Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Ингибирование технологических сред

03.04.2019


Основные коррозионные проблемы при подготовке газа и его переработке на газоперерабатывающих заводах России связаны с наличием в рабочих средах оборудования влажного сероводорода и оксида углерода (IV). Влажный сероводород вызывает общую и язвенную коррозию, блистеринг и коррозионное растрескивание; CO2 активизирует разрушение металла под действием влажного сероводорода. Наиболее распространенным и эффективным методом защиты оборудования от воздействия влажного сероводорода является ингибиторная защита.

Крупный вклад в развитие теории и практики ингибиторной защиты газопромыслового и газоперерабатывающего оборудования внесли российские коррозионисты И.Л. Розенфельд и Н.Е. Легезин.

Для ингибиторов, используемых в газовой промышленности, характерна повышенная эффективность в присутствии H2S. Наибольшее распространение получили органические ингибиторы катионного типа, т.е. диссоциирующие на протон и органический катион. Именно последний и осуществляет защитные функции. В большинстве случаев защитный эффект таких ингибиторов в отсутствие сероводорода в среде значительно ниже, чем при его наличии. Это объясняют тем, что в процессе взаимодействия стальной поверхности с сероводородом существует стадия, на которой ионы HS- сорбируются поверхностью металла. В результате образуется промежуточный комплекс Fe(HS)-, который легко взаимодействует с органическим катионом ингибитора R+, образуя поверхностное соединение типа Fe(HSR). Такое соединение уже не может служить источником протонов для протекания катодного процесса. Протекание анодной реакции ионизации железа при наличии такого соединения также затруднено.

Помимо основных требований к ингибиторам при защите любого оборудования (высокий защитный эффект, экономическая эффективность, экологическая безопасность и др.) в газовой отрасли к ним предъявляется ряд дополнительных требований, которые обусловлены технологическими особенностями установок, оборудование которых подлежит защите.

1. Введение ингибитора коррозии не должно приводить к вспениванию рабочих сред. При осушке природных газов в рабочих средах аппаратов могут присутствовать метанол, диэтиленгликоль, углеводородный конденсат, вода и собственно газ. В зависимости от скорости газа, концентрации метанола и диэтиленгликоля и ряда других факторов, ингибиторы могут стимулировать вспенивание жидкости. Наиболее вероятно вспенивание диэтиленгликоля в регенераторах. Это явление приводит к активному вымыванию реагентов и нарушает технологический процесс.

2. Введение ингибитора коррозии не должно стабилизировать эмульсию «вода—масло». Основным назначением установок комплексной подготовки газа является отделение воды от природного газа. В состав рабочих сред установок входят метанол, который вводят в сырье на промыслах для предупреждения процесса гидратообразования, и диэтиленгликоль. В этих условиях ингибиторы, обладающие поверхностно-активными свойствами, могут препятствовать процессу осушки газа, снижая эффективность разделения.

3. Моющее действие ингибитора должно быть ограниченным. Как поверхностно-активное вещество ингибитор не может не обладать определенными моющими свойствами. Поэтому при использовании ряда ингибиторов наблюдается загрязнение рабочих сред отложениями, образовавшимися до начала применения ингибиторной защиты.

4. В процессе использования ингибитор не должен образовывать на поверхности оборудования смолистых отложений, снижающих теплопередачу, налипающих на подвижные элементы контрольно-измерительных приборов, затрудняя их работу.

Кроме того, предъявляются требования к физическим свойствам ингибиторов: вязкости, температуре застывания, растворимости в углеводородном конденсате, водных растворах метанола и диэтиленгликоля и ряду других, непосредственно связанных с особенностями использования ингибиторов. Иногда выбор ингибитора для нужд газодобывающих и газоперерабатывающих предприятий рекомендуют начинать не с оценки его защитных свойств, а с определения технологических и физических характеристик. При этом регламентированы не только требования к свойствам ингибиторов, но и методы определения этих свойств.

Для нужд газовой отрасли разработано и применяется большое количество отечественных и зарубежных ингибиторов. Однако далеко не все они наряду с хорошими защитными свойствами обладают комплексом необходимых физико-технологических свойств. Поэтому иногда наряду с ингибитором, обеспечивающим защиту оборудования от коррозии, используют деэмульгаторы и другие реагенты, в сочетании с которыми он (ингибитор) удовлетворяет необходимым требованиям.

Несмотря на то, что в настоящее время разработан и продолжает углубляться научный подход к синтезу ингибиторов направленного действия, до сих пор в промышленности продолжают использовать дешевые и доступные, полученные из отходов химической и нефтеперерабатывающей промышленности: И-1-А, АНПО, ИКСГ-1. Обладая довольно хорошими защитными свойствами и низкой стоимостью, они не отвечают современным требованиям. Так, ингибитор ИКСГ-1 ухудшает качество углеводородного конденсата, загрязняя его смолами. Применение ингибитора АН ПО сопровождается существенным снижением качества бензина, получаемого из конденсата. Ингибитор И-I-A вызывает вспенивание рабочей среды при очистке газа (конденсата) от кислых компонентов.

Синтезированные ингибиторы обычно лишены этих недостатков. Более того, ингибитор ИФХАНГАЗ-1 — (C7-9H15-19)2NCH2CH2CN, используют для подавления не только коррозионного процесса, но и пенообразования. Хорошие результаты показали ингибиторы серии CEKAHГАЗ, синтезированные на базе жирных аминов, которые также при определенных концентрациях могут использоваться как пеногасители. Разработаны и рекомендованы для промышленного использования летучие ингибиторы сероводородной коррозии и наводороживания, хорошо защищающие сталь от воздействия влажного сероводорода как в жидкой, так и в газовой фазе (композиции ИФХАНГАЗ-61М, ИФХАН-61-54). Это — органические соединения класса азометинов. Существенным достоинством ингибиторов является высокая эффективность, характерная для них в широком интервале значений pH среды.

Особенно эффективна ингибиторная защита в тех случаях, когда ее закладывают в проект и начинают использовать с момента пуска установки, не прекращая процесс в течение всего срока эксплуатации оборудования. Обычно ингибитор попадает в технологическое оборудование ГПЗ вместе с сырьем. Однако для качественной ингибиторной защиты оборудования ГПЗ этого оказывается недостаточно: необходимо дополнительно вводить его в технологические потоки установок. Так, при комплексной подготовке газа ингибитор рекомендуется вводить перед сепаратором каждой ступени, поскольку он частично выводится с нижней частью продуктов сепаратора.

Выбранный ингибитор может подаваться в оборудование непрерывно (при небольшом эффекте последействия) или вводиться периодически (при существенном). Для зашиты элементов оборудования, контактирующих с парогазовой фазой, периодически — не реже 1 раза в три месяца — рекомендуется аппарат полностью заполнять газоконденсатом с повышенным содержанием ингибитора. Если же используются летучие ингибиторы коррозии, эта процедура не требуется.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: