【Тема недели】 Сколько существует видов коррозии оборудования для перегонки при нормальном и сниженном давлении?

Хлориды и сульфиды, содержащиеся в сырой нефти, при её дистилляции под действием тепла разлагаются или гидролизуются, образуя хлороводород и сероводород, а также органические кислоты и другие коррозионные вещества, которые вызывают коррозию оборудования и трубопроводов. В процессе сгорания топливного масла или газа в нагревательной печи образуется высокотемпературный дымовой газ, содержащий SO2 и SO3. В более холодных зонах печи этот газ вместе с влагой из воздуха конденсируется на уровне точки росы, что приводит к коррозии под действием серной кислоты. Меры по защите от коррозии: 1. Смешивание; 2. Контроль скорости и режима потока; 3. Учет аспектов защиты от коррозии в процессе производства; 4. Правильный выбор материалов

1. Коррозия типа HCl-H2O и HCl-H2S-H2O в зонах с низкой температурой (1) Причины: наличие солей в сырой нефти; гидролиз солей приводит к образованию HCl. (2) Места возникновения: верхняя часть колонн при нормальном и повышенном давлении, а также устройства для охлаждения в системе конденсации – конденсаторы, водяные охладители и другие узлы, в которых присутствует жидкая вода, то есть в зонах с низкой температурой. (3) Меры по защите от коррозии в процессе обработки: «одно удаление и три введения»: 1) электродесалинизация и обезвоживание сырой нефти; 2) введение аммиака в выходную смесь с верхней части колонны; 3) введение ингибиторов коррозии в выходную смесь с верхней части колонны; 4) введение щелочной воды в выходную смесь с верхней части колонны. 2. Коррозия, вызванная серой при высоких температурах: (1) Причины: сырая нефть содержит серу; активные соединения серы (чистый сер, сероводород, тиолы) могут реагировать с железом. Коррозия, вызванная серой, начинается примерно при температуре 250°C; с повышением температуры она усиливается. Наиболее серьезная коррозия наблюдается при температурах от 340°C до 430°C. (2) Места возникновения: трубопроводы у выхода из котла при нормальном давлении и линии для перекачки нефти, верхние и нижние прокладки в зоне подачи сырья в колонну при нормальном давлении, линии для перекачки нефти от котла с пониженным давлением к колонне с пониженным давлением, стенки колонны и её внутренние компоненты в зоне подачи сырья, дно колонны с пониженным давлением, линии для перекачки нефтяного осадка при пониженном давлении, теплообменники для нефтяного осадка при пониженном давлении и т. д.

(3) Меры по защите от коррозии: в первую очередь – улучшение качества материалов и контроль за процессом коррозии в системе.

3. Коррозия, вызванная нафтеновой кислотой в условиях высоких температур

(1) Причины: сырая нефть содержит кислоты (нафтеновые кислоты); при определенных температурах нафтеновые кислоты реагируют с железом. При температуре 230°C–300°C происходит реакция коррозии между нафтеновыми кислотами и железом: 2RCOOH + Fe → Fe(RCOO)2 + H2. При температуре 330°C–400°C происходит реакция с серой, в результате чего образуется FeS: 2RCOOH + FeS → Fe(RCOO)2 + H2S; Fe + H2S → FeS + H2.

(2) Места возникновения: линии для перекачки нефти при нормальном давлении и при пониженном давлении, выходы из котлов при нормальном и пониженном давлении, стенки колонн в зоне подачи сырья, линии для перекачки нефтяного осадка при пониженном давлении и т. д.

(3) Меры по защите от коррозии: 1) добавление специальных веществ в смесь; 2) нейтрализация кислот с помощью щелочей; 3) улучшение качества материалов; 4) использование ингибиторов коррозии; 5) контроль и прогнозирование процесса коррозии

Коррозия из-за серы, электрохимическая коррозия, коррозия под действием щелочей, коррозия из-за циклановой кислоты.

В основном это электрохимическая коррозия и серная коррозия

Это связано с переработкой нефтепродуктов. Нефть с низким содержанием серы и кислотности практически не вызывает коррозии ； При высоком содержании серы и кислоты возникает коррозия, вызванная циклановыми кислотами и серой.

Меры по защите от коррозии можно разделить на две основные категории: улучшение материалов и технологические методы защиты. Защита от коррозии в процессе производства заключается в правильном выполнении четырех этапов: эффективная десалинизация с помощью электролиза, добавление воды, аммиака, ингибиторов коррозии, а также щелочей (с выборочным использованием) ； Что касается самого устройства, то необходимо повысить качество материалов, заменив устройство и трубопроводы на материалы, более устойчивые к коррозии.

Соли, содержащиеся в сырой нефти, вызывают коррозию оборудования; это в основном происходит из-за магния хлорида и кальция хлорида. При определенных условиях они легко подвергаются гидролизу с образованием хлороводорода. Хлороводород очень легко испаряется; в ректификационной колонне он вместе с легкими фракциями и водяным паром поднимается к верхней части колонны. Когда температура падает ниже точки росы воды, хлороводород в больших количествах растворяется в воде, образуя соляную кислоту. Это приводит к серьезной коррозии таких элементов оборудования, как верхняя поверхность колонны, линии конденсации продукта, а также системы вакуумирования первого и второго уровней в ректификационной колонне.

Гидролиз солей приводит к образованию неорганических кислот, вызывающих коррозию; также возникает коррозия под действием органических циклоалкановых кислот. Кроме того, если в качестве топлива для печей используется нефть, то обычно применяется нефть, полученная на боковой линии колонны для декомпрессии без дальнейшей переработки. При сгорании такой нефти образуются дымовые газы, которые могут способствовать коррозии из-за высокой температуры конденсации.

Насколько я знаю, существует несколько видов серьезной коррозии, связанной с процессом снижения давления и температуры: 1) коррозия, возникающая при низких температурах на вершине колонны; такая коррозия встречается на ребрах распределителя, стенках колонны, а также в системах охлаждения газа, выходящего с вершины колонны. 2. Эрозия под действием течения; в местах, где используется тяжелое нефтепродукт при высоких температурах, особенно при длительной работе оборудования в условиях высокой нагрузки, например, в местах изгибов трубопроводов, по которым поступает сырье в печь. 3. Коррозия под действием напряжений: в тех участках, через которые проходит газ на вершине башни, особенно заметна коррозия со структурными трещинами в сварных швах, находящихся под действием напряжений. 4. Коррозия из-за точки росы дымовых газов. Меры по предотвращению коррозии: 1. Оптимизация коэффициента десалинизации с помощью электродесалинизации. 2. Введение воды и коррозионных веществ на вершину колонны. 3. Контроль температуры выходящих газов. 4. Использование более подходящих материалов для оборудования

По результатам нескольких лет наблюдений, говоря простыми словами, существуют следующие основные виды коррозии: 1) коррозия при низких температурах под действием HCl. Она в основном возникает в верхней части колонны. Основные меры по борьбе с этой проблемой – усиленная десалинизация (устранение причины коррозии), добавление нейтрализующих веществ и аммиака в верхнюю часть колонны для контроля уровня pH. 2. Коррозия нафтановой кислотой при высоких температурах в основном происходит в зоне обратного потока; для борьбы с этим можно использовать ингибиторы коррозии, работающие при высоких температурах, однако их эффективность может быть незначительной. Также можно просто заменить трубопроводы и оборудование на материал 316L. 3. Коррозия под действием сероводорода, особенно коррозия меди, проявляется преимущественно при подключении кабелей к операционным столбам и при заземлении. 4. Эрозия трубок печи: следует использовать трубки высокого качества, а также стараться снизить скорость потока жидкости внутри трубок с помощью соответствующих технологических мер.
5. Эрозия конвективной зоны нагревательной печи обусловлена в основном действием серы, содержащейся в дымовых газах. Необходимо контролировать температуру дымовых газов и содержание серы в топливе; температура дымовых газов не должна быть слишком низкой, иначе трубки могут быстро повредиться. 6. Коррозия насоса у основания колонны из-за S; при переработке нефти с высоким содержанием серы коррозия насоса у основания колонны становится более серьезной, причем это связано также с эффектом размыва, особенно в зонах с высокой скоростью потока. Я понимаю это лишь частично, прошу простить мои ошибки

Несколько рекомендаций только по коррозии под действием серы при низких температурах: регулярная очистка, снижение скорости коррозии трубок конденсатора; коррозия корпуса происходит особенно быстро из-за некачественного сырья. Помимо метода «одно удаление и четыре нанесения», для защиты от коррозии используется нержавеющая сталь, конденсаторы, покрытые никелем и фосфором, алюминиевое покрытие, а также специальные легированные стали против серы (09Cr). Было установлено, что использование легированной стали против серы (09Cr) в сочетании с антикоррозийными красками является наиболее экономичным и рациональным решением.

Коррозия, вызванная серой, встречается довольно часто; наиболее сильно она поражает линии для отвода газов с верхней части колонны, а также конденсаторы, расположенные там же. Кроме того, коррозия проявляется в местах с высокой скоростью потока жидкости. В верхнюю часть башни вводится аммиак или ингибиторы коррозии; в конденсаторе используется никель-фосфор. Если речь не идет о переработке сырой нефти с высоким содержанием серы, как, например, нефти Victory, то нет необходимости использовать нержавеющую сталь.

Насколько я знаю: 1. Коррозия CL- и S на верхней части башни; 2. Коррозия S в нижней части башни; 3. Эрозия; 4. Коррозия из-за точки росы дымовых газов. Остальное я узнал у старших коллег*