Ингибитор коррозии Советский патент 1992 года по МПК C23F11/00 

СП

С

Сущность изобретения: ингибитор со- держиттетрагидрофурфуриловый спирт 0,1- 1 г/л и карбонат меди 0,1-0,5 г/л. 1 табл.

Изобретение относится к ингибиторам коррозии оборудования, в частности, оборудования моноэтаноламиновой очистки конвертированного газа от диоксида углерода, и может быть применено в химической, нефтехимической, металлургической и др. отраслях промышленности.

Известен ингибитор коррозии, применяемый в растворах для промывки газов, содержащий источник ионов меди, например, металлическую медь, окись меди, сульфид, гидроокись или соль меди, источник атомов серы, например, сера или образующие серу соединения в сочетании с окислителем алканоламины, карбонат калия, дигликольамин.

Недостатком является сложность состава, что может ухудшить свойства абсорбента.

Известен ингибитор коррозии оборудования для очистки конвертированного газа от диоксида углерода раствором алканоламина, содержащий ионы двухвалентной меди.

Недостатком является сложность поддержания в циркулирующем растворе необходимого количества ионов двухвалентной меди путем пропускания раствора между двумя электродами,

Известен ингибитор коррозии черных металлов в алканоламиновых растворах предназначенных для поглощения диоксида углерода из смесей, С02, СО и Н2. содержащий растворы Си 100-500 мг/л и 2п+ 100-500 мг/л Скорость коррозии равна 0,1 мм/год, что указывает на недостаточную защитную способность в жидкой и газовой фазах.

Цель изобретения - увеличение защитной способности в жидкой и газовой фазах за счет снижения скорости коррозии.

Поставленная цель снижения коррозии оборудования в растворе алканоламина и поташа при очистке конвертированного

4

Qs

СЛ ГО СЛ

ю

природного газа от С02 достигается выбором состава ингибитора, содержащего двухвалентную медь, который согласно изобретению, дополнительно содержит тет- рагидрофурфуриловый спирт в количестве 0,1-1 г/л, источником двухвалентной меди выбран карбонат СиСОз в количестве 0,1- 0,5 г/л. Выбор в качестве источника двухвалентной меди карбоната меди позволяет снизить скорость коррозии за счет пассивирования металла оборудования из-за повышения его потенциала в присутствии Си+2, при этом анион соли ингибитора СОз при попадании в абсорбент пополняет количество углекислого газа, являющегося товар- ным продуктом процесса очистки конвертированного газа, который используется в производстве мочевины, сухого льда и т.д.

Дополнительное введение в состав ингибитора тетрагидрофурфурилового спирта позволяет стабилизировать смещение равновесия ; Си+1 в сторону двухвалентной меди и уменьшить коррозию стали в газовой фазе благодаря повышению летучести тетрагидрофурфурилового спирта.

Эффективность предлагаемого ингибитора по сравнению с прототипом оценивают по скорости коррозии (см. таблицу).

Пример 1. Образцы углеродистой стали испытывают в 20% растворе МЭА в автоклавах, в которых поддерживают температуру 100°С и содержание С02 60 г/л, подаваемого из баллона. Длительность опытов составляет 100 ч. Скорость коррозии углеродистой стали в жидкой фазе -0,36 мм/год и газовой фазе 0,09 мм/год.

Пример 2. В процессе очистки газа раствором МЭА происходит накопление коррозионно-активных веществ, вследствие чего скорость коррозии образцов угле- родистой стали (Ст.З) в 20% р-ре МЭА при 100°С и 60 г/л С02 составляет в жидкой фазе 0,80 мм/год (увеличивается), в газовой фазе - 0,10 мм/год (на том же уровне, что и в примере 1).

Пример 3. Испытывают образцы углеродистой стали (Ст.З) в тетрагидрофур- фуриловом спирте (ТГФС) при 130°С и давлении С02 - 5 атм. Скорость коррозии в жидкой фазе 0,017 мм/год, в газовой фазе - 0,014 мм/год.

Пример 4. Проводят испытания углеродистой стали Ст-3 в 20% р-ре МЭА с содержанием 60 г/л С02 при 100°С с добавлением ингибитора коррозии СиСОз - 0,5 г/л и тетрагидрофурфуриловый спирт ТГФС - 1 г/л. Скорость коррозии в жидкой фазе 0,015 мм/год, в газовой фазе - 0,006 мм/год.

Пример 5. Проводят испытания углеродистой стали Ст-3 в 20% р-ре МЭА с ингибиторами коррозии СиСОз - 0,3 г/л, тетрагидрофурфуриловый спирт - 0,5 г/л,

при содержании С02 - 60 г/л и температуре 100°С. Скорость коррозии в жидкой фазе 0,02 мм/год, в газовой фазе 0,08 мм/год.

Пример 6. При испытании углеродистой стали Ст-3 в 20% р-ре МЭА с содержанием С02 - 60 г/л при 100°С с добавкой ингибиторов 0,1 г/л СиСОз + 0,1 г/ТГФС. Скорость коррозии в жидкой фазе - 0,08 мм/год, в газовой фазе 0,08 мм/год.

Пример 7. При испытании углеродистой стали Ст-3 в 20% р-ре МЭА с добавкой

ингибиторов 0,05 г/л СиСОз + 0,05 г/л ГФС

при содержании С02 - 60 г/л и температуре

100°С. Скорость коррозии в жидкой фазе

0,12 мм/год, в газовой фазе - 0,10 мм/год,

П р и м е р 8. Испытания углеродистой стали Ст-3 в 20% р-ре МЭА с содержанием С02 60 г/л при 100°С с добавкой ингибиторов 1 г/л СиСОз и 1,2 г/л ТФС показали скорость коррозии в жидкой фазе + 0,1

мм/год возможно омеднение образца, и в газовой фазе 0,06 мм/год.

Примеры сведены в таблицу. Как видно из таблицы при введении ингибиторов ниже нижних пределов 0,1

СиСОз и ТГФС 0,1 (пример 7) скорость коррозии возрастает до 0,12 и 0,10 мм/год. При введении ингибиторов в количествах выше верхнего предела (пример 8), ведет к увеличению веса образца, в жидкой фазе и

даже иногда к омеднению образца, в газовой фазе скорость коррозии допустимая.

Скорость коррозии в неингибирован- ном горячем 30%-ном растворе поташа, насыщенном С02 составляет 0,93 мм/год жидкая фаза и 0,1 мм/год паровая фаза, что не позволяет применять углеродистую сталь в качестве конструкционного материала для оборудования очистки газа от диоксида углерода. Применять нержавеющую

сталь, которая обладает высокой стойкостью в этих условиях, экономически нецелесообразно.

При использовании предложенного ингибитора в растворах поташа коррозия углеродистой стали уменьшается.

Пример 9. В лабораторных условиях испытывают образцы углеродистой стали Ст-3 в автоклаве при температуре 120°Спри пропускании диоксида углерода до содержания его в 30% растворе поташа 20 г/л. К раствору поташа добавляют ингибитор 0,5 г/л СиСОз + 1 г/л ТГФС. Скорость коррозии К: в жидкой фазе 0,006 мм/год, в газовой фазе-0,001 мм/год.

Пример 10. В 30% растворе toCOs при 120°С и содержании С02 - 20 г/л испытывают образцы стали Ст-3. Добавляют ингибитор 0,3 г/л СиСОз + 0,5 г/л ТГФС. Скорость коррозии К в жидкой фазе 0,02 мм/год, в газовой фазе - 0,01 мм/год.

Пример 11.В 30% растворе поташа при 120°С и 20 г/л С02 с добавлением 0,1 г/л СиСОз + 0,1 г/л ТГФС скорость коррозии образцов стали Ст-3 равна соответственно в жидкой фазе 0,06 мм/год, в газовой фазе - 0,04 мм/год.

Пример 12. В тех же условиях, но при добавлении ингибиторов 0,05 г/л СиСОз + + 0,05 г/л ТГФС образцы стали показали скорость коррозии К в жидкой фазе 0,08 мм/год, в газовой фазе 0,06 мм/год.

Пример 13. В тех же условиях, но при добавлении ингибиторов 1 г/л СиСОз+1 г/л ТГФС скорость коррозии образцов стали Ст-3 равна в жидкой фазе 0,1 мм/год при

В отдельных случаях отмечается омеднение образцов.

этом возможность омеднения образцов, в газовой фазе - 0,08 мм/год.

Таким образом, предложенный ингибитор коррозии оборудования для процесса

очистки конвертированного газа от С02 позволяет снизить скорость коррозии,что увеличивает защитную способность в жидкой и газовой фазе и продлевает межремонтный пробег оборудования в 2 раза.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я

Ингибитор коррозии, преимущественно оборудования в растворах моноэтанолами- на и поташа для очистки конвертированного газа от диоксида углерода, содержа щийраствор двухвалентной меди, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения защитной способности в жидкой и газовой фазах за счет снижения скорости коррозии, он дополнительно содержит тетрагидрофурфуриловый спирт в количестве 0,1-1,0 г/л, а в качестве источника двухвалентной меди - карбонат меди в количестве 0,1-0,5 г/л.