Нейтрализатор коррозии

Изобретение относится к области защиты оборудования от коррозии, а именно к защите оборудования в условиях переработки нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано при атмосферной ректификации в процессах первичной переработки нефти и каталитического риформинга. Нейтрализатор коррозии включает уротропин и водный раствор аммиака или водный раствор морфолина, или водный раствор метоксипропиламина, или водный раствор этилендиамина при следующих массовых соотношениях компонентов: уротропин:аммиак = 1:1÷2,5:1, или уротропин:морфолин = 1:1÷3:1, или уротропин:метоксипропиламин = 1:1÷7:1, или уротропин:этилендиамин = 1:1÷7:1. Технический результат: стабилизация процесса нейтрализации (предотвращение отклонения величины рН от заданного диапазона в процессе дозировки нейтрализатора в обрабатываемый им продукт, облегчение поддерживания заданного диапазона значения рН нейтрализуемой среды), обеспечение низкой скорости коррозии, возможность оперативного реагирования на резкое изменение концентрации хлорид-ионов в продуктовых потоках, оптимизация формирования режима химико-технологической защиты, улучшении физико-химических характеристик нейтрализаторов, высокие антикоррозионные свойства. 6 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области защиты оборудования от коррозии, а именно к защите оборудования в условиях переработки нефти и нефтепродуктов, и может быть использовано при атмосферной ректификации в процессах первичной переработки нефти и каталитического риформинга.

Переработка сырья с повышенным содержанием хлорорганических соединений (ХОС) (более 0,0010 мас.%) на установках первичной переработки нефти и каталитического риформинга сопряжена с повышенной коррозией оборудования, отравлением катализаторов гидроочистки и риформинга. Это приводит к частым остановкам производства на ремонт оборудования, необходимости регенерации и восстановления активности катализаторов и, как следствие, к большим экономическим потерям (В.П.Томин, В.Ю.Колотов, А.И.Елшин // Опыт проведения химико-технологической защиты (ХТЗ) на установке риформинга в условиях переработки сырья с высоким содержанием хлора: VI Международная конференция по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-2002». Материалы конференции. - Нижнекамск, 2002 г., с.23-24).

Для защиты от коррозии оборудования установок первичной переработки нефти применяют схемы химико-технологической защиты (ХТЗ), предусматривающие глубокое обессоливание нефти, введение в шлемовые части ректификационных колонн нейтрализаторов коррозии, а затем пленкообразующих ингибиторов. Глубокое обессоливание нефти позволяет снизить остаточное содержание солей до 1-3 мг/дм3, однако хлористо-водородная коррозия протекает достаточно интенсивно за счет разложения ХОС до хлорид-ионов. Ввиду этого даже при глубоком обессоливании нефти требуется подача значительных количеств нейтрализаторов (Ф.И.Скалозуб, Д.Н.Левченко // Нефтепереработка и нефтехимия: НТИС. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982. - №9. - С.6-7). Протекающие на стадии гидроочистки установки каталитического риформинга реакции гидрогенолиза ХОС приводят к появлению хлорид-ионов в газопродуктовой смеси, при этом для защиты оборудования и трубопроводов от хлористо-водородной коррозии также требуется ввод нейтрализаторов коррозии.

Из 1) Я.Б.Козликовский, С.А.Нестеренко, В.Ф.Сороченко. Состояние и перспективы защиты от коррозии оборудования установок первичной переработки нефти и систем оборотного водоснабжения нефтеперерабатывающих заводов // Тем. Обзор /. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1986. - С.16.; 2) Б.М.Тесля, Л.Ф.Тишкевич. Современное состояние и перспективы применения химико-технологической защиты от коррозии оборудования установок первичной переработки нефти // Тем. Обзор /. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1989. - 56 с. известно, что каустическая сода и газообразный аммиак нашли практическое применение в качестве нейтрализаторов на установках первичной переработки нефти и систем оборотного водоснабжения НПЗ. Вместе с тем, данные реагенты имеют ряд недостатков. Так, каустическая сода может вызвать щелочное растрескивание, усиленную коррозию или прогар печных труб на установках переработки нефтяных остатков. Применение в качестве нейтрализатора газообразного аммиака сопряжено со следующими негативными моментами:

1) трудность поддержания значений рН среды в оптимальном диапазоне;

2) при пониженном расходе аммиака (и понижении величины рН) возрастает скорость хлористо-водородной коррозии;

3) при подаче избыточного количества аммиака возможно образование отложений аммонийных солей (в том числе и на контактных тарелках ректификационных колонн), гидросульфида аммония, сульфида аммония и хлорида аммония, способствующих протеканию процессов коррозии и засорению трубопроводов.

Нейтрализатор коррозии - водный раствор аммиака (аммиачная вода), известный из (1-го и В.П.Томин, В.Ю.Колотов, А.И.Елшин // Опыт проведения химико-технологической защиты (ХТЗ) на установке риформинга в условиях переработки сырья с высоким содержанием хлора: VI Международная конференция по интенсификации нефтехимических процессов «Нефтехимия-2002». Материалы конференции. - Нижнекамск, 2002 г., с.23-24), используют при защите от коррозии оборудования установок первичной переработки нефти и для подавления хлористо-водородной коррозии на установках каталитического риформинга.

Нейтрализаторы: морфолин, моно- и диэтаноламины, полиамины - органические амины, применяющиеся также на установках первичной переработки нефти, известны из 1-го и 2-го.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому нейтрализатору коррозии для установок первичной переработки нефти и каталитического риформинга являются нейтрализаторы, представляющие собой водный раствор аммиака (аммиачная вода), морфолин, органические амины (метоксипропиламин, этилендиамин и т.д.).

Данным нейтрализаторам присущи следующие недостатки:

- они характеризуется очень крутым ходом кривой титрования (см. фиг.1-3) особенно в интервале рН 4,5-7,5;

- в связи с этим даже небольшое изменение скорости введения нейтрализатора или содержания хлористого водорода в нейтрализуемых средах сопровождается значительным отклонением рН от заданного диапазона.

Указанные недостатки весьма существенны при переработке нефти с переменным содержанием ХОС, когда вследствие интенсификации процесса гидролиза названных соединений до хлорид-ионов количество последних возрастает в течение короткого времени и требует оперативного повышения расхода нейтрализатора для подавления процессов коррозии и поддержания значения рН в заданном диапазоне.

На установках каталитического риформинга источником неконтролируемого залпового появления хлорид-ионов в газопродуктовой смеси является катализатор гидроочистки, адсорбировавший за период переработки сырья с высоким содержанием ХОС в своем объеме хлор, который после насыщения всего каталитического объема начинает десорбировать (В.Ю.Колотов, В.П.Томин, Е.М.Колыванова, С.Г.Кращук // Нефтепереработка и нефтехимия: НТИС.- М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2003. - №8. - С.36-40). Это создает трудности в формировании режима ХТЗ и также требует оперативного изменения расхода нейтрализатора. На установках риформинга для нейтрализации хлористого водорода применяется водный раствор аммиака или водный раствор уротропина (Пат. № RU 2221837, опубл. Б.И., 2004, №2, с.785). Недостатками водного раствора уротропина является его высокая способность образовывать отложения в теплообменной аппаратуре и невысокая антикоррозионная эффективность. Скорость коррозии, определенная в лабораторных условиях, при использовании в качестве нейтрализатора коррозии водного раствора уротропина составила 0,015 мм/год. При этом характер коррозии был пятнами.

Практика показала, что при использовании известных нейтрализаторов в силу их характерных особенностей не представляется возможным оперативно реагировать на резкое изменение концентрации хлорид-ионов в продуктовых потоках, а также обеспечивать требуемую скорость коррозии. Физико-химические свойства названных веществ обусловливают перечисленные выше недостатки и препятствуют получению заявляемого технического результата.

Задачей изобретения является расширение ассортимента нейтрализаторов коррозии с хорошими физико-химическими и эксплуатационными свойствами, которые могут быть использованы при атмосферной ректификации в процессах первичной переработки нефти и каталитического риформинга.

Технический результат изобретения заключается в:

- стабилизации процесса нейтрализации (предотвращение отклонения величины рН от заданного диапазона в процессе дозировки нейтрализатора в обрабатываемый им продукт, облегчение поддерживания заданного диапазона значения рН нейтрализуемой среды),

- обеспечении низкой скорости коррозии,

- возможности оперативного реагирования на резкое изменение концентрации хлорид-ионов в продуктовых потоках,

- оптимизации формирования режима ХТЗ,

- улучшении физико-химических характеристик нейтрализаторов, обусловливающих более пологий ход кривой титрования и предотвращения за счет последнего отклонений величины рН от заданного диапазона значений рН нейтрализуемой среды, а также более высокие антикоррозионные свойства.

Устранение указанных недостатков и достижение технического результата достигают за счет введения уротропина в состав нейтрализаторов, представляющих собой водные растворы аммиака, либо морфолина, либо метоксипропиламина, либо этилендиамина. Причем уротропин добавляют в следующих массовых соотношениях:

- уротропин:аммиак = 1:1÷2,5:1;

- уротропин:морфолин = 1:1÷3:1;

- уротропин:метоксипропиламин = 1:1÷7:1;

- уротропин:этилендиамин = 1:1÷7:1.

Сопоставительный анализ прототипа и предлагаемого изобретения показывает, что общим является использование в составе нейтрализаторов водных растворов аммиака, либо морфолина, либо метоксипропиламина, либо этилендиамина.

Отличительной особенностью изобретения является то, что в состав нейтрализатора дополнительно вводят уротропин в следующих массовых соотношениях:

- уротропин:аммиак = 1:1÷2,5:1;

- уротропин:морфолин = 1:1÷3:1;

- уротропин:метоксипропиламин = 1:1÷7:1;

- уротропин: этилендиамин = 1:1÷7:1;

Возможность реализации изобретения, в частности получения нейтрализатора, характеризующегося пологим ходом кривой титрования, а также испытания антикоррозионных свойств нейтрализаторов показана в следующих примерах.

Пример 1.

В состав нейтрализатора, представляющего собой водный раствор аммиака с концентрацией 2,0 мас.%, добавляют уротропин в концентрации 2,0 мас.% (раствор 1) и 5,0 мас.% (раствор 2). Полученные два раствора нейтрализуют 0,1 Н соляной кислотой. Кривые титрования, полученные в ходе нейтрализации, представлены на фиг.4. Из последнего видно, что предлагаемый нейтрализатор по сравнению с аммиачной водой обладает более пологим ходом кривой титрования. Для достижения значения рН нейтрализуемой среды, равной 4,5, в случае применения аммиачной воды требуется 6 мл 0,1 Н HCl. Аналогичный показатель в случае применения в качестве нейтрализатора водного раствора уротропина и аммиака составил 18 мл, то есть в три раза больше. Следовательно, предлагаемый нейтрализатор коррозии позволяет оперативно реагировать на изменения ХОС в потоке, стабилизировать процесс нейтрализации, оптимизировать режим ХТЗ, добавлять нейтрализатор со скоростью, изменяющейся в более широком диапазоне.

Пример 2.

В состав нейтрализатора, представляющего собой водный раствор метоксипропиламина с концентрацией 3,0 мас.%, добавляют уротропин в концентрации 3,8 мас.% (раствор 1), 6,0 мас.%, (раствор 2) и 7,5 мас.% (раствор 3). Полученные три раствора нейтрализуют 0,1 Н соляной кислотой. Кривые титрования, полученные в ходе нейтрализации, представлены на фиг.5. Из последнего видно, что предлагаемый нейтрализатор обладает по сравнению с водным раствором метоксипропиламина более пологим ходом кривой титрования. Для достижения значения рН нейтрализуемой среды, равной 4,5, в случае применения водного раствора метоксипропиламина требуется 2,4 мл 0,1 Н HCl. Аналогичный показатель в случае применения в качестве нейтрализатора водного раствора уротропина и метоксипропиламина при их массовых соотношениях в растворе, приведенных ниже, составляет:

- уротропин:метоксипропиламин = 1,25:1,0-3 мл;

- уротропин:метоксипропиламин = 2,0:1,0-4 мл;

- уротропин: метоксипропиламин = 2,5:1,0-4,5 мл.

Пример 3.

В состав нейтрализатора, представляющего собой водный раствор морфолина с концентрацией 3,0 мас.%, добавляют уротропин в концентрации 3,0 мас.% (раствор 1), 3,8 мас.% (раствор 2), 9,0 мас.% (раствор 3). Полученные три раствора нейтрализуют 0,1 Н соляной кислотой. Кривые титрования, полученные в ходе нейтрализации 0,1 Н HCl водным раствором уротропина и морфолина в указанных соотношениях, представлены на рис.6. Из последнего видно, что предлагаемый нейтрализатор по сравнению с водным раствором морфолина обладает более пологим ходом кривой титрования. Для достижения значения рН нейтрализуемой среды, равной 4,5, в случае применения водного раствора морфолина требуется 2,7 мл 0,1 Н HCl. Аналогичный показатель в случае применения в качестве нейтрализатора водного раствора уротропина и морфолина при их массовых соотношениях в растворе, приведенных ниже, составляет:

- уротропин:морфолин = 1:1-3,7 мл;

- уротропин:морфолин = 1,25:1-4,2 мл;

- уротропин:морфолин = 3:1-5,5 мл.

Пример 4.

Оценку антикоррозионной способности предлагаемых нейтрализаторов проводят с использованием гравиметрическим метода согласно ГОСТ 9.908-85 в условиях, рекомендованных для стояночных режимов. В цилиндрические стаканы заливают 1000 см3 рабочей среды и добавляют водный раствор нейтрализатора. Испытания проводят на круглых металлических образцах из углеродистой стали Ст.3, обработанных по методике (П.А.Акользин. Контроль коррозии металла котлов. - М.: Энергоатомиздат.1994, с.115). Образцы полностью погружают в рабочую среду с водным раствором нейтрализатора. Перемешивание раствора не осуществляют. Продолжительность испытаний составляет 16 суток (384 час.). Результаты экспериментов представлены в таблице.

Из последней видно что, заявляемые образцы нейтрализаторов обеспечивают эффективную защиту стали от коррозии, при этом наблюдается оптимальный, равномерный, характер коррозии.

Таблица

Примеры испытаний антикоррозионной активности нейтрализаторов
СредаСодержание компонентов смеси, см3Скорость коррозии, мм/годХарактер коррозии
бензин + HCl + водабензин - 500, вода - 500, HCl (90 мас.%) - 1,00,300питтинг
бензин + HCl + вода + уротропинбензин - 500; вода - 500; HCl (90 мас.%) - 1,0; уротропин (5%-ный водный раствор) - 100,015пятнами
бензин + HCl + вода + аммиакбензин - 500; вода - 500; HCl (90 мас.%) - 1,0; аммиак (2%-ный водный раствор) - 100,010неравномерный
бензин + HCl + вода + метоксипропиламинбензин - 500; вода - 500; HCl (90 мас.%) - 1,0; метоксипропиламин (3%-ный водный раствор) - 100,007равномерный
бензин + HCl + вода + морфолинбензин - 500; вода - 500; HCl (90 мас.%) - 1,0; морфолин (3%-ный водный раствор) - 100,007равномерный
бензин + HCl + вода + раствор 1 (пример №1)бензин - 500; вода - 500; HCl (90 мас.%) - 1,0; раствор 1 (пример №1) - 100,009равномерный
бензин + HCl + вода + раствор 1 (пример №2)бензин - 500; вода - 500; HCl (90 мас.%) - 1,0; раствор 1 (пример №2) - 100,007равномерный
бензин + HCl + вода + раствор 1 (пример №3)бензин - 500; вода - 500; HCl (90 мас.%) - 1,0; раствор 1 (пример №3) - 100,003равномерный
бензин + HCl + вода + раствор 3 (пример №3)бензин - 500; вода - 500; HCl (90 мас.%) - 1,0; раствор З (пример №3) - 100,005равномерный

Нейтрализатор коррозии, включающий уротропин и водный раствор аммиака или водный раствор морфолина, или водный раствор метоксипропиламина, или водный раствор этилендиамина, при следующих массовых соотношениях компонентов:

уротропин:аммиак = 1:1÷2,5:1;

или уротропин:морфолин = 1:1÷3:1;

или уротропин:метоксипропиламин = 1:1÷7:1;

или уротропин:этилендиамин = 1:1÷7:1.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной коррозии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. .

Изобретение относится к области защиты газо- и нефтепромыслового оборудования и трубопроводов, работающих в трехфазных высокоминерализованных средах (вода, органика, газ), от коррозии, конкретно к способу получения ингибиторов коррозии на основе продукта конденсации полипропиленполиаминов (ПППА) с высшими изомерными -разветвленными монокарбоновыми кислотами (ВИК) или синтетическими жирными кислотами (СЖК) с последующим цианэтилированием, оксиалкилированием, алкилированием и изготовлением препаративной формы ингибитора добавлением растворителя к определенной части активной основы.

Изобретение относится к области защиты от коррозии черных металлов в слабокислых средах, в частности в углеводородных средах и водо-углеводородных смесях, содержащих такие кислые компоненты, как сероводород, двуокись углерода, ограниченное количество кислорода, минеральные соли, солевые растворы, слабые растворы органических и неорганических кислот, и может быть использовано в нефтяной и в газодобывающей и газоперерабатывающей промышленности, на объектах добычи, преимущественно для защиты систем поддержания пластового давления и систем утилизации пластовых или сточных вод, а также подготовки, транспорта и переработки нефти и газа.
Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. .
Изобретение относится к области защиты металлов от атмосферной коррозии с помощью ингибиторов и может быть использовано для долговременной консервации металлоконструкций и изделий из черных и цветных металлов.

Изобретение относится к способу получения средства защиты нефтепромыслового оборудования, предназначенного для подавления жизнедеятельности микроорганизмов и ингибирования коррозии в сероводородсодержащих и кислотных средах, в системах добычи, транспорта, хранения нефти и в заводняемых нефтяных пластах, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности.

Изобретение относится к области защиты металлов в водно-солевых сероводородсодержащих средах, а именно к способу получения ингибитора коррозии - бактерицида для нефтегазодобывающей промышленности в процессах добычи, подготовки и переработки нефти, газа и продуктов нефтехимии.

Изобретение относится к области защиты черных и цветных металлов от коррозии и отложений (солеотложений и биоотложений) в водооборотных системах и может быть использовано в различных областях промышленного производства, в том числе и в пищевой промышленности.
Изобретение относится к составам для ингибирования коррозии теплообменного оборудования в оборотных системах технического водоснабжения промышленных предприятий.
Изобретение относится к способам автоматического управления процессом антикоррозионной защиты технологического оборудования в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и может быть использовано на установках, оборудование которых подвержено коррозии при совместной конденсации влаги и кислых компонентов, например на установках первичной переработки нефти, на установках риформинга или гидроочистки при переработке нефти с высоким содержанием искусственно введенных хлорорганических соединений.

Изобретение относится к способу ингибирования коррозии в процессах перегонки нефти, а именно направлено на ингибирование коррозии, вызываемой нафтеновыми кислотами

Изобретение относится к способу оптимизации параметров технологического потока в блоке перегонки сырой нефти для снижения коррозии и/или осаждения продуктов коррозии в указанном блоке, согласно которому: измеряют и/или прогнозируют по меньшей мере один параметр, выбранный из группы, включающей рН, концентрацию хлорид-ионов, концентрацию ионов железа, концентрацию ионов металлов, отличных от железа, и скорость коррозии, и связанный по меньшей мере с двумя химическими реагентами, выбранными из группы, включающей нейтрализующее вещество, каустический агент и пленочный ингибитор, в одном или более местах блока перегонки сырой нефти; определяют оптимальный диапазон, связанный с измеренным и/или предсказанным параметром, при этом оптимальный диапазон может быть установлен пользователем; если измеренный и/или предсказанный параметр выходит за пределы оптимального диапазона, связанного с этим параметром, вызывают изменение поступления по меньшей мере двух химических реагентов из указанных нейтрализующего вещества, каустического агента и пленочного ингибитора в технологический поток. Изобретение также касается носителя цифровых данных и системы оптимизации параметров технологического потока блока перегонки сырой нефти. Технический результат - регулирование системных параметров позволяет эффективно контролировать коррозию в блоке перегонки сырой нефти путем снижения коррозионной активности текучей среды в технологическом потоке и/или путем защиты системы от потенциально коррозионного вещества. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил., 3 пр.
Изобретение относится к средствам защиты нефтепромыслового оборудования от сероводородной коррозии и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах
Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания и в качестве теплоносителя в теплообменных аппаратах
Изобретение относится к области химической технологии, в частности к ингибиторам коррозии для низкозамерзающих жидкостей, применяемых в качестве теплоносителей в системах теплоснабжения бытового и промышленного назначения
Изобретение относится к области добычи нефти, газа и конденсата, а именно к реагентам для защиты внутрискважинного оборудования от коррозии

Изобретение относится к защите от коррозии деталей машин, конструкций и сооружений из кадмированных углеродистых и низколегированных сталей, которые контактируют с водными растворами солей, кислот, сточными водами, морской водой, увлажненными почвами
Изобретение относится к способу получения ингибиторов коррозии и может быть использовано для защиты газо- и нефтепромыслового оборудования, работающего в сероводородсодержащих высокоминерализованных водных средах, от коррозии
Изобретение относится к области защиты от коррозии металлических поверхностей, находящихся в контакте с распыляемой водой в промышленных технологических установках
Наверх