Спосіб захисту від корозії обладнання установок підготовки та переробки нафти

Спосіб захисту від корозії обладнання установок підготовки та переробки нафти, що включає введення у технологічне середовище похідних імідазоліну загальної формули ^ChLChLNH—Ch C _ п RCOOH. R де R - залишок насиченої та ненасиченої жирної кислоти з числом атомів вуглецю Сє-Св, С9-С15, С15-С21, Ri - алкіл, алкілен з числом атомів вуглецю С5-С7, С 8 -Сн, С14-С20, R2 - СНз-, алкіл С 3 -Сі 4 , алкіларил CeHg-, R3 - Н, трет бутил, алкіларил С8Н9-, R4 - Н, алкіл СгС 5 , С6Н5-, орто-НОС6Н4-, пара-СНзОСєН^, п = 0,1,2, який відрізняється тим, що в технологічне середовище додатково вводять ПОХІДНІ гідроксиметиленамінів загальної формули HO-(CH2)nNH2, де п = 2,3, при масових співвідношеннях похідних імідазоліну і похідних гідроксиметиленамінів (35) (2-1) і концентраціях компонентів 1-20 г/т технологічного середовища CM О 00 О) ю "" Винахід відноситься до ХІМІЧНИХ методів захисту обладнання установок підготовки та переробки нафти від корозії з боку технологічних середовищ Відомий спосіб введення інпбіторівнейтралізаторів (розчини аміаку) у шоломи колон установок переробки нафти [Дж Брегман Ингибиторы корро-зии-М-Л Химия, 1966, с 272] Цей метод дозволяє значно знизити корозійну агресивність бензинових конденсатів, але введення в систему надлишкової КІЛЬКОСТІ аміаку може приводити до відкладень амонійних солей в технологічному обладнанні, збільшення концентрації амонійного азоту у стічних водах та розтріскування сплавів, які містять мідь Відомий спосіб захисту від корозії нафтопереробного обладнання спільним або роздільним введенням в технологічну систему похідних ети лендиаміну (ЕДА) та ПШЦЦИИ гальною формулою іїїну (ЇМ) Н 2 С—N. де R, R1, R!2 - водень або вуглеводневий радимвп з КІЛЬКІСТЮ атомів вуглецю від 8 до 32, - Y- R'- С2ЬІ4 - NRa, - СН2 - СН - СН3, - СН2 - СН - СН2ОН 1 таке інше Типове співвідношення компонентів при захисті ЕДА-40%, похідних ІМ-2%, спирту - 5%, вуглеводню - 53% (патент США 3 819 328 Використання алкіленполіамінів в дистиляційних колонах для О) со 39598 поверхнях технологічного обладнання Одним із шляхів виходу з цієї ситуації може бути використання менш концентрованих розчинів аміаку, що не завжди виправдано з економічної точки зору, бо приводить до збільшення експлуатаційних витрат CH2CH2N11 - СН на протикорозійний захист 3 іншого боку, при виCH2~R користанні концентрованих розчинів аміаку, значC-R, - n RCOOH на частина його попадає в газову фазу нижчих вуглеводнів, викликаючи проблеми при подальшій їх переробці і отриманні зріджених газів Такі зрідде - R - залишок насиченої та ненасиченої жижені гази не витримують випробувань на мідну рної кислоти з числом атомів вуглецю Сб-Ce, Сэпластинку (по ГОСТ 21443, п 2 6) Аналогічна сиС-І5, С15-С21 туація спостерігається також при використанні Ri - алкіл, алкілен з числом атомів вуглецю С5композиції інгібіторів по прототипу (ЕДА ІМ=20 1) С7, Св-Сі4, Си-Сго В основу винаходу, що заявляється, поставR2-CH3, алкіл Сз-Си (Сю середнє), алкшарил лено задачу удосконалити спосіб захисту від короСзНд-та ІНШІ, зії технологічного обладнання установок по ПІДГОR3-H, трет, бутил, алкіларил ТОВЦІ та переробці нафти шляхом додаткового Rt-H, алкіл Сі-С 5 , С 6 Н 5 введення похідних пдроксиметиленаміну, що запСН3ОСбН4 - та ІНШІ, безпечить більш високі ступені захисту від корозії п=0,1,2, обладнання в парогазовій, рідкій вуглеводневій та які використовуються разом з аміачною водою водній фазах без погіршення якості напівпродуктів (2-4г/т бензину)для захисту від корозії обладнання і товарних продуктів, а також запобігання накопиустановок AT і АВТ [В Ф Сороченко и др Резульченню продуктів корозії та утворенню органічних таты испытания ингибитора коррозии ТАЛ-3, Нефта неорганічних відкладень в системі тепеработка и нефтехимия, 1983, №11, с 11, С А Нестеренко, Я Б Козликовский Применение Поставлена задача вирішується тим, що в ингибиторов коррозии типа ТАЛ и других химикоспособі захисту від корозії обладнання, який вклютехнологических методов для борьбы с коррозией чає введення у технологічне середовище похідних на установах первичной переработки нефти, Нефімідазоліну загальної формули тепереработка и нефтехимия (Киев), 1987, вып 33, CH2CH2NH - СН с 3], що прийнято за прототип :H 2 -N. По патенту США 3 819 328 співвідношення n RCOOH C-R, СН2ЕДА ЇМ складає 20 1, тобто ЕДА в даному випадку виступає в якості нейтралізатора кислих газів (НСІ, де - R - залишок насиченої та ненасиченої жиH2S, СО 2 та ІНШІ) ЩО ВИДІЛЯЮТЬСЯ при переробці рної кислоти з числом атомів нафти На відміну від солей вказаних газів з аміавуглецю Сб-Ce, С9-С15, Сі5-С2і ком, амонійні солі з ЕДА менш схильні до утворенRi - алкіл, алкілен з числом атомів вуглецю Csня відкладень на стінках технологічного обладнанС7, Ce-Cu, С14-С20, ня та комунікацій, навіть у випадку, коли водна R2 - СНз, алкіл Сз-Си (Сю середнє), алкіларил фаза присутня в малих кількостях Але ефект за регулювання корозії від 25 06 1974) З іншого боку, відомий "Способ получения производных имидазолина" по а с №1336506 від 25 06 1985р загальної формули хисної післядії такої суміші ЕДА і похідних Щ незначний і, при відключенні подачі інгібіторів, швидкість корозії обладнання швидко зростає, як у водній і вуглеводневій, так і в газовій фазі При СПІЛЬНІЙ подачі в якості нейтралізатора 24г/т бензину аміаку, а в якості інпбітора -10vtr бензину похідних ЇМ по авт свід №1336506 (тобто, в співвідношенні аміак імідазолін=1 2,5-5), ступені захисту обладнання від корозії досягають 95-99% Без подачі аміаку ступені захисту в реальних умовах не перевищують 90% При припиненні подачі інпбітора ефект післядії в вуглеводневій та водній фазах складає 10-14 днів (швидкість корозії при цьому практично не змінюється) На відміну від попереднього випадку (див пат США 3 819 328), подачу аміаку і імідазолінового інпбітора треба проводити тільки роздільно, в зв'язку з тим, що водні розчини аміаку і вуглеводневі (чи вуглеводнево-спиртові) розчини імідазоліну не змішуються Аміачний розчин на установки по переробці нафти може подаватися за умови підтримання співвідношення вуглеводневої і водної фаз на установці в порядку 10 1, бо, коли співвідношення це сягає 100-1000 1, застосування аміачного розчину стає небезпечним внаслідок утворення із концентрованих розчинів відкладень амонійних солей на CeHg -та ІНШІ, R3 - Н, трет, бутил, алкіларил CsHg-, R4 - Н, алкіл Сі-С 5 , С 6 Н 5 -, -оНОС6Н4-, пСН3ОСбН4 - та ІНШІ, п=0, 1,2, згідно з винаходом, новим є те, що в технологічне середовище додатково вводять ПОХІДНІ пдроксиметиленаміну загальної формули HO-(CH2)n-NH2, де п=2, З, в співвідношеннях 3-5 2-1 (ваг) і концентраціях 1-20г/т конденсату («головки») Введення в систему такої суміші забезпечує більш високі ступені захисту металевого обладнання в парогазовій, рідкій вуглеводневій та водній фазах На кресленні зображена лабораторна установка, яка моделює роботу установок по підготовці і переробці нафти (див креслення) і на якій були проведені лабораторні випробування Лабораторна установка містить 1 - масляну баню, 2 - перегонну колбу, 3 - ректифікаційну колону, 4 - холодильник, 5 - прийомник, 6 - еф холодильник, 7 - контактний термометр, 7* - термометр, 8 - дозатор інпбітора, 8* - дозатор нафти, 9 змійовик, 10 - відбірник, 11 - ЛІНІЮ зрошення 39598 Розглянемо спосіб захисту від корозії обладнання установок підготовки та переробки нафти на прикладі роботи лабораторної установки В перегонну колбу 2, оснащену контактним термометром 7, дозатором сирої нафти 8* і ректифікаційною колоною 3, заливають сиру нафту з вмістом води до 0,1% Включають розігрів масляної бані і доводять температуру в колбі 2 до 220°С При цьому відганяються легкі фракції вуглеводнів, пари води і корозійно-агресивні гази (H2S, СОг, О2) Температура колони (шолом) становить 90-100°С Парогазова суміш попадає в холодильник 4 і потім в прийомник 5, який охолоджується водою з температурою 10-12°С РІДКІ вуглеводні доконденсовуються в холодильнику 6, а газова фракція вуглеводнів (С-і-Сд) відводиться в витяжний канал 3 прийомника по лінії зрошення в колону 3 подається конденсат Взірці-свідки завішують в верхній частині колони 3 - т 1, в прийомнику 5 в конденсаті -т 3, та в паро-газовій фазі т 2 Суміш інгібіторів в систему подають у вигляді 1-10% - вих вуглеводневих розчинів дозатором 8 Результати корозійних випробувань наведені в таблиці Розглянемо результати лабораторних випробувань, які приведені в таблиці в КІЛЬКОСТІ 9 прикладів Швидкість корозії сталі 20 без подачі інгібіторів максимальна в точці т 1 і досягає 0,300мм/рік При подачі нафти на установку тільки похідних імщазоліну (п 2 таблиці) спостерігається різке зниження швидкості корозії в точках т 1 і т 3, але в парогазовій фазі (т 2) ступінь захисту (Z) не перевищує 70% Подача одного МЕА приводить до деякого зниження (в 3-4 рази) швидкості корозії в точках контролю І лише подача в технологічне середовище композицп похідних імідазоліну і МЕА забезпечує високі ступені захисту від корозії (Z>90%) у всіх точках контролю при випробуваних співвідношеннях імідазолін гідро-ксиметиленамін і концентраціях від 1 до 20мг/кг У випадку ж утворення незначних кількостей відкладень амонійних солей в холодильниках 4 і 6, Вони легко змиваються конденсатом в прийомник 5 і розчиняються в незначних кількостях води в нижній частині прийомника 5 нижче рівня відводу конденсату в ЛІНІЮ зрошення 1 Таблиця Результати корозійних випробувань Інпбіто р Швидкість корозії Ступінь захисту, % 1 ІМІД* МЕА Концент мг/Кг 2 1 0 10 0,024 0,017 0,008 92,0 97,6 83,3 3 0 1 10 0,080 0,020 0,040 75,3 79,4 66,6 4 4 1 10 0,016 0,008 0,0013 94,6 96,2 98,9 5 3 1 10 0,013 0,002 0,005 95,6 99,0 95,8 6 5 2 10 0,011 0,007 0,004 96,3 96,7 96,7 7 4 1 1 0,024 0,019 0,012 92,0 91,0 90,0 8 4 1 20 0,005 0,002 0,004 98,3 99,0 99,2 9 4 1** 10 0,012 0,018 0,005 96,0 91,4 96,0 № Співвідношен Сталі Ст 20, мм/рік Т1 0,300 Т2 0,210 ТЗ 0,120 Т1 Т2 ТЗ *ТАЛ-М (ТУ 38 УССР 201 462-86) **монопропаноламін (HO CH 2 CH 2 CH 2 NH2) Ступ корозії (мідна плас-тинка ГОСТ 6321, ГОСТ 21443 Сильне потускніння Незнач-не потуск Колір св помаранчовий Незнач-не потуск Колір св помаранчовий Незнач-не потуск Колір св помаранчовий Незнач-не потуск Колір св помаранчовий Незнач-не потуск Колір св помаранчовий Незнач-не потуск Колір св помаранчовий Незнач-не потуск Колір тем помаранчовий Незнач-не потуск Колір тем -помаранчовий 39598 *W 220 £ Комп ютерна верстка С Волобуєв Фіг. Підписне Тираж 39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119