Зависимость скорости коррозии от места ввода защелачивающего агента. Длительное время не существовало единого мнения по вопросу эффективности защелачивания в зависимости от точки ввода нейтрализаторов в систему, в связи с чем и в настоящее время используются следующие варианты подачи защелачивающего агента (см. рис. 5,2): до ЭЛОУ перед тепло­обменниками подогрева сырой нефти; до ЭЛОУ после теплооб­менников подогрева сырой нефти; после ЭЛОУ перед теплооб­менниками подогрева обессоленной нефти; после ЭЛОУ и теп­лообменников подогрева обессоленной нефти перед колонной К-1. 

Рис. 5.2. Принципиальная схема вариантов подачи эащелачивающего реагента на уста­новках первичной переработки нефти предприятий отрасли:

К-1 — экстракционная колонну: Х-1 — холодильник; Е-1 — рефлюксная емкость; 1 — в сырую нефть до ЭЛОУ перед теплообменниками (30 С); 2— в сырую нефть перед теп­лообменниками с одновременной подачей на II ступень ЭЛОУ; 3—в сырую нефть до ЭЛОУ после теплообменников (100 — 120 °С); 4— в обессоленную нефть (после ЭЛОУ) перед теплообменниками (80—100 C); 5— в обессоленную нефть после теплообменников перед ко­лонной К-1 (240 °С)

 При обработке нефти водным раствором NaOH до ЭЛОУ обеспечивается частичное удаление хлорорганических соедине­ний [13]. С этой целью на первой ступени ЭЛОУ нефть промы­вается водой для удаления основной массы хлоридов до оста­точного содержания не более 50 мг/л. Перед второй ступенью обессоливания на промывку нефти подают 1%-й водный рас­твор щелочи из расчета 20 г NaOH на 1 м3 нефти. Оптимальная температура в электродегидраторе должна быть не ниже 100— 110°С. На второй ступени обессоливания происходит разруше­ние части хлорорганических соединений и связывание щелочью выделившегося при этом хлор-иона с образованием хлорида натрия, вымываемого водой. В том случае если на обессолива­ние в первой ступени нефть поступает с содержанием хлоридов ниже 50 мг/л, можно подавать шелочь для удаления хлорорганических соединений перед первой ступенью ЭЛОУ. Однако при таком способе защелачивания остается значительное коли­чество хлоридов после ЭЛОУ (2—5 мг/л), которые при полном их гидролизе могут дополнительно давать от 0,5 до 2,2 кг/ч НСl.

Полагают [14], что более высокая степень защелачивания достигается при подаче щелочного раствора перед теплообмен­никами подогрева обессоленной нефти, а на установках, полу­чающих подготовленную нефть с отдельных ЭЛОУ, — непосред­ственно на прием сырьевого насоса.

Считается также [15], что защелачивающий раствор сле­дует вводить после теплообменников подогрева обессоленной нефти непосредственно перед колонной во избежание закупорки труб теплообменников. Перемешивание реагентов с нефтью в данном случае достигается в результате турбулизации при быстром испарении воды из подаваемого раствора. Однако при этом остается незащищенной теплообменная аппаратура, тем­пературные условия в которой создают возможность протекания процесса гидролиза хлоридов солей с выделением НСl.

Изучена зависимость скорости коррозии углеродистой стали от точки ввода защелачивающего агента для трех основных вариантов его подачи в технологические потоки установок, наи­более часто встречающиеся на предприятиях: в сырую нефть до ЭЛОУ; в обессоленную нефть перед теплообменниками подогре­ва; в обессоленную нефть после теплообменников подогрева пе­ред колонной К-1 [16].

Исследования проводили на крупнотоннажных установках различных нефтеперерабатывающих заводов. Массовое содер­жание серы в перерабатываемых нефтях составляло 1,4—1,6 %, количество хлоридов в обессоленной нефти колебалось от 2—4 до 6—12 мг/л. В качестве защелачивающего агента использова­ли 1—2 %-й раствор NaOH. Количество подаваемой щелочи (в г на 1 т нефти) для каждой из обследуемых установок оставалось постоянным.

Установлено, что ввод щелочного раствора в обессоленную нефть после ЭЛОУ позволяет снизить скорость коррозии угле­родистой стали в конденсационно-холодильном оборудовании колонны К-1 в 1,5—3 раза по сравнению со скоростью корро­зии при подаче тех же количеств щелочи в сырую нефть до ЭЛОУ. Кроме того, ввод защелачивающего агента в обессолен­ную нефть позволяет значительно снизить скорость коррозии углеродистой стали не только в конденсационно-холодильном оборудовании колонны К-1, но и в конденсационно-холодильном оборудовании атмосферной колонны К-2, а также колонны блока вторичной ректификации бензина (рис. 5.3, 5.4). 

Рис. 5.3. Зависимость скорости коррозии К стали Ст20 в конденсационно-колодильном оборудовании атмосферной колонны К-2 от места ввода NaOH; 1— подача NaOH в сырую нефть до ЭЛОУ; 2 —подача NaOH в обессоленную нефть после ЭЛОУ. Подача NH3 в обоих случаях 3 г/т нефти; т —время экспозиции 

Рис. 5.4. Зависимость скорости коррозии К углеродистой стали в конденсационно-холо­дильном оборудовании колонны вторичной ректификации К-8 от места ввода NaOH:

1 — подача NaOH в сырую нефть до ЭЛОУ; 2 - подача NaOH в обсссоленную нефть после ЭЛОУ; т —время экспозиции 

Для достижения одинаковой степени защиты углеродистой стали в обессоленную нефть необходимо ввести значительно меньше щелочи, чем в сырую, так как при подаче нейтрализа­тора в сырую нефть до ЭЛОУ значительная часть его дрени­руется вместе с соляными стоками из электродегидраторов и, следовательно, не участвует в нейтрализации.

Таким образом, подача щелочи в нефть до ЭЛОУ не обес­печивает предотвращения образования НСl в колоннах К-1 и К-2 и надежную защиту конденсационно-холодильного оборудо­вания. Эго объясняется также тем, что температура подогрева нефти при ее подготовке к перегонке (t = 100 - 120 °С) еще не­достаточна для интенсивного образования НСl. Ввод щелочи в обессоленную нефть более целесообразен как с точки зрения эффективности защиты металла от коррозии, так и с точки зре­ния экономии щелочи.

В то же время при сравнении эффективности защиты от кор­розии углеродистой стали при подаче щелочи перед теплообмен­никами подогрева и после теплообменников перед колонной К-1 установлено, что более эффективная защита обеспечивается подачей щелочи перед теплообменниками подогрева (рис. 5.5), Уменьшение скорости коррозии при подаче NaOH перед теп­лообменниками обусловлено увеличением времени контакта за­щелачивающего агента с нефтью, что позволяет достичь более полной нейтрализации НС1 по мере его образования в интервале температур 100—-240 С. Преимуществом этого варианта яв­ляется и то, что в данном случае защищается также и теплооб­менное оборудование. 

Рис. 5.5. Изменение скорости коррозии К углеродистой стали в конденсационно- холодильном оборудовании (КХО) в зависимости от места ввода NaOH:

а — установка ЭЛОУ-АТ-6 (КХО колонны К-2); б —установка ЭЛОУ-АВТ-1 (КХО колонныК-1К);                

1 — подача NaOH в обессоленную нефть перед теплообменниками; 2 — подача NaOH в обессоленную нефть после теплообменников перед колонной К-1 

При вводе щелочи рекомендуется ее предварительно сме­шивать с частью нефти (1,0 -1,5 % от общего потока) с ис­пользованием специального оборудования, разработанного ВНИИНефтемаш (рис. 5.6) [17].  

Рис. 5.6. Рекомендуемая схема ввода содового и содо-щелочного раствора в нефть (по данным ВННННефтемаш):

1 — трубопровод; 2— люк (Dу = 150—200 мм); 3—форсунка