Способ предохранения аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов от коррозии Советский патент 1947 года по МПК C23F15/00 

.В сырой нефти, поступающб па нефтеперерабатывающие заводы, почти всегда имеется буровая вода, содержащая хлориды кальция, магния и патрия. В процессе переработки нефти она является источником образования хлороводорода, который получается нри вы.соких температурах в результате гидролиза указанных хлоридов и нри взаимоде ствии хлористого кальция с сероводородом.

Даже незначительное количество хлороводорода в состоянии вызвать глубокую коррозию аппаратуры.

Для удаления солей нефтяные эмульсии разрущают тем или другим способом и освободивщиеся от защитных пленок капли буровой воды отделяют затем от нефти в отстойниках вместе с содержащейся в них солью.

Однако, даже после такой обработки эмульсии, в агрессивных буровых водах, остающихся в нефти, все еще содержатся соли; NaCl, СаСЬ, MgCU. Процентный состав этих солей, в зависимости от месторождения, колеблется в значительных пределах, но во всех случаях содержание NaCl во много раз превышает содержание суммы хлоридов кальция и магния.

При новыщенных температурах в присутствии воды указанные хлориды гидролизуются с образованием хлороводорода; при этом степень гидролиза зависит как от характера этих солей, так и от температуры.

В условиях нефтепереработки наиболее опасным, с точки зрения солянокислотной коррозии, является хлористый магний, так как уже при 106° он начинает подвергаться гидролизу.

Хлористый кальций труднее разлагается водой, и растворы его при испарении выделяют лищь небольшое количество НС1.

Гидролиз хлористого натрия в условиях процессов нефтеперера№ 69179

ботки вовсе исключается. Таким образом, источником соляиокислотнон коррозии за счет гидролиза является, в основном, хлористый магний.

Хлористый кальций можно было бы ire принимать во внимание как источник солянокислотной коррозии, если бы не имела место следую цая реакция его с сероводородом:

CaCl,, + H,S „, CaS + 2HCI.

Солянокислотная коррозия в результате взаимодействия хлористого кальция с сероводородом до сего времени не учитывалась в нефтяной нрактике. Между тем, в нефти нри ее перегонке и дальнейшей иереработке всегда содержится сероводород, вначале в свободном (растворенном) состоянии, а затем в виде продукта разложения органических сернистых соединений. Взаимодействия с сероводородом, хлористый кальций отдает свой хлор на образование хлороводорода и является главным источником солянокислотной коррозии, так как ночти всегда количество его больше, чем количество хлористого магния.

Применением .химических реагентов, например, каустической и кальцинированной соды, хлориды кальция и магния можно перевести в инертные соединения (гидроокиси или карбонаты) и устранить, таким образом, солянокислотную коррозию.

Наибольшие преимущества имеет кальцинированная сода. Однако ii она, как и каустическая сода, способна в условиях высоких темнератур создавать каустическую хрупкость металла. Аммиак также обладает целым рядом недостатков.

Предлагаемый способ позволяет перевести хлориды магния и каль. ция в инертные соединения путем добавления 15-25%-ного водного раствора сульфата пделочного .металла, например натрия, к нефти после нроцесса обессоливания или непосредственно неред откачкой ее на переработку.

Обменная реакция между хлористым кальцием и сульфатом натрия по уравнению:

CaCla -г NaaSO.i CaSO,, + 2NaC.

Вследствие своей малой растворимости обеспечивает ход реакций слева нанраво.

При этом количество сульфата натрия для обеспечения полноты реакции должно быть взято с- некоторы.м избытком.

Обменная реакция хлористого магния с сульфатом натрия нротекает по уравнению:

2MgCl2+2Na,SO..i l MgCla + MgSO, + 2NaCl + 4504.

Как видно из этого уравнения, равновесие устанавливается при половинном обмене магния на сульфат магния.

Снижение агрессивного действия хлористого магния в присутствии сульфата натрия известно.

Благодаря этому, защитные действия су.чьфата натрия проявляются не только через непосредственное участие в обменных реакциях с хлоридами кальция и магния, переводя их в менее агрессивные соли, но и в том, что его присутствие, по-видимому, уменьшает степень гидролиза хлористого магния.

Таким образом, приведеиные данные ноказ.ывают эффективность сульфата натрия как реагента, предупреждающего гидролиз хлоридов кальция и магния путем перевода этих хлоридов в другие соли и путем

торможения гидролиза оставшейся части хлористого магния после обменной реакции.

Онасения коррозии солями, получаюндимися в результате обменной реакции хлористого магния с сульфатом натрия, т. е. хлористым натрием и сульфатом магния, являются неосновательными.

Что касается сульфата магния, то о вызываемой им степени коррозии можно судить но данным Михаэлиса, которые показывают, что сульфат магния свою коррозионную активность проявляет не в большей степени, чем хлористый натрий, величина агрессии которого в условиях нереработки нефти, как известно, ничтожна.

Необходимо удалять из пефтп хлористый кальций и хлористый магний не только потому, что они сами по себе агрессивнее, чем другие соли. Эти хлориды удаляют, главным образом, потому, что они при повьииении температуры, в условиях ироцессов нефтепереработки, дают соляную кислоту. Соляная кислота, особенно совместно с сероводородом, вызывает столь высокую коррозию, что по сравнению с ней хлористый натрий и сульфат магния являются не более как инертными солями.

При затратах доступного и недорогого сульфата натрия в количестве 0,005-0,01% на чистую нефть, исходя из расчета содержания солей в ней около 100 мг/л, предлагаемый способ противокоррозионной защиты аппаратуры дает значительные экономические выгоды по сравнению с применяемыми методами нейтрализации кислотности щелочами.

Применение предлагаемого способа не требует никаких капитальных затрат и может быть широко иснользовано во всех случаях переработки нефти с примесью солей хлоридов кальция или магния.

Предмет изобретения

Способ предохранения аппаратуры нефтеперерабатывающих заводов от коррозии при переработке сырой нефти, содержащей хлориды кальция пли магния, отличающийся тем, что, с целью перевода указанных солей в соли более стойкие в условиях переработки нефти, к сырой нефти добавляют водный, например, 15-25%-ный раствор сульфата щелочного металла.

№ 69179