Коррозия

Влияние концентрации аммиака на коррозионную стойкость сталей

Важное значение имеет правильное установление норм рас­хода аммиака. Ранее в нефтепереработке для полноты нейтрали­зации подавали избыток NH3 в количестве 30—50 г на 1 т нефти. Однако при этом имеется серьезная опасность корро­зионного разрушения медных сплавов. В настоящее время на большинстве предприятий отрасли расход аммиака составляет 1—5 г на 1 т нефти, а его подачу регулируют таким образом, чтобы значение pH водной фазы конденсационно-холодильной системы находилось в оптимальном для эксплуатируемых на установке материалов диапазоне.

Поддержание pH дренажных вод рефлюксных емкостей ко­лонн К-I, К-2 на уровне 6,5—7,5 позволяет достичь удовлетво­рительных значений скоростей коррозии сталей, латуней и алюминиевых сплавов [23]. Считается [14], что оптимальное значение pH зависит от содержания H2S и хлоридов. В присутствии сероводорода скорость коррозии стали зависит от толщины сульфидной пленки, которая определяется парциальным давлением сероводорода: при высоком парциальном давлении H2S оптимальное pH лежит в области более низких значений (5,5—6,5), тогда как при низком давлении H2S для пленкообразования требуются более высокое значение pH и низкая концен­трация хлор-иона (рис. 5.11).

Коррозионное поведение углеродистой стали определяют ус­ловия образования защитной сульфидной пленки [24]. Ослабление защитного действия сульфидной пленки в присутствии хло­ридов с понижением pH происходит за счет внедрения хлор-ионов в защитный слой. Приведенная на рис. 5.12 зависимость скорости коррозии стали от pH среды и концентрации С1- в условиях совместного воздействия на металл сульфидной серы и хлоридов демонстрирует минимальную скорость коррозии при pH 5—6. Поддержание pH в заданном интервале зависит, как указывалось выше, от количества подаваемого аммиака.

Результаты исследований по влиянию количеств NH3 па коррозионную стойкость углеродистой стали приведены на рис. 5,13, 5.14. Эксперименты проводили при изменениях рас­хода аммиака как в очень узком интервале 1,5—4,0 г на 1 т нефти, так и в более широком — 5—15 г на I т нефти. Мини­мальное количество подаваемого на установки аммиака уста­навливалось таким образом, чтобы значения pH дренажных вод из рефлюксных емкостей колонны К-2 были не ниже 7,0. Представленные данные свидетельствуют о том, что необосно­ванное увеличение или уменьшение расхода аммиака приводит к возрастанию скорости коррозии углеродистой стали. В связи с этим для каждой конкретной установки на основании данных по количеству НС1 необходимо рассчитывать оптимальные нор­мы расхода аммиака, при которых скорость коррозии металла оборудования будет минимальной.  

Изменение скорости коррозии k углеродистой стали (в водном растворе с различным содержанием H2S) в зависимости от концентрации НС

Рис. 5.11. Изменение скорости коррозии k углеродистой стали (в водном растворе с различным содержанием H2S) в зависимости от концентрации НСl (данные Р. Хауслера, Н Кобла):

1 — в растворе НСl без добавления H2S; 2—5 — в растворе НС1 с добавлением H2S. моль/л: г— 10-2; 3— 10-3; 4 - 10-4; 5— 10-5  

Зависимость скорости коррозии К углеродистой стали от pH и концентрации хлор-иона

Рис 5.12. Зависимость скорости коррозии К углеродистой стали от pH и концентрации хлор-иона |24]

Концентрация NH4Cl,      млн-1: 1 — 0; 2 — 5000; 3 — 50 000 

Изменение скорости коррозии К углеродистой стали в конденсационно-холодильном оборудования атмосферной колонны К-2 при различных количествах пода­ваемого аммиака

Рис. 5.11. Изменение скорости коррозии К углеродистой стали в конденсационно-холодильном оборудования атмосферной колонны К-2 при различных количествах пода­ваемого аммиака (установка ЭЛОУ-АВТ-2)

Подача NH3, на 1 т нефти: 1— 1,5 —2,0; 2 — 2,0 — 3,0; 3 — 3,0—4,0; τ — время экспозиции, сут

Рис. 5.14. Изменение скорости коррозии К углеродистой стали в конденсационно- холодильном оборудовании атмосферной колонны К-2 при различных количествах подаваемого аммиака

Подача NH3, г на I т нефти: 1, 2 — 12—15;                1', 2'  —  5 — 6

○ — установка ЭЛОУ-АВТ-1; ∆ — установка ЭЛОУ-АВТ-2 

При использовании химико-технологических методов защи­ты особое внимание необходимо уделять стабильности процес­са нейтрализации, так как даже временное прекращение подачи реагентов ведет к катастрофическому росту скорости коррозии конденсационно-холодильного оборудования.