Коррозия оборудования установок очистки газа от кислых примесей

Установки очистки газа от кислых компонентов предназначены для отделения от газа сероводорода и оксида углерода (IV) перед его дальнейшим использованием. При высоком содержании в газе сероводорода его используют для получения серы.

На рис. 2.11 схема установки очистки газа от кислых компонентов на Астраханском ГПЗ.

Сырой газ несколькими потоками направляется в сепаратор 1, освобождается от углеводородного конденсата и поступает в нижнюю часть абсорбера 2. В верхнюю часть этого аппарата подается абсорбент (раствор алканоламинов). Сверху абсорбера выходит очищенный газ и направляется на дальнейшую переработку, а снизу — насыщенный кислыми компонентами природного газа (CO2 и H2S) абсорбент. Последний проходит две ступени сепарации в сепараторах высокого 3, а затем низкого давления 4, где освобождается от углеводородов, затем нагревается в теплообменниках 5 и поступает на регенерацию в десорбер 6. Кислые компоненты природного газа (CO2 и H2S) уходят сверху этого аппарата, а регенерированный абсорбент — снизу. Далее абсорбент охлаждается в теплообменниках 5, освобождается от механических примесей в фильтрах 9 и направляется в емкость хранения амина 10, откуда снова подается в абсорбер 2.

Сепараторы сырого газа работают при температуре около 40°С при давлении порядка 60 атм. Даже при разрушении защитного покрытия они продолжают надежно работать. Существенных коррозионных поражений не отмечается.

Абсорбер работает при температуре 110°С и давлении около 60 атм. Его коррозионное состояние в значительной степени зависит от химического состава применяемого на установке абсорбента. Так, при работе на диэтаноламине он корродирует со скоростью не более 0,1 мм/год. При переводе установки на комплексный абсорбент, водный 35%-й раствор алканоламинов (80%ДЭА+70%МДЭА), часть корпуса и штуцера, контактирующие с абсорбентом, насыщенным сероводородом и диоксидом углерода, подвергаются язвенной коррозии. Глубина проникания разрушения достигает 1,0 мм/год. То же характерно для сепараторов высокого и низкого давления и теплообменников, которые в криологической цепи установки следуют за абсорбером. Следует отметить, что во всех аппаратах особенно подвержены коррозии сварные соединения.

Десорбер эксплуатируется при температуре около 130°С и давлении около 1,4 атм. Он изготовлен из углеродистой стали. На большинстве действующих газоперерабатывающих заводов десорбер в большей степени, чем другие аппараты подвержен коррозии. На Астраханском ГПЗ практически на всех установках очистки газа от кислых компонентов после перевода на комплексный абсорбент в десорберах наблюдалась общая и язвенная коррозия верхнего днища и средней части корпуса. Разрушения развивались со скоростью 1,0—1,2 мм/год. Имел место блистеринг верхней обечайки и даже сквозные поражения штуцеров ввода горячего, насыщенного кислыми компонентами раствора абсорбента. В сварных соединениях обнаружены недопустимые с точки зрения надежности аппарата коррозионные дефекты.

Технологические трубопроводы установки подвержены язвенной коррозии, скорость которой на особо опасных участках при переводе на комплексный абсорбент достигала 12—14 мм/год; наблюдалось также появление свищей. Сварные соединения установки подвержены коррозионному растрескиванию.

Коррозия установок очистки газа от кислых компонентов остается наиболее серьезной проблемой эксплуатации газоперерабатывающего оборудования заводов.