Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Защита от коррозии оборудования установок сернокислотного алкилирования

03.04.2019


Коррозионные отказы оборудования на установках сернокислотного алкилирования связаны в основном с воздействием растворов серной кислоты на материал аппаратов и трубопроводов. От этого страдает оборудование линии циркулирующих изобутана и серной кислоты, внутренние элементы реактора, оборудование промывки продуктов реакции. Коррозионной агрессивностью обладают серосодержащие соединения, которые в следовых количествах могут присутствовать в сырье установки, а также побочные продукты превращения сырья и вещества, образующиеся при их разложении. Опасность представляют растворы щелочи, используемые для промывки продуктов реакции.

Технологические методы предупреждения коррозии оборудования

Агрессивность серной кислоты зависит от ее способности пассивировать поверхность металла оборудования в эксплуатационных условиях. В соответствии с этим при разработке мероприятий, направленных на предупреждение коррозии оборудования установок сернокислотного алкилирования, стремятся создать условия, при которых серная кислота будет надежно пассивировать даже углеродистые и низколегированные стали. В тех случаях, когда это невозможно, выбирают материалы, пассивные в эксплуатационных условиях.

Поскольку растворы H2SO4 надежно пассивируют углеродистые и низколегированные стали при концентрации не ниже 88%, рекомендуется не допускать применения в рабочем цикле растворов кислоты с концентрацией ниже этого значения. С этой целью используют следующие мероприятия:

— регулярно вводят в цикл свежую кислоту, поддерживая концентрацию отработанной на уровне не ниже 88%;

— не допускают содержания влаги в углеводородном сырье более 0,001%.

Следует иметь в виду, что на установку сернокислотного алкилирования может поступать сырье с ГФУ (бутан-бутиленовая фракция), в котором присутствует 0,056% влаги. В циркулирующем изобутане содержание влаги может составлять 0,025%. Влага частично отделяется от сырья в отстойниках. Для более глубокой осушки олефинов и изобутана ряд исследователей рекомендуют использовать адсорбенты: оксид алюминия и цеолиты.

Серосодержащие соединения, которые помимо влаги могут присутствовать в бутан-бутиленовой фракции, также повышают агрессивность сырья и создают коррозионную ситуацию в емкостном оборудовании сырьевого парка. Содержание их может доходить до 0,06%. Для снижения их количества до безопасного уровня (0,001%) рекомендуют адсорбционную очистку сырья.

Оборудование блока ректификации страдает от воздействия на его материал побочных продуктов превращения сырья — алкилсерных кислот, а также серной кислоты, образующейся при их разложении. Щелочной промывкой, которой подвергаются продукты реакции, не всегда удается полностью избавиться от следов серной и алкилсерных кислот. Поэтому рекомендуют после щелочной подвергать продукты реакции горячей водной промывке, которая существенно снижает агрессивность рабочей среды, выводя из нее кислые компоненты и образующиеся в результате защелачивания соли.

Материалы для оборудования

При использовании всех перечисленных выше технологических мероприятий реакторы с корпусом из углеродистых и низколегированных сталей вырабатывают не один проектный срок службы. Конструкция реактора может предусматривать наличие в нем трубного пучка, средой которого являются продукты реакции со следами серной кислоты. Высокая скорость потока среды в пучке не способствует пассивации рабочей поверхности. Этот пучок рекомендуется изготавливать из стали 06ХН28МДТ.

Емкостное оборудование, смесители и отстойники, контактирующие с концентрированной серной кислотой или с продуктами реакции, рекомендуется изготавливать из углеродистых или низколегированных сталей при гарантии, что используется кислота с концентрацией не ниже 88%. Если это условие не соблюдается, используют сосуды эмалированные или с плакировкой внутренней поверхности сталью 06ХН28МДТ. Рекомендуют также защиту кислотоупорными плитками.

Корпуса теплообменников с аналогичными средами изготавливают из углеродистых или низколегированных сталей, а трубные пучки, средой которых служит вода, — из стали 08Х18Н10Т или 08Х22Н6Т, обладающих повышенной устойчивостью к воздействию самой воды при невысокой температуре. В случае разгерметизации пучка и попадания в него среды, содержащей H2SO4, они также проявляет повышенную устойчивость.

Все элементы оборудования, изготовленного из коррозионно-стойких материалов, которые при эксплуатации могут реагировать с растворами серной кислоты любых концентраций, выполняют таким образом, чтобы обеспечить стойкость к МКК.

В теплообменниках, предназначенных для охлаждения углеводородов водой с целью предупреждения разрушения трубного пучка (среда — вода), пучки рекомендуется изготавливать из стали 08Х22Н6Т. Другим, еще более удачным материалом для трубного пучка, в котором воду используют в качестве хладагента, является латунь. Толстостенные корпуса теплообменников изготавливают из углеродистой или низколегированной стали.

Для колонн наиболее распространенное для этого вида оборудования исполнение: корпус — из углеродистых или низколегированных сталей, а тарелки — из стали 08X13.

Аппараты, контактирующие с растворами щелочей, изготавливают из углеродистых или низколегированных сталей. Эти материалы в условиях эксплуатации находятся в пассивном состоянии. Для предупреждения щелочного коррозионного растрескивания сварных соединений аппараты подвергают термической обработке, снимающей остаточные напряжения. При монтаже таких аппаратов исключают приварку каких-либо элементов, с тем чтобы в области сварного шва вновь не создать повышенный уровень микронапряжений, а следовательно, условий для развития ЩКР.

Дополнительной мерой обеспечения надежности эксплуатации оборудования из углеродистых и низколегированных сталей является увеличение толщины его стенки по сравнению с расчетным значением на 2—4 мм.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: