Коррозия

Оборудование установок моноэтаноламиновой очистки газов, содержащих сероводород

За рубежом на установках очистки моноэтаноламином газов, содержащих сероводород и диоксид углерода, оборудование изготавливается из углеродистых и низколегированных сталей [10]. Общая коррозия абсорберов незначительна. Десорберы из углеродистых сталей подвергаются значительной коррозии в верхней или средней части. Скорость коррозии составляет от 0,1 до 1,0 мм/год. Из теплообменников сильнее всего корродируют те аппараты, в которые поступает горячий раствор амина. Коррозия кипятильника — одна из важных проблем установок очистки МЭА. (Обычно теплоноситель — пар поступает по трубному пространству). Трубы кипятильников наиболее интенсивно корродируют при следующих условиях: использовании раствора амина высокой концентрации; применении водяного пара с высокой температурой, а также при содержании в водяном паре примесей; недостаточной регенерации и фильтровании циркулирующего раствора. Возможен выход из строя трубных пучков через 7—9 мес эксплуатации. Обычно в таких случаях не дает положительных результатов применение и нержавеющих сталей.

В работе [14] обращено внимание на то, что по причине общей коррозии быстрее, чем другое оборудование, выходят из строя трубопроводы.

При применении раствора ДЭА в качестве поглотительного раствора наблюдается меньше случаев отказа оборудования по причине коррозии (по сравнению с МЭА), что, по-видимому, объясняется тем, что при разложении раствора ДЭА образуется меньше коррозионно-активных продуктов [15].

Необходимо отметить, что оборудование, находящееся в технологической линии после десорбера: сепараторы, холодильники и т. д., — в какой-то степени защищается от общей коррозии попадающими в них частично [0,5—2,0% (по объему)] растворами аминов. Но это количество амина чаще всего не регламентировано. Для оборудования, расположенного в конце этой цепочки, защитное действие уже незначительно. Так, на одном из ГПЗ вышла из строя емкость хранения кислых вод, стоящая после сепаратора кислых газов, в результате сероводородного расслоения днища.

В случае недостаточно хорошей подготовки пара выходят из строя кипятильники из-за общей коррозии со стороны пара. Отмечены выходы из строя трубных пучков кипятильников из углеродистой стали через 4—5 лет эксплуатации. Работающие в аналогичных условиях кипятильники с трубными пучками из углеродистой стали на других установках аминовой очистки прослужили без замены 12 лет, что объясняется более тщательным контролем за подготовкой пара.

Отмечена [12] интенсивная коррозия кипятильника — 60 % трубок вышли из строя. Язвы, переходящие в сквозные отверстия, образовались в нижней части, на уровне скопления парового конденсата. Коррозия была обусловлена наличием в паровом конденсате большого количества угольной кислоты. Со стороны регенерированного раствора МЭА заметных коррозионных повреждений в трубках кипятильника не обнаружено.

Нужно учитывать, что при очистке природных газов в растворы аминов могут попадать значительные количества минеральных солей [16]. Выносимая с газом на поверхность земли пластовая вода содержит определенное количество минеральных солей, в том числе хлориды, которые вместе с водой могут захватываться газом, затем переходить при абсорбции в растворы аминов. Эти соли могут частично увлекаться выходящими из десорбера кислыми газами. Хлориды могут значительно усиливать коррозию оборудования, контактирующего с кислыми газами.

На установках сероочистки нефтеперерабатывающих заводов хлориды могут попадать в растворы аминов в результате периодического введения хлорорганических соединений для активизации катализатора.

По всей вероятности, в результате воздействия хлоридов, содержащихся в кислых газах, наблюдалось растрескивание крышки холодильника-конденсатора, изготовленной из стали Х18Н10Т (установка аминовой очистки, входящая в состав гидроочистки). Действием хлоридов (наличие которых определено анализами химической лаборатории завода), содержащихся в кислых газах, интенсифицируется коррозия сеток отбойников из стали Х18Н10Т в колонне-абсорбере аминовой очистки газов, входящей в состав установки гидроочистки.

В лабораторных условиях изучали коррозию углеродистой стали в растворах аминов, определяли влияние на нее различных технологических факторов.

Водные растворы МЭА и ДЭА имеют щелочную реакцию и обладают ингибирующими свойствами. При увеличении температуры до 125 °С и насыщении растворов аминов кислыми газами pH понижается.

В чистых растворах МЭА и ДЭА общая коррозия углеродистой стали незначительна (при 115°С — 0,03 мм/год).