Патент на изобретение №2285751
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) НЕЙТРАЛИЗАТОР КОРРОЗИИ
(57) Реферат:
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. 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 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. 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. 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.
Формула изобретения
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.
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
