NO335593B1

NO335593B1 - Fremgangsmåte og sammensetning for å redusere forekomst av jernsulfidavsetninger i rørledninger.

Info

Publication number: NO335593B1
Application number: NO20041055A
Authority: NO
Inventors: Mark Andrew Mattox; Edward J Valente
Original assignee: Mamre Llc
Priority date: 2001-08-15
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2015-01-12
Also published as: RU2315799C2; CA2398420C; CA2398420A1; MXPA04001376A; CN100510000C; RU2004107844A; JP2005523378A; BR0211802B1; EP1423491A1; AU2002337645B2; US20030062316A1; WO2003016432A1; US20050263739A1; BR0211802A; EP1423491A4; US6986358B2; SA02230274B1; CN1543494A; NO20041055L

Abstract

Nivåene for jernsulfid som er til stede i en rørkanal, så som en rørledning, reduseres ved at rørkanalen, på en innvendig overflate, bringes i kontakt med en sammensetning som er fremskaffet av en vandig løsning som inneholder minst en forbindelse med formel (1) og minst ett amin eller et korresponderende ammoniumderivat ved tilstedeværelse av et løsemiddel, hvor X er et anion med valens n. pH for løsningen er fortrinnsvis ca. 8. Fremgangsmåten anvender alternativt en sammensetning som omfatter tris(hydroksymetyl)fosfin (TRIS) og minst ett amin eller et korresponderende ammoniumderivat. Aminet er fortrinnsvis ammoniakk eller en primær alkylamin. Sammensetningene er lett kompleksdannende og oppløser dermed avsetninger av jern (ll)sulfid, hvilket fjerner dem fra rørkanalen.

Description

Oppfinnelsen vedrører fremgangsmåter for å redusere eller fjerne jernsulfidavsetninger i eller på en rørkanal ("conduit") for en gasstrøm. Hydrogensulfid (H2S) er en skadelig, naturlig forekommende kontaminant i fluider som man påtreffer for eksempel under håndtering av olje eller gass. Den korrosive karakter til H2S fører typisk til akkumulering av partikkelformet jernsulfid, som lett kan bli trukket med i hydrokarboner så vel som i glykol, salter og andre kontaminanter, som danner gjen-stridige avsetninger på overflatene til rørkanaler, så som rørledninger. Slike avsetninger utgjør et betydelig problem for olje- og gassindustrien, fordi rørledninger må rengjøres fysisk. I tillegg hindrer jernsulfidavsetningene nøyaktige bestemmelser av rørledningens strukturelle integritet, som kan fastsettes med instrumentering som er kjent som SMARTPIGGER.

Et begrenset repertoar av teknikker har blitt tilgjengelig for å redusere eller fjerne jernsulfidavsetninger fra rørledninger. U.S. Patent nr. 5 820 766 tilhørende Geverz et al., beskriver for eksempel bruk av uorganiske bromater eller jodater for å oksidere fluidmedrevne sulfider til svovel som et fast grunnstoff, som må samles opp mekanisk og fjernes fra en rørledning. Et biprodukt ved denne mekaniske rengjøringen er et slam som kan være brennbart, og som må deponeres på en landfylling. U.S. Patent nr. 4 370 236 tilhørende Ferguson beskriver en fremgangsmåte hvor jernsulfid fjernes fra en gasstrøm ved å vaske den med en blanding av et hydrokarbon og vann. Den resulterende, vandige fase inneholder løsbar og partikkelformet jernsulfid som må fjernes ved ytterligere fysiske og kjemiske prosesseringstrinn. Se for eksempel U.S.

Patent nr. 6 153 100.

En alternativ løsningsmåte i henhold til generelle, kjemiske prinsipper er å gjøre jernsulfid løselig i vann. Jern (II)- og jern (Ill)-ioner danner generelt vann-uløselige forbindelser ved nøytrale pH-verdier. Slike jernforbindelser begynner å felles ut fra vandig løsning ved pH-verdier på 5 eller mer. For eksempel utfelles jern (II) fra nøytrale løsninger ved pH 7, og oksiderer til jern (Ill)-hydroksid ved tilstedeværelse av oksygen. Den vanlige fremgangsmåte for å gjøre en vannuløselig jern (II)- eller jern (Ill)-forbindelse løselig i vann er følgelig å behandle faststoffet i en vandig løsning med en sterk mineralsyre som senker pH-verdien, for derved å oppløse jernforbind-elsen. I tilfellet av jern (Il)-sulfid, resulterer imidlertid denne fremgangsmåte i avgivning av hydrogensulfid, og hvis det er i en tilstrekkelig mengde (større enn 437 cm /L ved 0 °C) til at det avgis som en giftig gass fra løsningen. En ytterligere ulempe ved å bruke sterke mineralsyrer for å rengjøre rørledninger er at de fleste rør er laget av stål eller jern, som er følsomme for angrep fra sterke syrer, hvilket frembringer korrosjon, beskadigelse og groptæring. Videre produserer slike angrep også hydrogengass, som er brennbar og eksplosiv i luft.

Enda en annen løsningsmetode for fjerning av jernsulfid er beskrevet i PCT-publikasjon WO 02/08127, som beskriver bruk av vandige sammensetninger av tris(hydroksymetyl)fosfin eller et korresponderende fosfoniumsalt (samlet betegnelse, "THP") under, eller godt under, nøytral pH. Publikasjon '127 PCT beskriver imidlertid at bruken av THP, ved den pH som er nødvendig for raskt å kompleksdanne jernsulfid, er full av praktiske barrierer, inkludert dannelsen av en uløselig polymer, når THP formuleres med ammoniakk som en samreagens, og oksidasjonen av THP til den ikke-kompleksdannende tris(hydroksymetyl)fosfinoksid. I lys av disse problemer beskriver publikasjon '127 PCT at jernsulfid kan danne chelat ved hjelp av aminokarbonsyrer eller aminofosfoniske syrer i formuleringer med THP. Ifølge publikasjonene tilveiebringer bruken av THP ved fravær av ammoniumion eller ammoniakk en liten, synergistisk effekt på jernsulfidoppløsningen. Fordi de sure samreagensene er kostbare, er imidlertid deres bruk uønsket når store mengder er nødvendig for å fjerne jernsulfidavsetninger.

Det er følgelig et kontinuerlig behov innen teknikken for en forbedret fremgangsmåte til å fjerne jernsulfidavsetninger, hvor det anvendes sikre, lett tilgjengelige og billige materialer, som krever minimum mekanisk inngripen, og hvor man unngår kjemiske fallgruver, så som polymeriske utfellinger, som ved fremgangsmåter ifølge kjent teknikk.

Oppsummering av oppfinnelsen

For å løse disse og andre behov tilveiebringes en sammensetning som fremskaffes ved en prosess som består av å kombinere minst én forbindelse med formel co

med minst ett amin, eller ett ammoniumderivat av dette, ved tilstedeværelse av et vandig løsemiddel. I formel (I), er X et anion som har en valens på n, antallet fosfoniumkationer som er til stede. pH for det vandige løsemiddel er fortrinnsvis justert til mellom ca. 4,5 og ca. 10, mer foretrukket mellom ca. 6 og ca. 9. Enda mer foretrukket er en pH på ca. 8. I samsvar med et aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte som angitt i krav 1, for å redusere nivået av jernsulfid i en rørkanal. Den oppfinneriske fremgangsmåte omfatter å bringe rørkanalen i kontakt med den sammensetning som er beskrevet ovenfor, dannelse av en annen sammensetning, og deretter fjerning av den annen sammensetning fra rørkanalen. Fremgangsmåten for å redusere nivået av jernsulfid på den innvendige overflate i en rørkanal, erkarakterisert vedat den omfatter; (a) å bringe den innvendige overflate i kontakt med en første sammensetning, fremskaffet ved en prosess omfattende å kombinere minst én forbindelse som har formel (I):

med minst ett amin valgt blant alkylaminer, dialkylaminer, alkylendiaminer, sykloalkylaminer og de korresponderende syrer derav ved tilstedeværelse av et vandig løsemiddel, hvor X er et anion med valens n og som er valgt blant bromid, jodid, lavere alkylkarboksylater, bisulfitt, bisulfat, hydrokarbylsulfonater, dihydrogenfosfat, nitrat, heksafluorfosfat, sulfitt, monohydrogenfosfat og fosfat, hvorved det fremkommer en andre sammensetning, og

(b) å fjerne den andre sammensetning fra rørkanalen.

Denne løsningsmåte er delvis utledet fra den uventede oppdagelse at sammensetningen lett gjør jernsulfid løsbar. Enda et annet aspekt vedrører en sammensetning som omfatter tris(hydroksymetyl)fosfin (TRIS), minst ett amin eller ammoniumderivat av dette, og et løsemiddel.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte som angitt i krav 22, for å redusere nivået av jernsulfid i en rørkanal, ved å bringe rørkanalen i kontakt med sammensetningen av TRIS, for å danne en annen sammensetning, og deretter fjerne den annen sammensetning fra rørkanalen. Fremgangsmåten som angitt i krav 22, for å redusere nivået av jernsulfid på den innvendige overflate i en rørkanal erkarakterisertved at fremgangsmåten omfatter: (a) å bringe rørkanalen i kontakt med en sammensetning som omfatter tris(hydroksymetyl)fosfin (TRIS), minst ett amin eller en korresponderende syrer derav, og et løsemiddel, hvorved det fremkommer en andre sammensetning; og

(b) å fjerne den andre sammensetning fra rørkanalen.

Den foreliggende oppfinnelse kan implementeres i forhold til et mangfold av rørkanaler, så som rørkanaler for tørr gass og rørkanaler for prosessert fluid. Oppfinnelsen vedrører videre både kontinuerlig utdeling av sammensetningen ifølge foreliggende oppfinnelse og intermitterende utdeling, det vil si en batchprossess.

I én utførelse av oppfinnelsen er anionet X i formel (I) monoanionisk, dianionisk eller trianionisk. Akseptable anioner er følgelig valgt fra, men er ikke begrenset til, klorid, bromid, jodid, lavere alkylkarboksylater, bisulfitt, bisulfat, hydrokarbylsulfonater, dihydrogenfosfat, nitrat, heksafluorfosfat, sulfat, sulfitt, monohydrogenfosfat og fosfat. Foretrukne anioner inkluderer klorid og sulfat, og foretrukne forbindelser med formel (I) er følgelig tetrakis (hydroksymetyl)fosfoniumklorid og tetrakis(hydroksymetyl)-fosfoniumsulfat.

Aminer som er særlig nyttige ved praktiseringen av denne oppfinnelse inkluderer, men er ikke begrenset til, ammoniakk, alkylaminer, dialkylaminer, alkylendiaminer og sykloalkylaminer. I tillegg er de konjugerte syrer av disse aminer også virksomme. Aminet er fortrinnsvis ammoniakk eller et alkylamin. Det er mer foretrukket at aminet er ammoniakk eller metylamin. En foretrukket, konjugert syre er ammoniumklorid.

Den foreliggende oppfinnelse involverer typisk bruk av et løsemiddel. Spesifikt, for en sammensetning og en fremgangsmåte som anvender forbindelser med formel (I), er løsningsmidlet et vandig løsemiddel. Foretrukne løsemidler inkluderer, men er ikke begrenset til, vann og alkoholer. Løsningsmidlet kan også omfatte to eller flere løse-midler, så som vann og en alkohol. En foretrukket alkohol er metanol.

For forbindelser med formel (I) og for TRIS, så vel som for amin eller ammoniumderivater av dette, kan relative mengder og konsentrasjoner som anvendes ifølge den foreliggende oppfinnelse variere sterkt. Ifølge et aspekt av oppfinnelsen varierer mengden av en forbindelse med formel (I) eller TRIS fra ca. 1 vekt% til ca. 90 vekt%, fortrinnsvis 5 vekt%, og mer foretrukket 1 vekt%. I et annet aspekt av oppfinnelsen kan mengden av amin eller ammoniumderivat av dette variere mellom ca. 0,05 vekt% til ca. 2,0 vekt%. Alle mengder er basert på den samlede vekt av sammensetningen. De relative mengder av komponentene i sammensetningene justeres i henhold til det molare forhold mellom fosfor og nitrogen. For sammensetninger som omfatter én eller flere forbindelser med formel (I), er dette molare forhold basert på den molare mengde av fosfor som befinner seg i fosfoniumionene i formel (I). For de sammensetninger som isteden omfatter TRIS, er det molare forhold simpelthen basert på den molare mengde av TRIS. I begge typer sammensetning kan det molare forhold mellom fosfor og nitrogen variere mellom ca. 1 : 1 og ca. 15 : 1. Det molare forhold er fortrinnsvis ca. 1,5 : 1 til ca. 8 : 1. Det mest foretrukne, molare forhold er ca. 2,5 : 1.

Den foreliggende oppfinnelse reduserer effektivt nivåene av jernsulfid i rør-kanaler, så som rørledninger for prosessert fluid og rørledninger for tørr gass. Jernsulfidet kan være i en gasstrøm, eller for eksempel på overflaten av en rørkanal for en gasstrøm. Rørkanalen som holder jernsulfidet på plass, eller som inneholder jernsulfidet, må bringes i kontakt med en sammensetning ifølge denne oppfinnelsen, hvorved jernsulfid danner et løsbart kompleks som enkelt kan fjernes fra rørkanalen. Oppfinnelsen utføres ved eller nær nøytral pH, og er følgelig ikke-korrosiv for rør og andre rørkanaler.

Sammensetning

Sammensetningene ifølge denne oppfinnelse er særlig virksomme ved kompleksdannelse og løsning av jernsulfid. Ifølge et aspekt av oppfinnelsen oppnås dette resultatet lett ved å anordne én eller flere forbindelser med formel (I) en blanding med minst ett amin eller ett ammoniumderivat av dette. Anionet X balanserer den netto positive ladning til ett eller flere

fosfoniumkationer. n i formel (I) er typisk 1,2 eller 3. X er følgelig typisk et monoanion, dianion henholdsvis trianion.

Selv om et hvilket som helst rutinemessig tilgjengelig anion X kan brukes, er det foretrukket at X velges slik at forbindelser med formel (I) er løselige i vann, alkoholer eller i blandinger av dette. Egnede monoanioner inkluderer følgelig haloider så som klorid, bromid og jodid. Man betrakter også lavere alkylkarboksylater, hvor uttrykket "lavere alkyl" viser til en rett eller forgrenet Ci- C6-alkylgruppe. Eksemplifiserende lavere alkylkarboksylater er metylkarboksylat (dvs. acetat), etylkarboksylat og propyl og iso-propylkarboksylater. Andre monoanioner inkluderer svovelbaserte anioner så som bilsulfid, bisulfat og hydrokarbylsulfonater. Hydrokarbylsulfonater er anioner med formel RS(0)20~, hvor R er en lavere alkyl- eller arylgruppe. Eksempler på hydrokarbylsulfonater inkluderer, men er ikke begrenset til, metylsulfonat, benzensulfonat, para-toluensulfonat og isomerer av xylensulfonat. Enda andre egnede monoanioner inkluderer nitrat og heksafluorfosfat.

Dianioner X inkluderer sulfat, sulfitt og monohydrogenfosfat. Et akseptabelt trianion er fosfat.

Forbindelser med formel (I) er kommersielt tilgjengelige eller kan fremskaffes rutinemessig med kjente synteser. For eksempel, særlig foretrukne forbindelser med formel (I) er tetrakis(hydroksymetyl)fosfoniumsulfat og tetrakis(hydroksymetyl)-fosfoniumklorid, som begge er kommersielt tilgjengelige, for eksempel fra Rhodia (Cranberry NJ), Nippon Industries (Tokyo, Japan) og Cytec Industries (Mobile, AL). Tetrakis(hydroksymetyl)-fosfoniumsulfat er vanligvis tilgjengelig som en vandig, sur løsning som har en pH mellom 1 og 4. Andre forbindelser med formel (I) som har forskjellige anioner X kan enkelt fremstilles med den velkjente reaksjon mellom fosfin og formaldehyd ved tilstedeværelse av en vandig, sur HX, som beskrevet, for eksempel i prosedyren i U.S. Patent nr. 4 044 055 tilhørende Katz et al. Aminet eller dets ammoniumderivat, som kombineres med én eller flere forbindelser med formel (I), kan velges fra et mangfold av aminer og deres konjugerte syrer. Det er foretrukket, men ikke essensielt, at hvis aminet eller dets konjugerte syre er et fast stoff, så bør det være løselig i det løsemiddel som anvendes i sammensetningen ifølge denne oppfinnelse. Tilsvarende, hvis aminet eller dets konjugerte syre er en væske, så er den fortrinnsvis blandbar med løsningsmidlet. Ett egnet amin er ammoniakk.

Primære aminer, så som alkylaminer, er særlig virksomme ved praktiseringen av denne oppfinnelse. Eksemplifiserende alkylaminer inkluderer, men er ikke begrenset til, metylamin, etylamin, normal- og iso-propylaminer, og normal- og tert-butylaminer. Andre primære aminer inkluderer alkylendiaminer, så som 1,2-diaminoetan og 1,3-diaminopropan. Enda andre eksemplifiserende, primære aminer er sykloakylaminer, så som syklopropylamin, syklobutylamin, syklofenylamin og sykloheksylamin.

Ammoniumderivater av disse aminer kan også brukes. Et ammoniumderivat er den konjugerte syre til et amin. En konjugert syre til et amin fremskaffes ved formell tilsetting av en syre til dette aminet. Egnede syrer inkluderer uorganiske syrer så som HCL, HBr, Hl og fosforsyre, og organiske syrer så som karbonsyrer. Den foreliggende oppfinnelse betrakter følgelig et mangfold av ammoniumderivater. Særlig foretrukne ammoniumderivater inkluderer ammoniumklorid, ammoniumnitrat, metylammonium-klorid og etylammoniumklorid.

Ifølge visse utførelser av denne oppfinnelse lages sammensetningen ved å kombinere egnede mengder av minst én forbindelse med formel (I) og minst ett amin eller ett ammoniumderivat av dette ved tilstedeværelse av et vandig løsemiddel. Rekkefølgen for tilsetting av reagensene kan varieres, selv om det er foretrukket at aminet eller ammoniumderivatet tilsettes til en løsning av en forbindelse med formel (I) hvor pH er blitt justert som beskrevet nedenfor. Særlig foretrukne løsemidler inkluderer vann og en alkohol. Det kan alternativt brukes blandinger av vann og en alkohol. Eksemplifiserende alkoholer inkluderer metanol, etanol og isopropanol.

I foretrukne utførelser er mengden av en forbindelse med formel (I) ca. 5 vekt%, eller til og med så lite som 1 vekt%, basert på den samlede vekt av sammensetningen. En tilstrekkelig mengde av amin eller ammoniumderivat av dette varierer fra ca. 0,05 til ca. 2,0 vekt% basert på den samlede vekt av sammensetningen. pH for blandingen beskrevet ovenfor justeres valgfritt til en verdi mellom ca. 4,5 og ca. 10. Alternativt kan faste forbindelser med formel (I) oppløses i, eller løsninger av disse kan fortynnes med, et vandig løsemiddel hvor pH allerede har blitt justert til mellom ca. 4,5 og ca. 10.1 begge tilfeller vil tilsetningen av en passende syre eller base bevirke den ønskede pH-justering. Egnede syrer inkluderer saltsyre og svovelsyre. Egnede baser inkluderer natrium- og kaliumhydroksider, og organiske baser, så som trietylamin. For utførelser som anvender kommersielt tilgjengelige, vandige løsninger av tetrakis(hydroksymetyl)fosfoniumsulfat, må pH-verdien heves. Dette oppnås ved å tilsette en passende base til blandingen. pH-verdien kan opprettholdes ved bruk av en buffer. I en eksemplifiserende prosedyre, oppløses 0,1 mol eddiksyre i mindre enn 0,5 1 vann, og justeres til pH 5 ved å tilsette 2,0 molar natriumhydroksid, og blandingen fortynnes med vann til et volum på tilnærmet 1 liter, justeres på ny til pH 5 med natriumhydroksid, og bringes til slutt til et volum på 1,0 liter. Man kan alternativt anvende natrium- eller kaliumacetat og eddiksyre slik at den samlede mengde av acetation fra begge kilder utgjør 0,1 mol, uttynne den resulterende løsning til tilnærmet 1 liter, justere pH til 5 med eddiksyre, og fortynne løsningen til eksakt 1,0 liter. Andre buffere, så som fosfat og citrat, er anvendelige i det foreskrevne pH-området. Nitriloeddiksyrer kan i tillegg brukes som buffere. Eksemplifiserende syrer inkluderer nitrilotireddiksyre (NTA) og etylendiamin-N,N,N',N'-tetraeddiksyre (EDTA).

Som nevnt ovenfor er den foreliggende oppfinnelse generelt virksom ved kompleksdannelse av jernsulfid over et bredt pH-område. Oppfinneren har oppdaget at hastigheten til jernsulfidkompleksdannelse øker med økende pH. Den foretrukne pH er følgelig ca. 6 til ca. 9, og den mest foretrukne pH er ca. 8. For å illustrere dette, i laboratorieeksperimenter hvor det ble brukt en vandig løsning på 0,015M FeS04, 0,03M NH4+ og 0,06M tetrakis(hydroksymetyl)fosfoniumsulfat bufret til en pH på 4,5, var hastigheten for jernkompleksdannelse ved 22 °C 0,5 time. Hastigheten sank til 0,01 time for en analog løsning ved en pH på ca. 5,0. For disse bestemmelser er hastigheten (rate) definert som den tid som er nødvendig for å heve absorbansen i løsningen ved 500 nm til 1,0.

Uten å ønske om å være bundet av en bestemt teori eller prinsipp, mener

oppfinneren av forbindelsene med formel (I), særlig når de utsettes for vandige løsninger som har en høy pH, tilfører tris(hydroksymetyl)fosfin (TRIS). En praktisk fremgangsmåte for produksjon av TRIS blir følgelig virkeliggjort ved å justere pH i en vandig løsning av tetrakis(hydroksymetyl)fosfoniumsulfat til pH 8 ved tilsetting av natrium- eller kaliumhydroksid, hvorved 95 % av fosfor i den resulterende løsning er i form av vannløselig TRIS. Denne omdannelsen er blitt beskrevet i teknikken. Se K.A. Petrov et al., Zhurnal Obshchei Khimii 32 (1962) 553. Alternativt kan TRIS syntetiseres i reaksjonen mellom fosfin, formaldehyd og kaliumtetraklorplatinat. Se U.S. Patent nr. 3 030 421 tilhørende Reuter et al. Tris(hydroksymetyl)fosfin er også tilgjengelig kommersielt, for eksempel fra Strem Chemicals, Inc. (Newburyport, MA).

En annen utførelse av denne oppfinnelse, en sammensetning av TRIS, er delvis utledet fra den overraskende oppdagelse at reaksjonsproduktene fra TRIS og minst ett amin eller ammoniumderivat av dette er effektive fjernere for jernsulfid i en rørkanal. Ifølge oppfinnelsen kombineres aminet eller dets ammoniumderivat, som beskrevet ovenfor, med TRIS i et løsemiddel for å danne en løsning. Hvis et ammoniumderivat brukes i et vandig løsemiddel, så er det foretrukket, selv om det ikke er nødvendig, å heve pH i løsningen.

Sammensetningen kan fremstilles ved to hovedveier. I én utførelse blir TRIS først fremstilt fra en vandig løsning av en forbindelse med formel (I), så som tetrakis-(hydroksymetyl)fosfoniumsulfat eller - klorid, med den kjente fremgangsmåte som er beskrevet ovenfor. Den resulterende løsning, som inneholder TRIS, kombineres direkte med et amin eller et ammoniumderivat, eller løsninger av dette, for å danne sammen setningen. I en alternativ utførelse kan en løsning av ren TRIS i et løsemiddel kombineres med et amin eller et ammoniumderivat. Aminet er fortrinnsvis ammonium eller et primæramin, så som metylamin eller etylamin. Metylamin er mest foretrukket. De foretrukne løsemidler er de som oppløser TRIS. Polare løsemidler, så som alkoholer eller alkoholvannblandinger, er foretrukne løsemidler.

De foretrukne utførelser inneholder sammensetningen TRIS i en mengde på ca. 5 vekt%, eller til og med så lite som 1 vekt%, basert på den samlede vekt av sammensetningen. En tilstrekkelig mengde av amin eller ammoniumderivat av dette varierer fra ca. 0,05 til ca. 2 vekt% basert på den samlede vekt av sammensetningen.

Fremgangsmåtene og sammensetningen ifølge denne oppfinnelsen er effektive for et område av relative mengder av forbindelser med formel (I) eller TRIS og et amin eller et ammoniumderivat av dette. Det molare forhold mellom fosfor, slik det finnes i fosfoniumionene i formel (I) eller i TRIS, og nitrogen i aminet eller ammoniumderivatet, kan variere fra ca. 1 : 1 til ca. 15 : 1. Et foretrukket, molart forhold er ca. 1,5 : 1 til ca. 8 : 1. Enda mer foretrukket er et molart forhold på ca. 2,5 : 1.

Hvis aminet er ammoniakk eller hvis ammoniumderivatet er et ammoniumsalt (eksempelvis NH4C1), så kan det observeres en polymerisk utfelling under bestemmelsen av det optimale forhold. Ikke desto mindre, selv under tilstander med optimale forhold og den resulterende dannelse av en utfelling, blir utfellingen til slutt oppløst for å gi en sammensetning som oppviser redusert, men tydelig, evne til oppløsing av jernsulfid. Alternativt kan utfellingen unngås fullstendig, uten noen negativ virkning på den endelige fjerning av jernsulfid, ved bruk av et molart forhold for fosfonnitrogen som er høyere enn optimalt. I tillegg, bruk av et primæramin som beskrevet ovenfor fører ikke til den polymeriske utfelling, og, følgelig, tilveiebringer en overraskende fordel i forhold til sammensetninger ifølge kjent teknikk som fører til utfellingen. Videre, hvis ammoniakk og en alkylamin anvendes samtidig, blir toleransen for ammoniakk uten dannelse av en utfelling forbedret i det pH-området som er nyttig for denne oppfinnelse, hvilket frembringer løsninger som også er virksomme ved jernsulfidoppløsning. Disse sammensetningene ifølge oppfinnelsen som består av alkylaminer tilveiebringer følgelig en fordel i form av kompleksdannelse av jernsulfid som er assosiert med vannutløp som medrives med ammoniakk. Sammensetningene ifølge den foreliggende oppfinnelse omfatter valgfritt ett eller flere additiver, som gjør sammensetningene anvendbare for et bredt område av rørkanaler hvor jernsulfidavsetninger utgjør et problem. Additivene inkluderer overflateaktive midler; biocider, så som glutaraldehyd og 2,2-dibrom-3-nitrilopropionamid (DBPNA); vanndispergeringsmidler; demulgeringsmidler, avleiringsinhibitorer; korrosjonsinhibitorer; antiskummidler, oksygenfjernere så som dietyl-hydroksylamin (DEHA); og flokkuleringsmidler. Overflateaktive midler inkluderer anioniske, amfoteriske, kationiske og ikke-ioniske overflateaktive midler, som generelt inneholder en hydrofll andel og hydrofobe substituenter så som alkyl, alkenyl, sykloalkyl, sykloalkenyl, aryl, alkaryl, arylalkyl og polyarylgrupper med 6 til 24, fortrinnsvis 10 til 20, og mer foretrukket 12 til 18 karbonatomer. De hydrofobe substituentsubstituenter inkluderer også polymeriske andeler, så som polysiloksaner og polyoksypropylener. Eksempler på anioniske overflateaktive midler inkluderer tungt vannløselige salter av sulfosyre eller monoestere av svovelsyre, så som alkylbenzensulfonater, alkylsulfater, alkyletersulfater, olefinsulfonater, alkansulfonater, alkylfenolsulfater, alkylfenoleter-sulfater, alkyletanolamidsulfat, alkyletanolamidetersulfat, og alfasulfofettsyrer eller korresponderende estere som hver inneholder fra 6 til 24 karbonatomer. Andre eksemplifiserende anioniske overflateaktive midler er såper så som linoleater, alkyleterkarboksylater, palmitater, resinater, oleater, og stearater; og alkylsulfosuksinater så som natrium di-2-etylheksylsulfosuksinat og natriumdiheksylsulfosuksinat, acyltaurider, isetionater, alkyletersulfosuksinater, acylsarkosinater, og alkylsulfosuksinater. Det anioniske overflateaktive middel kan være en anionisk fosfatester, alkylfosfonat, alkylamino- eller iminometylenfosfonat. Hvert av disse overflateaktive midler inneholder generelt minst én hydrofob substituent som beskrevet ovenfor. Eterholdige overflateaktive midler inneholder én eller flere glyserol-, oksyetylen-, oksypropylen- og oksybutylengrupper.

Selv om foretrukne anioniske overflateaktive midler er natriumsalter, inkluderer andre salter av kommersiell betydning salter av litium, kalium, kalsium og magnesium. Enda andre salter er de som kommer fra ammoniakk, monoetanolamin, dietanolamin, trietanolamin, lavere alkylaminer, alkyl- og hydroksyalkyl-fosfonium.

Ikke-ioniske overflateaktive midler inkluderer tertiære acetyliniske glykoler, polyetoksylerte alkoholer, polyetoksylerte merkaptaner, polyetoksylerte karbonsyrer, polyetoksylerte aminer, polyetoksylerte hydroksyalkylamider, polyetoksylerte alkylfenoler, polyetoksylerte glycerolestere, og de propoksylerte eller blandede etoksylerte og propoksylerte derivater av disse. Polymeriske ikke-ioniske overflateaktive midler inkluderer blokkopolymerer av polyoksypropylen og polyetylen, og kopolymerer av polyoksybutylen og polyoksyetylen eller polyoksybutylen og polyoksypropylen. Amfoteriske overflateaktive midler inkluderer enhver vannløselig forbindelse av et overflateaktivt middel som består av en hydrofob andel, så som en C6_2o-alkyl- eller alkenylgruppe, og en hydrofll andel som inneholder et amin eller en kvaternær ammoniumgruppe og et karboksylat, sulfat eller sulfosyre. Eksemplifiserende amfoteriske overflateaktive midler inkluderer betainer, så som imidazolinbetainer. Andre inkluderer alkylaminetersulfater, sulfobetainer og kvaternært amin eller kvaterniserte imidazolin-sulfonsyrer og salter av disse. Enda andre egnede overflateaktive midler inkluderer zwitterioniske overflateaktive midler så som N-alkyltauriner og karboksylatamidoaminer. Spesifikke eksempler inkluderer, men er ikke begrenset til, 2-talgalkyl, 1-talgamidoalkyl, 1-karboksymetylimidazolin og 2-kokosnøttalkyl, og N-karboksymetyl-2-(hydroksyalkyl)-imidazolin.

Kationiske overflateaktive midler som er nyttige ved den foreliggende oppfinnelse inkluderer alkylammoniumsalter som er minst 8, fortrinnsvis 10-30, og mer foretrukket 12 til 24 alifatiske karbonatomer. Særlig foretrukne kationiske overflateaktive midler er tri- og tetraalkylammoniumsalter. Det kationiske overflateaktive middel vil typisk ha én eller to alifatiske kjeder med 8 til 20 karboner hver, og to eller tre korte alkylgrupper med ett til fire karbonatomer hver. Spesifikke eksempler inkluderer dodecyltrimetylammoniumsalter og benzalkoniumsalter som har én lang og to korte alkylgrupper. Andre nyttige kationiske overflateaktive midler inkluderer N-alkyl-pyridiniumsalter, hvor alkylgruppene har 8 til 22, og fortrinnsvis 10 til 20, karbonatomer. Det kationiske overflateaktive middel kan også være et alkaryldialkylammoniumsalt. Hver av alkylgruppene har fra ett til fire alifatiske karbonatomer, og alkarylgruppen er for eksempel en alkylbenzengruppe som har 8 til 22 karbonatomer.

Enda en annen klasse av kationiske overflateaktive midler inkluderer alkyl-imidazolinsalter, så som alkylmetylhydroksyetylimidazoliniumsalter. Eksempler inkluderer alkylmetylhydroksyetylimidazoliniumsalter, alkylbenzylhydroksyetylimida-zoliniumsalter, og 2-alkyl-l-alkylamidoetylimidazolinsalter. Visse amidoaminer er nyttige som kationiske overflateaktive midler. Disse dannes ved å bringe en fettsyre, en ester, en glycerid eller et amid som danner derivat av disse til å reagere med et di- eller polyamin. Eksempliifserende polyaminer er etylendiamin og dietylentriamin.

Det kationiske overflateaktive middel inkluderer et anion, som kan være et hvilket som helst anion som gir vannløselighet til det overflateaktive middel. Egnede anioner inkluderer, men er ikke begrenset til, anionene X i formel (I) beskrevet ovenfor.

De foregående overflateaktive midler inkluderer også polyfluorinerte derivater av disse. Særlig foretrukne overflateaktive midler i denne klasse inkluderer polyfluorinerte alkylsulfater og polyfluorinerte kvaternære ammoniumsalter.

De overflateaktive midler ifølge denne oppfinnelse er fortrinnsvis de som kan brukes som fuktemidler. Fuktemidler senker overflatespenningen mellom vann og en hydrofob fast overflate, så som den innvendige overflate i en rørledning. Mengdene av et overflateaktivt middel i sammensetningene ifølge denne oppfinnelse kan variere sterkt. Det overflateaktive middel finnes typisk i en mengde i forhold til vekten av en forbindelse med formel (I) eller TRIS på ca. 50:1 til ca. 1:200, fortrinnsvis ca. 20:1 til ca. 1:100, og mest foretrukket ca. 10:1 til ca. 1:50. Særlig foretrukne forhold er fra ca. 2:1 til ca. 1:15.

Avleiringsinhibitorer og korrosjonsinhibitorer som er nyttige ved denne oppfinnelse inkluderer, men er ikke begrenset til, fosfonater, så som l-hydroksyetan-1,1,-difosfonat, polymaleater, polyakrylater, polymetylakrylater, polyfosfater, fosfatestere, løselige sinksalter, nitrater, sulfitter, benzoater, tannin, ligninsulfonater, benzotriazol og merkaptobenzotiazolaminer, imidazoliner, og kvaternære ammoniumforbindelses-harpikser.

En eksemplifiserende klasse av flokkuleringsmidler er polyakrylamid-dispergeringsmidler. Antiskummende midler inkluderer acetyliniske dioler, silikoner og polyetoksylerte derivater av disse. Eksemplifiserende biocider inkluderer tinnforbindelser og isotiazoloner.

Sammensetningene ifølge denne oppfinnelse kan også omfatte ikke-overflateaktive biopenetranter, så som dem som er beskrevet i US patent nr. 4778813. Eksemplifiserende ikke-overflateaktive biopenetranter inkluderer poly[hydroksyetylen-(dimetylimino)etylen(dimetylimino)metylendiklorid], poly[hydroksyetylen-(dimetylimino)-2-hydroksypropylen(dimetylimino)metylendiklorid], og N-[3(dimetylanmonio)propyl]-N-[3-etylenoksyetylendimetylanmonio)propyl]ureadiklorid. En alternativ klasse av ikke-overflateaktive biopenetranter er hydrotroper, som i konsentrasjoner på ca. 1 % eller høyere, øker vannløseligheten til tungt eller moderat løsbare oppløste stoffer. Eksemplifiserende hydrotroper er vannløselige glykoletere, som dietylenglykolmonometyleter. Andre hydrotroper inkluderer lavere alkylarylsulfonatsalter av natrium, kalium, ammonium.

Når den finnes i en sammensetning ifølge denne oppfinnelse, kan den ikke-overflateaktive biopenetrant brukes i en mengde på mindre enn ca. 50 %, fortrinnsvis mindre enn ca. 20 %, mer foretrukket mindre enn ca. 10 %, og mest foretrukket mindre enn ca. 5 % (vekt%) basert på vekten av en forbindelse med formel (I) eller TRIS i sammensetningen.

De foregående additiver kombineres fortrinnsvis med fordannede sammensetninger ifølge denne oppfinnelse. For eksempel kombineres en forbindelse med formel (I) eller TRIS med et amin eller et ammoniumderivat, som beskrevet ovenfor. Deretter tilsettes ett eller flere additiver til den resulterende sammensetning. Additivene kan tilsettes som rene forbindelser, eller som kommersielt tilgjengelige preparater av disse, så som vandige løsninger. Sammensetningene ifølge den foreliggende oppfinnelse kan fremstilles på forhånd og lagres inntil de trengs. Sammensetningene er moderat sensitive overfor oksygen. Det er derfor foretrukket, men ikke essensielt, at sammensetningene spyles med og lagres under en atmosfære av en inert gass, så som dinitrogen. Alternativt kan sammensetningene simpelthen lagres under en atmosfære av en inertgass eller til og med i tett lukkede og nesten fulle beholdere, for å minimalisere volumet av luft i beholderens luftrom.

Fremgangsmåte for å redusere nivåer av jernsulfid

Fremgangsmåtene ifølge den foreliggende oppfinnelse er meget effektive til å løse jernsulfid. Denne hensikt oppnås ved å bringe en rørkanal som inneholder jernsulfid i kontakt med en sammensetning ifølge denne oppfinnelsen for å danne en annen sammensetning, og deretter fjerne den annen sammensetning fra rørkanalen.

Fremgangsmåtene er bredt anvendbare på rørkanaler som er kontaminert eller på annen måte tilstoppet med jernsulfidavsetninger. Rørkanalene inkluderer ethvert kar som kan føre vann, gass eller andre fluider. Eksempler på rørkanaler inkluderer, men er ikke begrenset til, rørledninger, ventiler, filtere, filtreringsinnretninger, tanker, lagringsanlegg. Rørkanaler som er særlig relevante innenfor olje- og gassindustrien er rørledninger, som kan føre tørr gass, prosessert fluid, eller begge deler. En særlig fordel ved den foreliggende oppfinnelse er i denne sammenheng følgelig at pH-verdien til sammensetningene som innføres i rørledningene kan justere og kontrolleres, hvilket bevirker enkel håndtering, service og fjerning av sammensetningene. Oppfinnelsen betrakter også behandling av vann og vandige systemer, så som tankvann, som er kontaminert med jernsulfid. I denne sammenheng vil fjerning av jernsulfid redusere tilbøyeligheten til tilstopping av filtreringsinnretninger med jernsulfid, og derved redusere behovet for de konvensjonelle behandlinger med sterk mineralsyre som typisk resulterer i det ledsagende angrep på jernrør og andre innelukningssystemer av jern. Sammensetningene ifølge denne oppfinnelse kan innføres i rørkanaler ved et hvilket som helst middel, eller kombinasjon av midler, som er nødvendig for å bringe sammensetningene i kontakt med jernsulfidavsetninger. Sammensetningene kan innføres kontinuerlig eller intermitterende, dvs. batchvis, for eksempel inn i rørledninger for gass eller fluid som er i drift. Alternativt er batchinnføring effektivt for rørledninger som ikke er i bruk, som imidlertid er blitt tatt ut av service for rengjøring. Industrielle prosedyrer inkluderer pigging, som er effektivt for behandling av rørledninger. Sammensetningene kan til og med innføres i rørledninger ifølge den konvensjonelle piggprosedyre for å fjerne gjenværende jernsulfid. I tillegg kan sammensetningene brukes ved den pågående behandling av slike rørledninger for å opprettholde lave nivåer av jernsulfid.

Selv om bruken av en bestemt sammensetning ifølge denne oppfinnelse er effektiv ved fjerning av jernsulfid fra rørkanaler, er det optimale molare forhold mellom fosfor og jern for en gitt sammensetning ca. 5:1. Det optimale molare forhold kan avhenge noe av det amin eller ammoniumderivat som befinner seg i sammensetningen, og bestemmes lett ved rutinemessig eksperimentering. For eksempel er et forhold mellom fosfor og jern på 4:1 særlig effektivt for sammensetninger av TRIS og ammoniakk, hvilket gir løsninger som fremkommer som rosa til magenta, avhengig av konsentrasjon av komplekst jernsulfid. Et forhold mellom fosfor og jern på 5,1:1 er mest effektivt for sammensetninger av TRIS og metylamin, hvilket typisk gir jemsulfldkomplekser som varierer i styrke fra lakseoransje til dyp oransjebrun, avhengig av konsentrasjonen av jernsulfid som har dannet komplekser. Molare forhold som avviker fra et optimalt forhold kan imidlertid lett anvendes, der hvor det vil opptre kompleksdannelse og oppløsning av jernsulfid, skjønt ved lavere hastigheter. I ethvert tilfelle blir løsningene av oppløst jernsulfid, så snart de er dannet, blir økende blekt gule ettersom jernet sakte oksideres hvis det utsettes for luft, men det forblir likevel homogent.

De følgende sammenlikningseksempler er gitt for å illustrere den foreliggende oppfinnelse. Det skal imidlertid forstås at oppfinnelsen ikke skal begrenses til de bestemte tilstander eller detaljer som er beskrevet i disse eksempelvise utførelsesformene.

Eksempel 1: (sammenligningseksempel)

Sammensetning generert fra tetrakis (hydroksymetyl)fosfoniumsulfat (THPS) og ammoniumklorid

A. Tetrakis (hydroksymetyl)fosfoniumsulfat (THPS) fremskaffes kommersielt som en 75-90 vekt% vandig løsning med pH som varierer under 4. Den følgende prosedyre ga 1000 g 5 % vandig sammensetning som var i stand til å kompleksdanne jernsulfid. 66,6 g 75 vekt% THPS (i vann) og 0,5 g ammoniumklorid ble kombinert, fortynnet med 90 g vann, og deretter blandet. En tilstrekkelig mengde 30 vekt% vandig løsning av natrium-eller kaliumhydroksid ble tilsatt for å heve pH til ca. 6,5. Den samlede vekt av produktet ble brakt til 1000 g ved tilsetning av vann, hvoretter pH på ny ble målt. Etter fortynning kan pH på ny justeres litt, hvis det er nødvendig, til den ønskede verdi.

I dette eksempel kan vann erstattes med metanol i varierende mengder for å frembringe løsninger med så lite som 0 % vann og så mye som 95 % vann, avhengig av de samlede relative mengder av THPS og vann i løsningene. Mer konsentrerte sammensetninger kan fremstilles ved simpelthen å begrense mengden av vann eller alkohol som brukes til å fortynne reagensløsningen.

B. Kommersielle mengder av sammensetningen ble fremstilt ved å følge denne prosedyre. 98,421 tetrakis(hydroksymetyl) fosfoniumsulfat som en 75 % vandig løsning ble fortynnet til samlet tilnærmet 1,4385 m med avionisert vann. Den resulterende sure løsning ble justert til en pH på 7,7 med 40 % vandig kaliumhydroksid, og volumet ble brakt til 1,4763 m med avionisert vann. Etter god blanding, ble ammoniumklorid (0,2132 kg) tilsatt, og den resulterende blanding ble grundig oppløst med røring. pH-verdien krevde fornyet justering til pH 7,7 med en liten mengde 40 % vandig kaliumhydroksid. Den resulterende sammensetning ble lagret i tilnærmet fylte, tettede beholdere, under et valgfritt dekke av dinitrogen.

Eksempel 2: (sammenligningseksempel)

Sammensetning generert fra tetrakis

(hydroksymetyl)fosfoniumsulfat (THPS) og metylamin

Med prosedyren i Eksempel 1, ble en 5 vekt% sammensetning fremstilt ved 1) kombinering av 6,66 g tetrakis (hydroksymetyl)fosfoniumsulfat i form av sin 75 vekt% vandige løsning med nok vann til å danne 90 ml løsning, 2) tilsetning av konsentrert (12M vandig KOH) etsemiddel for å danne TRIS (95 % omdannelse) ved en pH på 7,7, 3) fortynning med vann til 100 ml, 4) tilsetning av 0,263 g metylamin, og 5) blanding. Molforholdet mellom TRIS og amin i denne blanding er 2,6:1.

Eksempel 3: Bestemmelse av optimalt forhold mellom reaktanter og jern

De følgende bestemmelser viser hvordan de relative molare mengder av TRIS og en aminkilde påvirker optimal jern (II) kompleksdannelse. I disse bestemmelser ble jern (II) sulfatheptahydrat, en vannløselig jern (Il)-forbindelse, valgt som en passende standard jernkilde. TRIS ble generert ved bruk av de generelle prosedyrer som er satt frem i Eksempler 1 og 2.

Komplekset som er dannet av TRIS, ammoniakk og jern(II) oppviser et absorbansmaksimum i nærheten av 490 nm. For å finne det optimale forhold av reaktanter, ble absorbansene for forskjellige sammensetninger av de kompleksdannende komponenter målt. Det optimale molare forhold for komponentene [TRIS, ammonium, jern (II)] ble observert til å være 20:8:5.

Et tilsvarende forsøk ved bruk av metylamin ga et kompleks med et absorpsjons-maksimum ved 473 nm, og et optimalt forhold (i mol) på 26:10:5 for [TRIS, metylamin, jern ai)].

Eksempel 4: (sammenligningseksempel)

Kompleksdannelse av uløselig jernsulfid

Jern (Il)sulfid ble utfelt fra vandig løsning ved å kombinere en løsbar jern (II)-forbindelse og et løsbart sulfid i ekvimolare andeler i tilstrekkelige mengder til å overskride løseligheten for jern (II)-sulfid. I dette eksempel resulterte kombinasjonen av 1,65 ml av en 0,172M løsning av jern (Il)-sulfatheptahydrat og 1,65 ml av en 0,172M løsning av natriumsulfidnonahydrat i en løsning med et samlet volum på 50,0 ml, i utfelling av 25 mg svart jern (Il)-sulfid, eller en dispersjon på ca. 550 mg jern (Il)-sulfid pr. liter løsning.

A. Kompleksdannelse av jernsulfid i en dispersjon

20 ml av den 5 vekt%-ig vandige sammensetning som ble fremstilt i Eksempel 2 ble beveget med 25 mg jernsulfid i samlet 50 ml vann. Forholdet TRIS metylamin ble beregnet til å være 26:10. Jern (Il)-sulfid ble oppløst ved 22 °C ved en initial hastighet på ca. 1800 ppm/time til ca. 33 ppm/time når enten sammensetningen eller jernsulfidet ble utarmet. Alternativt ble 20 ml av den vandige sammensetning i Eksempel 1 beveget med jernsulfiddispersjonen. I løpet av 30 minutter hadde alt jernsulfid blitt oppløst, hvilket ble bekreftet av en jevn økning i løsningens absorbans ved ca. 500 nm.

B. Kompleksdannelse av en jernsulfidavsetning på et filter

Jern(II)-sulflddispersjon som ble fremstilt som ovenfor ble filtrert på et dukfilter ved suging. Duken med påført jernsulfid ble plassert i kontakt med 50 ml 0,1 molar citratbuffer i vann ved pH 5 og 20 ml av sammensetningen i Eksempel 1, og ristet. Dukfilteret ble gjort fullstendig fri for utfelling på mindre enn 20 timer, under hvilken absorbansen av den omgivende løsning ved 500 nm økte.

Eksempel 5: (sammenligningseksempel)

pH-avhengighet ved dannelse av sammensetninger som kompleksdanner jern (II)

Dette eksempel viser at sammensetningene og fremgangsmåtene ifølge den foreliggende oppfinnelse som anvender tetrakis(hydroksymetyl)fosfoniumsulfat (THPS) er pH-avhengige.

For hver inngang i den følgende tabell, ble en lagerført løsning som inneholder FeS04(0,015M), NH4<+>(0,030M), THPS (0,06M) og fosfatbuffer (0,1M) brukt ved 22 °C. Initiale løsninger er hovedsakelig fargeløse. Fosfatbufferen på 0,1 M ble brukt til å stabilisere den pH hvor hvert forsøk ble utført.

Resultatene viser at jernsulfidkompleksdannelse skjer mye raskere for sammensetninger som fremstilles fra THPS ved økende pH. Ved pH verdier over 5, fortsetter kompleksdannelseshastigheter å akselerere, og for eksempel ved pH 7,5, er full kompleksdannelse fullstendig innenfor noen få sekunder.

Eksempel 6: (sammenligningseksempel)

Batchprosedyre for piggladning

Dette eksempel viser hvordan en rørledning som inneholder jernsulfidavsetninger kan rengjøres ved bruk av en sammensetning og en fremgangsmåte ifølge denne oppfinnelse. En pigg sendes inn i en rørledning og settes i en kjent lokalisering i rørledningen. En tilstrekkelig mengde av den vandige sammensetning som er fremstilt som i Eksempel 1 injiseres i ledningen. En annen pigg sendes inn for å danne en fluidsøyle mellom de to piggene, som vil dekke hele omkretsen av rørledningens vegg. Piggladningen ("pigg pill") sendes inn og beveges med 9,656 kg/time avhengig av reguleringen av trykket som brukes til å bevege piggene. En tredje pigg med et bærefluid kan sendes inn for ytterligere opprensning av eventuelle løse partikler som ligger tilbake. Prøver kan tas ved piggmottakeren for å evaluere om ytterligere pigging er nødvendig.

Eksempel 7: Prosedyren uten pigging

Denne prosedyre kan være nødvendig for rørledninger med særlig alvorlig oppbygging av jernsulfid, eller hvis en rørledning ikke er forsynt med piggmottakere og piggavsendere. En eller annen type av separasjons- eller oppbevaringsbeholdere kan være nødvendig oppover i ledningen. En vandig sammensetning ifølge denne oppfinnelse injiseres inn i rørledningen på en kontinuerlig basis oppstrøms jern-oppbyggingen. Strømningsmengde og trykk overvåkes, og prøve tas når det er mulig. Jernsulfidavsetningene fjernes gjennom den kontinuerlige strømning av sammensetningen gjennom rørledningen.

Eksempel 8: (sammenligningseksempel)

Prosedyre med batch og pigg

Den vandige sammensetning ifølge Eksempel 1 innføres batchvis i en rørledning via tyngdekrafttilførsel eller injeksjon, avhengig av det innvendige trykk i rørledningen. En pigg sendes deretter inn etter batchbehandling med den vandige sammensetning for å fjerne løsningen langs ledningen. For beste resultater bør piggen beveges ved 9,656 kg/time. Prøver kan tas ved piggmottakeren for å evaluere om ytterligere pigging er nødvendig. Alle volumer av sammensetningen som brukes er basert på lengde, innvendig diameter av røret, og hvor alvorlig avfallet, kroppen eller oppbyggingen i rørledningen er. Typen pigg kan velges basert på alvorligheten av oppbyggingen i ledningen.

Selv om den foreliggende oppfinnelse er blitt beskrevet og illustrert med hensyn til foretrukne utførelser og en foretrukket bruk av den, skal den ikke begrenses til dette, siden modifikasjoner og endringer kan gjøres med den, hvilket er innenfor oppfinnelsens fulle ramme slik den er satt frem i de vedføyde krav.

Claims

1. Fremgangsmåte for å redusere nivået av jernsulfid på den innvendig overflate i en rørkanal, karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: (a) å bringe den innvendige overflate i kontakt med en første sammensetning, fremskaffet ved en prosess omfattende å kombinere minst én forbindelse som har formel (I):

med minst ett amin valgt blant alkylaminer, dialkylaminer, alkylendiaminer, sykloalkylaminer og de korresponderende syrer derav ved tilstedeværelse av et vandig løsemiddel, hvor X er et anion med valens n og som er valgt blant bromid, jodid, lavere alkylkarboksylater, bisulfitt, bisulfat, hydrokarbylsulfonater, dihydrogenfosfat, nitrat, heksafluorfosfat, sulfitt, monohydrogenfosfat og fosfat, hvorved det fremkommer en andre sammensetning, og (b) å fjerne den andre sammensetning fra rørkanalen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor rørkanalen er en rørkanal for tørr gass.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor rørkanalen er en rørkanal for prosessert fluid.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor sammensetningen tilsettes kontinuerlig til rørkanalen.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor sammensetningen tilsettes intermitterende til rørkanalen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor aminet eller den korresponderende syre derav velges blant alkylaminer og de korresponderende syrer derav.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, hvor aminet er metylamin.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor aminet eller den korresponderende syre derav velges blant metylamin, etylamin, propylamin, isopropylamin, butylamin, tertbutylamin, 1,2-diaminoetan, 1,3-diaminopropan, syklopropylamin, syklobutylamin, syklopentylamin, sykloheksylamin, og de korresponderende syrer derav.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor molforholdet mellom fosfor som ikke er X og nitrogen i aminet eller den korresponderende syre derav er fra 1:1 til 15:1.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, hvor molforholdet er fra 1,5:1 til 8:1.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, hvor molforholdet er ca. 2,5:1.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor løsemidlet er vann eller en blanding som omfatter vann og en alkohol.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor alkoholen er metanol.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor løsemidlet er vann.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12, hvor pH for løsemidlet er mellom 4,5 og 10.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, hvor pH er mellom 6 og 9.

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvor pH er ca. 8.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor forbindelsen er til stede i en mengde mellom 1 og 90 vekt% av sammensetningen.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvor forbindelsen er til stede i en mengde på 5 vekt% av sammensetningen.

20. Fremgangsmåte ifølge kravl9, hvor forbindelsen er til stede i en mengde på 1 vekt% av sammensetningen.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 1, hvor aminet eller den korresponderende syre derav er til stede i en mengde mellom 0,05 og 2,0 vekt% av sammensetningen.

22. Fremgangsmåte for å redusere nivået av jernsulfid på den innvendig overflate i en rørkanal, karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: (a) å bringe rørkanalen i kontakt med en sammensetning som omfatter tris(hydroksymetyl)fosfin (TRIS), minst ett amin eller en korresponderende syrer derav, og et løsemiddel, hvorved det fremkommer en andre sammensetning; og (b) å fjerne den andre sammensetning fra rørkanalen.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor rørkanalen er en rørkanal for tørr gass.

24. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor rørkanalen er en rørkanal for prosessert fluid.

25. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor sammensetningen tilsettes kontinuerlig til rørkanalen.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor sammensetningen tilsettes intermitterende til rørkanalen.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor aminet eller den korresponderende syre derav velges blant alkylaminer, dialkylaminer, alkylendiaminer, sykloalkylaminer og de korresponderende syrer derav.

28. Fremgangsmåte ifølge krav 27, hvor aminet eller den korresponderende syre derav velges blant alkylaminer og de korresponderende syrer derav.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, hvor aminet eller den korresponderende syre derav velges blant metylamin og ammoniumklorid.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 28, hvor aminet eller den korresponderende syre derav velges blant metylamin, etylamin, propylamin, isopropylamin, butylamin, tertbutylamin, 1,2-diaminoetan, 1,3-diaminopropan, syklopropylamin, syklobutylamin, syklopentylamin, sykloheksylamin og de korresponderende syrer derav.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor molforholdet mellom TRIS og amin eller ammoniumderivat av dette er fra 1:1 til 15:1.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 31, hvor molforholdet er fra 1,5:1 til 8:1.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor molforholdet er ca. 2,5:1.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor løsemidlet er vann eller en blanding som omfatter vann og en alkohol.

35. Fremgangsmåte ifølge krav 34, hvor alkoholen er metanol.

36. Fremgangsmåte ifølge krav 34, hvor løsemidlet er vann.

37. Fremgangsmåte ifølge krav 34, hvor TRIS er til stede i en mengde mellom 1 og 90 vekt% av sammensetningen.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 37, hvor TRIS er til stede i en mengde på 5 vekt% av sammensetningen.

39. Fremgangsmåte ifølge krav 38, hvor TRIS er til stede i en mengde på 1 vekt% av sammensetningen.

40. Fremgangsmåte ifølge krav 22, hvor aminet eller den korresponderende syre derav omfatter mellom 0,05 og 2,0 vekt% av sammensetningen.