Ниже приведены результаты исследований по коррозии и защите от нее в растворах ЭГ, ДЭГ, ТЭГ, ТетраЭГ. (Последний чаще всего применяют в качестве экстрагента.)

Коррозия стали в растворах гликолей носит, как правило, равномерный характер. Однако в паровой фазе наблюдается преимущественно язвенная коррозия. Наибольшая скорость коррозии углеродистой стали наблюдается в паровой фазе над 50—60%-ми растворами ДЭГ — 1,13—1,43 мм/год, а в жидкой 0,35—0,40 мм/год при 100 С. Скорость коррозии углеродистой стали в ЭГ несколько ниже (рис. 9.3) [16, 33].

Для разбавленных 10—90 %-х растворов ДЭГ и ЭГ уста­новлен экстремальный ход зависимости скорости коррозии уг­леродистой стали от температуры с максимумом при 100 °С (рис. 9.4, 9.5). При дальнейшем повышении температуры до 140 °С скорость коррозии углеродистой стали снижается; так, при 120°С скорость коррозии углеродистой стали в 50—60 %-х растворах ДЭГ в паровой фазе 0,38 мм/год, а в жидкой 0,10 — 0,16 мм/год. Такая же зависимость наблюдается в 40—60 %-х растворах ЭГ. Так, при 120 С как в паровой, так и в жидкой фазе скорость коррозии приблизительно составляет 0,02 — 0,0З мм/год.

В концентрированных 98—100 %-х растворах ДЭГ с повы­шением температуры до кипения скорость коррозии углероди­стой стали увеличивается монотонно. Это связано с разложе­нием ДЭГ с образованием агрессивных низкомолекулярных кислот жирного ряда: их присутствие усиливает коррозию.

Агрессивность растворов гликолей растет с утяжелением мо­лекул в ряду от ЭГ до ТетраЭГ. В такой же последователь­ности растет подверженность гликолей окислению кислородом и соответственно накопление кислых продуктов. Скорость кор­розии углеродистой стали в растворе ТетраЭГ 1,4 мм/год в па­рах и 0,9 мм/год в жидкой фазе при 100 °С и 20 %-й концентра­ции. Для других гликолей при 100°С и 20 %-й концентрации скорости коррозии не превышают 0,45 мм/год (рис. 9.6).

В 95 %-х растворах гликолей скорость коррозии углеро­дистой стали монотонно растет с температурой при переходе от ЭГ к ТетраЭГ. При этом отмечается постепенное снижение pH. Особенно сильное снижение pH раствора (с 6,3 до 2,9) и большая скорость коррозии углеродистой стали наблюдается в 95%-м растворе ТетраЭГ при 130 °С (рис. 9.7).

Агрессивность выше всего при 135°С; возможно, что агрес­сивность концентрированных растворов является следствием в большей степени аутоокисления гликолей, а не окисляющего действия кислорода воздуха. При обоих процессах конечным основным и наиболее агрессивным продуктом превращения является коррозионно-активная муравьиная кислота НСООН.

Исследовалась зависимость агрессивности при 100 С от концентрации для моно-, ди-, три- и тетраэтиленгликолей. Установлено, что для всех четырех типов гликолей наиболее высокие потери массы наблюдаются при 60 %-й концентрации. Любопытно, что эта точка максимума коррозионной агрессив­ности для водных растворов гликолей соседствует с сингулярной точкой для данных систем, отвечающей минимальной темпера­туре замерзания, максимуму плотности, максимуму растворимости различных добавок. 

Рис. 9.5. Зависимость скорости коррозии углеродистой стали от температуры при различных концентрациях этиленгликоля:

а— паровая фаза; б - жидкая фаза: 1— 20 %; 2—40 %; 3 — 50%; 4 — 60 %; 5 — 70 %; 6—80 % 

Рис. 9.6. Зависимость скорости коррозии углеродистой стали в 20 %-х растворах гликолей от температуры:

1—4 — жидкая фаза; 1'—4'—паровая фаза: 1, 1' —этиленгликоль; 2. 2' —диэтиленгликоль; 3, З' — триэтиленгликоль; 4, 4'—тетраэтиленгликоль

Рис. 9.7. Зависимость скорости коррозии углеродистой стали в 95%-х растворах гли­колей от температуры.

Обозначения те же, что на рис. 9.6

Результаты оценки общей коррозии различных конструк­ционных материалов в гликолевых растворах при 100—135 °С показывают высокую стойкость сталей типа Х18Н10Т (табл. 9.3, 9.4) и 08X13 для растворов гликолей с концентрацией 20 % и выше.

В процессе осушки газа в растворы гликолей переходят соли (в основном NaCl и СаСl2). В результате регенерации происходит насыщение растворов гликоля солями, которые ускоряют коррозию углеродистой стали. Наибольшая скорость коррозии наблюдается для материала отпарной колонны и ис­парителя. В месте ввода насыщенною раствора ДЭГ в отпарную колонну, работающую при 100 С, корпус колонны разру­шался со скоростью 6 мм/год.

Таблица 9.3. Скорость коррозии, мм/год, конструкционных сталей при выдержке 100 ч в гликолевых растворах при 100 °С   

Числитель — паровая фаза; знаменатель — жидкая 

Таблица 9.4. Скорость коррозии, мм/год, конструкционных сталей при выдержке 100 ч в гликолевых растворах при различных температурах

Числитель — паровая фаза, знаменатель — жидкая