Коррозия

Результаты коррозионных испытаний различных конструкционных материалов при перегонке нефти

В табл. 5.4 приведены данные по нафтеновокислотной коррозии внутренних элементов вакуумной ректификационной колонны. Большинство повреждений в форме сильного питтингообразования и канавок наблюдается в интервале температур 300—350 С. Верх и низ колпачков, выполненных из аустенитных нержавеющих сталей AISI 317 (тарелка 6, 304 С) и AISI 316 (тарелка 7, 338 °С), а также поверхность тарелок снизу были подвержены коррозионному разрушению при конденсации паров, богатых нафтеновыми кислотами.

 

Таблица 5.4. Конструкционные материалы и коррозионные повреждения внутреннего оборудования вакуумной колонны [7]

 

№ тарелки

Деталь

тарелки

Марка стали (пo AISI)

Темпе

ратура,

Общее

состояние

металла

Коррозионные повреждения

клапаны или колпачки

низ тарелки

опорная стойка тарелки

сливной

стакан

 

Колпачок

410

110

Отличное

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

2

Клапан

410

143

»

 

»

»

 

3

»

410

177

»

»

»

 

»

4

 

410

218

Плохое

Разрушен- на 45 %

Общее утончение вплоть до сквозного разрушения при открытии клапана

Незначительная

коррозия

Общее

утонение

5

Колпачок

317

285

Отличное

Отс.

Отс.

Отс.

Отс.

Прокладка

каплеотбойника

Сетка

проволочная

плетеная

316

343

Плохое

Разрушена на 40 %

»

Сильный питтинг

»

6

Колпачок

317

304

 

Сильный

питтинг,

35 %

Питтннги по всей ннжией стороне

Отс.

 

7

 

316

338

»

То же, 45 %

То же

»

 

8

316

360

Отличное

Отс.

Отс.

 

 

9

316

393

»

»

»

»

»

 

Скорость коррозии углеродистой стали в месте ввода сырья, где происходит испарение (380°С), достигает 20 мм/год |4].

В табл. 5.5 приведены результаты промышленных коррозионных испытаний различных конструкционных материалов при перегонке нефти, содержащей нафтеновые кислоты [7]. Как следует из приведенных данных, легирование хромом до 13 % (сталь марки AISI 410, соответствующая по составу стали 08X13) не обеспечивает необходимой стойкости к коррозионному разрушению, Удовлетворительной стойкостью к общей коррозии обладают хромоннкелевые стали аустенитного и аустенитно-ферритного класса марки AISI 316 и AISI 309 (аналоги сталей 08Х18Н10 и 20Х23Н13). Сенсибилизация и стабилизирующий отжиг значительно снижают коррозионную стойкость по отношению к нафтеновым кислотам.

Использование сталей типа 18-8 возможно лишь при отсутствии хлоридов в перерабатываемом сырье.

Для защиты от нафтеновокислотной коррозии рекомендуется использовать высоколегированную сталь X17H13M3T. Медь и медные сплавы не приемлемы, так как подвергаются коррозии при 150 °С. Устойчивы против нафтеновокислотной коррозии алюминий и алюминиевые сплавы (не содержащие медь). Однако их использование ограничено по механическим свойствам и свариваемости. Кроме применения стойких материалов и ограничения скоростей потоков имеются следующие методы снижения коррозионной агрессивности нафтенсодержащего сырья [5]: смешение кислых нефтей с нефтями, не содержащими нафтеновые кислоты;

предварительное удаление нафтеновых кислот путем испарения при температурах, ниже которых они не агрессивны.

нейтрализация нафтеновых кислот раствором Са(ОН)2 или NaOH с последующим удалением нафтенатов кальция и натрия с водным отстоем, Однако этот метод не нашел практического применения, так как помимо усложнения производственного процесса сопровождался нежелательным занесением кальциевых соединений в остаточные продукты перегонки.

 

Таблица 5.5. Результаты промышленных коррозионных испытаний при переработке сырья, содержащего нафтеновые кислоты

 

Место установки образцов

Технологической поток

Температура, С

Кислотное число, мг КОН на 100 г

Скорость коррозии, мм/год

углеро- дистая

сталь

4Сr--0,5 Мо

AISI 410

AISI 306

AISI 316

Атмосферная колонна

Сырье атмосферной колонны

349

30 - 80

1,52

0,08

0,03

0,03

0.03

Всасывающая линия насоса

Дизельная фракция

274

30 60

0.13

0,05

0,03

0,03

0,03

Линия ввода

Отбензиненная

нефть

321

90 -110

0,13

0,10

0.05

0,03

0.03

Трансферная линия

Сырье вакуумной колонны

427

90 - 110

2,97

0,81

4,22

0,03

0.05

Всасывающая линия насоса

Легкий вакуумный газойль

177

70  - 100

0,10

0,08

0,03

0,03

0,03

Линия выкида насоса

Тяжелый вакуумный газойль

282

60 - 130

0,46

0,40

0,43

0,10

0,03

 

Газойль для промывки вакуумной колонны

393

50 - 70

1,24

0,15

0,08

0,08

0,08

Трансферная линия

Вакуумный остаток

371

50 - 70

0,68

0,28

0,10

0,05

0,05