Способ получения ингибитора отложений минеральных солей

, 645 ви лд 1 енв. МГФи Е 791 Сфез Сеаетскнк Социалнстнчесмнк Республик(51 М. Кл.з С 02 Р 5/12 Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и открытий(73 Заявитель54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНГИБИТОРА ОТЛОЖЕНИЯИИНЕРАЛЬНЫХ СОЛЕИ Изобретение относится к способам получения веществ, препятствующихобразованию отложений кристаллов минеральных солей и добавляемых в системы оборотного водоснабжения, атакже при добыче нефти для предотвращения отложений солей в насосах, трубопроводах и запорной арматуре.Известен для предотвращения образования отложений солей способ получения0ингибиторов, заключающийся в простомсмешивании азот- и фосфорсодержащихсоединений, например, смесь полиакриламида, персульфата калия и триполифосфата натрия или смешивание полиэтиленпопнамина и гексаметафосфатднатрия.Однако эти ингибиторы не обладаютвысокой эффективностью,Наиболее близким по технической 20сущности и достигаемому эффекту ингибирования является способ получения ингибитора для предотвращения отло.жений сульфата и кар 5 оната кальция,где синергическую смесь амино- и ами досоединений(полиэтиленполиамин,моноэтаноламин,карбамид,гексаметилентетр"амин,хлорид аммония) фосфорилируютФормальдегидом и фосфористой кислотой вкислой среде с последующей нейтралиэа цией. В результате реакции получают ингибитор в виде водного раствора, не замерзающего при - 35 ОС.Недостатком способа является исполь зование дорогостоящей, деФицитной ФосФористой кислоты, предварительной полу чаемой из треххлористого фосфора.Стоимость технической Фосфористой кислоты 1382 р/т, в то время как трех- хлористого фосфора 372 р/т, т.е. стоимость 1 т фосфора в фосфористой кислоте составляет 3670 р, а в треххлористом Фосфоре 1648 р или 45 от стоимости фосфора в кислоте.Цель изобретения - удешевление про-, цесса получения при сохранении эффективности ингибитора.Поставленная цель достигается тем, что в качестве соединения Фосфора используют треххлористый фосфор, а из реакционной массы после его введения удаляют 65-80 образующегося хлористого водорода, причем треххлористый фосфор вводят после загрузки других компонентов в нижнюю часть реактора.Предпочтительно нейтрализацию проводить 40-45%-ной БаОН до рН 3,7-3, 8.Фосфорилирование с образованием групп аминометилфосфоновой кислоты происходит в солянокислой среде,. соП р и м е р 1. При включении охлаждения и перемешивании в реактор загружают 82,5 кг 37-ного формалина,51 кгводы,10 кг полиэтиленцолиамина, 6 кгмонаэтаноламина, 6 кг хлорида аммонияи 3,2 кг карбамида, поддерживая температуру в реакторе около 40 С. После окончания загрузки смеси аминово,снижают температуру до 30 С и начинают постепенную подачу через трубус барботером 137,5 кг треххлористогофосфора. Подачу ведут в течение 1 ч,не давая температуре в реакторе подНиматьая ВЫШЕ 40 С, При этом 75 образующегося хлористого водорода уходит Из реакционной смеси через обратныйхолодильник в поглотительный скруббер.Оставшихся 25 НСФ ( 27,4 кг) достаточно для нейтрализации аминов и созданиятребуемого избытка соляной кислоты.Через 5 мин после окончания дозировки треххларистого фосфора температурусмеси поднимают да 98 фС и выдерживают при температуре 98-101 С в течение3 ч. Реакционную массу охлаждают до60 С и при включенном охлаждении постепенно нейтрализуют до рн 3,6-3,9,добавляя 142 кг 42-ного. водногораствора гйдроакиси натрия. После ляная кислота расходуется на нейтрализацию аынагрупп и, кроме, того, дляскорейшего завершения реакции необходим небольшой избыток соляной кислоты (20-70) . При использовании треххлористого Фосфора выделяется слишком много НС, например, для этилендиамина, соединения с двумя первичными аминогруппами необходимо 4 атомафосфора и 3 молекулы НС 1 (при 50 избытке) при использовании треххлористого фосфора на 4 атома введенногоФосфора образуется 12 моль НСБ, т.в.избыток 600. Такой же избытокдлямоноэтаноламина, несколько меньшийдля,полиэтнленполиамина (эа счета.х.ичия вторичных аминогрупп) и ещеоолыя 1 й при использовании карбамидак хлорида аммония иэ-за отсутствИЯрасхода НС 6 на нейтрализацию. Эффек-т:",вость ингибитора по сульфату кальян зависит от количества НСБ, нахадлшейся в процессе его получения, а;.менно эффективность низкая приотсутствии избытка НСБ, при избыткеот 20 до 100 эффективность выше 90ии; увеличении избытка постепенно2 Яс:-.ижается; при избытке 200 - 86,при избытке 400 - 61 и при избытке650 (сохранение всей НС 8, обраэуЮщейся,при гидролизе треххлористогоФосфора) эффективность ингибитора все"З 0го 44. Отсюда получается, что 6580 образующегося хлористого водоро"да нужно удалять по мере образова"ййя до реакции Фосфорилирования. Количество удаляемого НС 8 зависит главным образом от количества вводимойв реактор воды вместе с водой входящей в состав формалина. Так, при вве"дании воды в количестве 130 от массы .греххлористого Фосфора в реакционной массе остается 50 образовавшекося НСВ, при введении - 90 водЫ 35 и при введении 58 воды - только20 образовавшегося НСЮ остается вреакции. Основной принцип соотношениякомпонентов на каждый водород в ами" 45ногрупле вводят 1 молекулу формальдегида и 1 молекулу треххлористого Фосфора, на каждую аминогруппу в виде .основания 1 молекулу НСВ и 20-100 избытка.50Способ получения ингибитора заключается в следующем: в герметичныйреактор снабженный мешалкойр трубойпо стенке реактора к днищу, заканчивающуюся барботером, обратным холодильником за которым находится колон"ка для поглощения НСГ, загружают 37Формалина, воду,. полиэтиленполиамин,монозтаноламин, хлорид аммония и кар"бамид. полиэтиленполиамин можно заменить на диэтилентриамин или этилеи" 40диамин, Хлорид аммония можно исклю"чить иэ загрузки, но в каждом, случаезамены строго соблюдать указанноесоотношение компонентов, так как наличие неалкилированных аминогрупп,65 иэбыток формальдегида или Фослоновой кислоты отрицательна сказывается на эффективности ингибитора. Количество загружаемой воды зависит от заранее определенного количества НСВ, которое должна остаться в зоне реакции. Температура при загрузке укаэанных компонентов не играет существенной роли, се Роддержинают около 40 аС. Затем температуру снимают до 30 фС и при полном ахламдении через трубу, эаканчивающул юся барботером,начинают подавать треххлористый фосфор, не давая температуре в реакторе подниматься чьлде 40 С.о Подача треххлористого Фосфора под слой:, массы длится около 1 ч,можно подаватьего и непосредственно в реакц,оннуюфЬмассу беэ трубы с барботерог, ",о;.-,и этом значительно увеличиваетсч нагрузка на обратный холодильник и может быть нежелательный унос трекхвористого фосфора с парами НС 0. После введения всего треххлористого Фосфора и .когда необходимое количество НСС удалено, температуру реакционной массы под. нимают и выдерживают при 98-100 ОС 3 ч или при 93-96 С 5 ч, за это время реакция заканчивается, массу охлаждают при 60 фС постепенно нейтрализуют 40-45-ным раствором гидроокиси натрия до рН 3,6-3,9. Кожно нейтрализацию проводить при другой температуре, растворами другой концентрации или твердым едким натром, но технологически предпочтительнее указанные условия. Иэ более концентрированного раствора ингибитора могут выпадать осадки, а более разбавленные растворы ведут к непроизводительным расходам.791645 Степень стабилизации (эффективность),Технология получения по сульфату кальция бонату кальция 54 98 60 94 По авт.св. 9 417432 По пр о т от.ипу По примерам12345б 98 96 99 95 95 94 95 92 94 96 97 97 формула изобретения охлаждения получают 350 кг водного раствора желто-коричневого цвета с содержаниемингибитора 39.П р и м е р 2. Процесс получения, порядок, количество загружаемых компо нентов и все режимы температуры и времени такие же, как в примере 1.Изменена загрузка воды: вместо 51 кг воды подают 78 кг, вследствие этого, уходит иэ реакционной смеси 65 образующегося хлористого водорода, а 35 4 СВ (38,3 кг) остается в ней. Для нейтрализации до рН 3,6-3,9 вносят 171 кг 42-ной гидроокиси натрия и после охлаждения получают 415 кг водного раствора с содержанием ингибитора 33.15П р и м е р 3. Процесс получения, порядок, количество загружаемых ком- понентов и все режимы температуры и времени такие же, как в примере 1. Изменена загрузка воды: вместо 51 кг 2 О воды подают 34 кг, вследствие этого уходит из реакционной смеси 80 образующегося хлористого водорода, а 20 НСб(21,9 кг) остается в ней. Для нейтрализации до рН 3,6-3,9 вносят 123 кг 42-ной гидроокиси натрия и после охлаждения получают 305 кг водного раствора с содержанием ингибитора 45.П р и м е р 4. Процесс получения, ЗО порядок, количество загружаемых компонентов и все режимы температуры и времени, такие жекак в примере 1. Следовательно, ингибиторы, полученные по изложенным в описании приМерам по эффективности не уступают прототипу и имеют следующие данные провер. ки на замерзание: по примеру 1 и 3 температура замерзания минус 43 оС,по примеру 4 и 5 - минус 41 С, по примеру 2 - минус 40 оС, по примеру б - 55 минус 38 С.Технико-зкономические преимущества способа получения ингибитора заключаются в следующемИнгибитор по эффективности не усту щ пает ингибиторам на Фосфористой кислоте и превосходит другие ингибиторы на треххлористом фосфоре.Для производства ингибитора не нужна техническая Фосфористая кислота, почб 5 Изменена загрузка: вместо 10 кг полиэтиленполиамина загружают 6,2 кг диэтилентриамина (ТУ 6-05-1363-70, фракция 11), других отличий на стадиях загрузки, Фосфорилирования и нейтрализации нет. Получают 345 кг водного раствора с содержанием ингибитора 38.П р и м е р 5, Процесс получения, порядок, количество загружаемых компонентов и все режимы температуры и времени такие же, как в примере 1. Изменена загрузка: вместо 10 кг поли" этиленполиамина загружают 5 к " 90- ного этилендиамина (ТУ 6-02-622-71), других отличий нет. Получают 344 кг водного раствора с содержанием ингибитора 38. П р И"м е р б. Процесс получения,порядок загрузки и все режимы темпе- .ратуры и времени такие же, как в при-мере 1. Изменено количество загружаемых компонентов, а именно отмененазагрузка хлорида аммония, вместо негоувеличена загрузка монозтаноламинадо 8,6 кг и карбамида до 4,2 кг.других отличий на стадии загрузкифосфорилирования и нейтрализациинет.Получают 345 кг водного растворас содержанием ингибитора 39,Полученные игибиторы обладаютследующей эффективностью, определеннойв соответствйи с ТУ б-211-1153-78представленной в таблице . лучаемая в виде побочного продуктав недостаточных количествах.Стоимость сырья для полученияингибитора снижается на 43, несчитая стоимости попутно получаемойсоляной кислоты (около 2 тонн 28-нойНС на 1 т треххлористого фосфора) . 1, Способ получения ингибитора отложений Йинеральных солей путем взаимодействия полиэтиленполиамина, моноэтаноламина, хлорида аммония и/ /или карбамида в кислой водной среде с формальдегидом и соединением фосфора, с последующей нейтрализацией, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с Целью удешевления способа полученйя791645 8 Составитель Л. йнаньеваТехред Т.иаточка Корректор И. коста Редактор Т. Пилипенко Эаказ 9375/19 Тираж 1020 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 р Иосква, Ж 35, Раушская наб. д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 при сохранении эффективности ингибиторы, в качестве соединения фосфора используют трекхлористый Фосфор, причем из реакционной массы после егб введения удаляют 65-80 образующегося хлористого водорода.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что треххлористый фосфор вводят йосле загрузки других компонентов в нижнюю часть реактора. 3. Способ по пп. 1-2 о т л и ч аю ц и й с я тем, что нейтрализацию проводят 40-45-ной гидроокисью натрия до рН 3,7-3,8.