Способ автоматического управления ингибиторной защитой металлических поверхностей технологического оборудования
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. Способ включает измерение рН водной фазы с помощью датчика рН, автоматическое регулирование расхода нейтрализующего реагента в зависимости от отклонения от заданного уровня значения рН и введение ингибитора, при этом рН водной фазы поддерживают с точностью до ±(0,1-0,5), предпочтительно ±0,2, от среднего значения оптимального интервала рН, обеспечивающего максимальную эффективность ингибиторной защиты при минимальном расходе ингибитора. Техническим результатом изобретения является: обеспечение снижения скорости коррозии углеродистой стали технологического оборудования до значений, не превышающих 0,06 мм/год; расширение возможностей нефтепереработки по сырью, исключение непроизводительного расхода нейтрализатора, обеспечение защитного эффекта не менее 95% при минимальном для данного ингибитора расходе до 3-5 ppm, сокращение перехода углеводородов в водную фазу до значений не выше 70 ppm. 1 з.п. ф-лы.
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.
В нефтеперерабатывающей нефтехимической промышленности ингибиторы коррозии находят широкое применение, поскольку в этой области встречаются среды с высокой коррозионной агрессивностью, а применение ингибиторов дает большой технический и экономический эффект. Коррозионная агрессивность сред в значительной степени обусловлена наличием в них минерализованной воды, а также хлороводорода и сероводорода. И хотя при подготовке нефти к переработке применяются меры по ее глубокому обессоливанию и обезвоживанию, вода и хлориды все же частично остаются в нефти. При переработке нефти вследствие гидролиза хлоридов магния и кальция, попадающих в нефть из пластовой воды, термического или каталитического превращения хлор- и серосодержащих углеводородов нефти в системе появляется хлороводород и сероводород, что существенно повышает коррозионную агрессивность технологических потоков.
На отечественных и зарубежных заводах на установках первичной переработки нефти широко распространена схема антикоррозионной защиты конденсационно-холодильного оборудования установок первичной переработки нефти с использованием нейтрализатора и ингибитора коррозии. Каждый применяемый ингибитор имеет оптимальные пределы применения по рН среды. Если значение рН водной фазы технологического потока не отвечает этим пределам, приходится увеличивать расход ингибитора, т.к. в противном случае снижается его эффективность или просто не достигается требуемый защитный эффект. Значение рН среды, как правило, фиксируется службой аналитического контроля при помощи лабораторных рН-метров и поддерживается в значительно более широких пределах, чем пределы оптимального применения каждого конкретного ингибитора коррозии, поскольку, таким образом, нельзя поддерживать рН с заданной точностью. Расход нейтрализатора рассчитывают на тонну головного продукта ректификационной колонны, независимо от содержания в нем кислых коррозионно-агрессивных компонентов, подлежащих нейтрализации.
Известен способ автоматического управления процессом антикоррозионной защиты при переработке нефти, заключающийся в автоматическом регулировании соотношения расходов обессоленной нефти и нейтрализующего реагента, измерении скорости коррозии в линиях головного погона ректификационных колонн, защелачивании части водного конденсата из газоотделителей и подаче его по линии рециркуляции в шлемовые линии ректификационных колонн. При этом поддерживается рН водной фазы головного погона на уровне 7,0-8,5. Если этот прием обеспечивает достаточное снижение скорости коррозии, рекомендуется работать без ингибитора, в противном случае в шлемовую линию добавляют ингибитор коррозии. SU 1427003 А1, опубл. 30.09.1988.
Недостатками этого метода является то, что выбранное в качестве оптимального значение рН водной фазы 7,0-8,5 способствует повышенному переносу углеводородов в водную фазу, образованию солевых отложений на поверхности оборудования и развитию коррозии под отложениями, забивке трубок теплообменной аппаратуры отложениями.
Задача настоящего изобретения заключается в создании способа автоматического поддержания рН водной фазы на уровне, обеспечивающем оптимальные условия для работы ингибитора коррозии.
Техническим результатом изобретения является:
- обеспечение снижения скорости коррозии углеродистой стали технологического оборудования до значений, не превышающих 0,06 мм/год;
- расширение возможностей нефтепереработки по сырью;
- исключение непроизводительного расхода нейтрализатора;
- обеспечение защитного эффекта не менее 95% при минимальном для данного ингибитора расходе до 3-5 ppm;
- сокращение перехода углеводородов в водную фазу до значений не выше 70 ppm;
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе, включающем измерение рН водной фазы с помощью датчика рН, автоматическое регулирование расхода нейтрализующего реагента в зависимости от отклонения значения рН от заданного уровня и введение ингибитора, согласно изобретению рН водной фазы поддерживают с точностью ±(0,1-0,5) от среднего значения оптимального интервала рН, обеспечивающего максимальную эффективность ингибиторной защиты при минимальном расходе ингибитора.
Кроме того, предпочтительным является поддержание рН водной фазы с точностью до ±0,2 от среднего значения упомянутого оптимального интервала.
Введение в линию нейтрализующего реагента в зависимости от свойств ингибитора и агрессивности среды и далее ингибитора с автоматизированной подачей нейтрализатора позволяет перерабатывать высокосернистые нефти и нефть, содержащую галогенорганические соединения без ущерба для оборудования. Это, в свою очередь, расширяет возможности нефтепереработки по сырью.
В России наиболее распространены пакеты реагентов фирм Клариант (Германия), Колтек Интернейшнл (Россия) и Налко (США).
В состав пакета реагентов фирмы Клариант входит нейтрализатор Додикор 1830 и ингибитор Додиген 481. Нейтрализующий реагент Додикор 1830 представляет собой циклогексиламин. Он образует комплекс с хлороводородом и, переводя его в водную фазу, выводится с установки с дренажными водами. Расход нейтрализующего реагента составляет не более 8 ppm. Ингибитор Додиген 481 представляет собой оксиэтилированные амины с молекулярной массой выше 850. Он смывает с поверхности рыхлые продукты коррозии и образует адсорбционный слой на поверхности металла. Оптимальные пределы рН работы Додигена 5,5-6,5. Среднее значение рН этого интервала составляет 6,0. Таким образом, дозирование нейтрализатора должно производиться таким образом, чтобы датчик рН водной фазы фиксировал рабочий интервал 5,5-6,5 или лучше 5,8-6,2. Интервал поддерживается системой автоматического регулирования и обеспечивает при расходе ингибитора не более 3-5 ppm, скорость коррозии углеродистой стали не выше 0,06 мм/год. Существенных солевых отложений на поверхности металла не наблюдается.
1. Способ автоматического управления ингибиторной защитой металлических поверхностей технологического оборудования при переработке нефти, включающий измерение рН водной фазы с помощью датчика рН, автоматическое регулирование расхода нейтрализующего реагента в зависимости от отклонения значения рН от заданного уровня и введение ингибитора, отличающийся тем, что рН водной фазы поддерживают с точностью ±(0,1-0,5) от среднего значения оптимального интервала рН, обеспечивающего максимальную эффективность ингибиторной защиты при минимальном расходе ингибитора.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что преимущественно рН водной фазы поддерживают с точностью до ±0,2 от среднего значения упомянутого оптимального интервала рН.
