Защита конденсационно-холодильного оборудования атмосферных колонн осуществляется путем обработки верхних погонов нейтрализующими агентами. В качестве таких агентов могут быть использованы аммиак, морфолин, органические амины.

Самым распространенным нейтрализующим агентом является аммиак вследствие своей сильной нейтрализующей способности, недефицитности и относительно низкой стоимости.

Основным недостатком нейтрализации с помощью аммиака является трудность поддержания значений pH в оптимальном диапазоне. Аммиак летуч и характеризуется очень крутым ходом кривой титрования, особенно в интервале pH от 5,0 до 7,5 [20] (рис. 5.9). В связи с этим даже небольшие изменения скорости введения аммиака или содержания хлороводорода и сероводорода в нейтрализуемых средах сопровождаются значительными отклонениями pH от заданного диапазона.

Главное преимущество этого нейтрализующего агента заключается в его способности двигаться в газообразном состоянии с технологическим потоками связывать хлороводород еще до момента конденсации паров воды.

Рис. 5.9. Кривые титрования нейтрализующих агентов [20]:

1 — аммиак; 2—смеcь нейтрализующих аминов;

3 — водорастворимый отдельный компонент нейтрализующего амина (морфолин)  

Аммиак вводят в систему как в виде газа, так и в виде водного раствора. Применение газообразного аммиака затрудняет регулирование его дозировки, что имеет неблагоприятные последствия как в случае недостаточной подачи, так и в случае передозировки. При пониженном расходе аммиака и связанном с этим понижении pH возрастает скорость хлористоводородной коррозии [21]. Возрастание pH вследствие избыточного количества NH3 в системе способствует увеличению растворения Н₂S и его диссоциации, что ведет к усилению сероводородной коррозии. Опасность введения избытка аммиака заключается также в образовании отложений аммонийных солей NH₄HS, (NH₄)₂S и NH₄Cl — продуктов парофазной реакции аммиака с хлороводородом и сероводородом. Особенно коррозионно-агрессивны отложения хлорида аммония, который при концентрации в паровой фазе от 40 до 70 млн^-1 способен выделяться из потока уже при температуре выше точки росы воды и отлагаться на поверхности металла (увлекая, благодаря своей гигроскопичности, некоторое количество Н2О) в виде липкой пасты, содержащей NH⁺₄ и Сl^- [14]. Катион аммония вследствие своей нестабильности выделяет аммиак, а в остатке образуется соляная кислота; pH таких растворов соляной кислоты имеет очень низкое значение, что вызывает в присутствии H₂S интенсивный процесс питтингообразования [22].

Для предотвращения образования отложений NН4Сl в некоторых случаях практикуется водная промывка системы верхнего оборудования атмосферных колонн |12], в результате чего происходит одновременная конденсация NH4Cl или НСl вместе с большим количеством воды.

На отечественных установках аммиак применяют в основном в виде 1—3 %-го водного раствора, при введении которого вода мгновенно испаряется, давая возможность газообразному аммиаку вступить в реакцию с хлороводородом в паровой фазе. Преимущество применения аммиака в виде водного раствора состоит в облегчении дозировки реагента, сокращении его расхода и уменьшении вероятности коррозионного растрескивания латунных труб. Водный раствор аммиака способствует растворению и удалению из системы образующихся хлорида и сульфида аммония, которые в случае использования газообразного аммиака выпадают в осадок на рабочей поверхности оборудования и как неустойчивые соединения могут служить новым источником образования HCI и H₂S, тем самым интенсифицируя процесс коррозии металла оборудования.

Подача аммиачной воды обычно осуществляется в шлемовые линии или линии орошения эвапорационных и атмосферных колонн. Результаты исследования эффективности защиты от коррозии конденсационно-холодильного оборудования в зависимости от точки ввода аммиака в систему приведены на рис. 5.10. Полученные данные свидетельствуют о том, что при вводе нейтрализующего реагента в шлемовую линию скорость коррозии углеродистой стали снижается в 1,5—2 раза по сравнению со скоростью коррозии, имеющей место при подаче его в линию орошения. Уменьшение скорости коррозии обусловливается более полной нейтрализацией остаточных количеств НСl перед конденсаторами-холодильниками. Кроме того, подача аммиачного раствора в шлемовую линию позволяет избежать образования отложений NH4Cl, (NH4)2S на верхних тарелках колонн, которые не только вызывают коррозию металла, но и нарушают процесс перегонки.

Рис. 5.10. Изменение скорости коррозии К углеродистой стали в конденсационно-холодильном оборудовании атмосферной колонны К- 2 в зависимости от места ввода NH4OH: