
.
№8.

С.

74
-
78.

8
.

Никонорова Н.И. Синтез бактерицидов и ингибиторов сероводородной корро
зии:
автореф. дис
.
… канд.
хим. наук.
М
.,
2010
.
16 с.

9
.

Эксплуатационные исследования водных ингибируемых охлажденных систем без подкисления. Док.

№158. Коррозия, 89.
New

Orleans
,
Louisiana, 17
-
21
апр
., 1989.

10
.

Пат
. 4820423
США
. Corrosion inhibitor based on
zinc and polymer type polyacrylamide with branched alkyl /
Beaser Laura J., Grucil Guy A.., Nalco Chemical Co.//
НКИ 210/697.

1989.

11
.

Михайлова О.Л., Паролькина Е.А., Щекин Б.В. Функциональные свойства модифицированных защи
т
ных
присадок // Хи
мия и технология
топлив и масел
.

1990.№ 4. С. 20
-
21.


Поступила в редакцию
10.04.12


Об использовании ингибиторов
-
бактерицидов…

47

ФИЗИКА. ХИМИЯ


2012. Вып. 3



G.V. Milovzorov, V.G. Makletsov, T.V. Trefilova

The use of inhibitors
-
microbicides in under
-
sulphide corrosion of steel


The article covers the review of the most applied inhibitors
-
microb
icides used in Udmurtia and surrounding regions,
and of a number of other reagents.


Keywords
: corrosion, hydrogen sulfide, inhibitors, microbicides, s
ulfat
e reducting
bacteria.




Миловзоров Георгий Владимирович
,

доктор технических наук
,
профессор

E
-
mail
:
gvmilovzorov
@
mail
.
ru


Маклецов

Виктор

Гелиевич
,

кандидат химических наук
,
доцент

E
-
mail
:[email protected]


Трефилова Татьяна Валериевна, старший преподаватель

E
-
mail
:

nf201
@
udsu
.
ru


ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный универс
и
тет»


426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1
(корп.1)


Milovzorov

G
.
V
.
,

doctor of technical science, p
rofessor

E
-
mail
:
[email protected]


Makle
ts
ov V
.
G
.
,


candidate of chemistry,
a
s
sociate

professor

E
-
mail
:[email protected]


Trefilova

T
.
V
.,
se
n
ior

lecturer

E
-
mail
:

nf201
@
udsu
.
ru


Udmurt State University

462034,

Russia
,
Izhevsk
,
Unive
r
sitetskaya

st
.,
1
/1






Приложенные файлы

  • pdf 10974965
    Размер файла: 228 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий