Особенности поведения промышленных амидо-имидазолиновых ингибиторов коррозии в водно-углеводородных средах

• Автор: Палатик, Галина Федоровна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Основные причины и виды коррозионного разрушения оборудования установок первичной переработки нефти.

1.2. Ингибиторы коррозии, применяемые в процессах переработки

1.3. Амидоимидазолиновые ингибиторы коррозии

1.3.1. Способы получения имидазолинов

1.3.2. Влияние состава и строения имидазолинов на защитные и эксплуатационные свойства ингибиторов коррозии

Глава 2. Методы экспериментальной работы.

2.1. Определение физикохимических характеристик ингибиторов коррозии.

2.1.1. Определение молекулярных масс.

2.1.2.Определение критической концентрации мицеллообразования

2.2. Определение адсорбционных параметров ингибиторов коррозии.
2.2.1. Метод приготовления фоновых растворов модельная вода с разными и с добавлением сероводорода.
2.2.2. Метод измерения мкости двойного электрического слоя, сопротивления растворов и степени заполнения поверхности.
2.2.3. Метод определения контактной разности потенциалов.
2.2.4. Метод определения барьерного эффекта
2.3. Методы коррозионных испытаний ингибиторов коррозии
2.3.1. Лабораторный гравиметрический метод определения эффективности ингибиторов.
2.3.2. Электрохимический метод определения эффективности ингибиторов .
Глава 3. Изменение эффективности амидоимидазолиновых ингибиторов коррозии в процессе их хранения старения.
3.1. Гравиметрическая оценка эффективности ингибиторов
3.2. Исследование адсорбционных параметров ингибиторов
3.3. Исследование коррозионноэлектрохимических параметров ингибиторов
Глава 4. Механизм защитного действия амидоимидазолиновых ингибиторов коррозии и возможные причины снижения их эффективности при старении в процессе хранения
4.1. Особенности механизма защитного действия амидоимидазолиновых ингибиторов коррозии в углеводородных средах при различных водносолевых растворов
4.2. Особенности химического состава промышленных амидоимидазолиновых ингибиторов коррозии и возможные причины снижения
их эффективности при старении
Выводы.
Литература


Сероводород образуется в результате термического расщепления присутствующих в нефти сернистых соединений, а поскольку термическая стабильность их различна, то и выделение сероводорода происходит практически на всех стадиях переработки нефти [, ]. В отсутствии влаги коррозионная агрессивность и хлористого водорода, и сероводорода невелика. Скорость химической коррозии углеродистой стали в среде газообразных НС1 и I-I2S становится значительной лишь при температуре выше 0°С. При наличии в нефти водной фазы коррозия металлов под действием сероводорода начинается при температуре ниже 0°С. Хлористый водород в условиях конденсации влаги при температурах -0°С ( в зависимости от давления) образует соляную кислоту, которая вызывает интенсивную электрохимическую коррозию []. Fe + 2 HCl -> FeCl2 + Н2Т (1. Fe + H2S-> FeS + H2t (1. В зависимости от парциального давления сероводорода в процессе коррозии образуются сульфиды двухвалентного железа различного состава. При низком парциальном давлении сероводорода образуется троилит FeS и пирит FeS2. Пленка, состоящая из FeS и FeS2 , имеет плотную структуру и предохраняет металл от дальнейшего коррозионного разрушения. При повышении парциального давления сероводорода сульфидная пленка обогащается серой и превращается в канзит Fe^Ss, который характеризуется несовершенной кристаллической решеткой, не создающей препятствий для диффузии коррозионно-агрессивных соединений к поверхности металла и ионов металла в раствор []. FeS + 2НС1 -»FeCl2 + H2S (1. При этом хлористое железо переходит в раствор, а освобождающийся сероводород вновь реагирует с металлом. НС1 [,]. При охлаждении газопродуктовых смесей в конденсационнохолодильном оборудовании установок первичной переработки нефти наблюдается образование отложений. Состав отложений определяется прежде всего качеством и составом перерабатываемого сырья. Наблюдаемая в последние годы тенденция к ухудшению качества нефтей, поступающих в переработку (увеличение содержания серы выше 2% мае. Отложения бывают двух типов: собственно продукты коррозии и отложения, образовавшиеся из компонентов технологической среды. К первому типу относятся оксиды, гидроксиды, оксигидроксиды, сульфиды и хлориды железа. В зависимости от коррозионности среды оборудование установок первичной переработки нефти может подвергаться следующим видам разрушения: общая равномерная коррозия, сероводородное расслоение и растрескивание углеродистых и низколегированных сталей во влажных сероводородных средах, хлоридное и сероводородное коррозионное растрескивание нержавеющих сталей, коррозионное растрескивание аустенитных нержавеющих сталей под действием политионатов и тиосульфатов, щелочное растрескивание углеродистых и нержавеющих сталей. К существующим в настоящее время на установках первичной переработки нефти традиционным химико-технологическим методам защиты от коррозии относятся обессоливание сырой нефти, защелачиваиие обессоленного сырья и аминирование верхних погонов атмосферных колонн нейтрализаторами [-]. Эффективная защита от коррозии конденсационно-холодильной системы установок первичной переработки нефти может быть достигнута только при использовании, наряду с упомянутыми выше методами, специальных ингибиторов коррозии. В мировом производстве ингибиторов коррозии около % объема составляют углеводородорастворимые ингибиторы, при этом наибольшее количество из них (~%) применяется в нефтепереработке. Ингибиторы коррозии, используемые в процессах нефтепереработки, в основном подобны ингибиторам, эффективным при добыче нефти. Это вполне понятно, учитывая, что в основном коррозию вызывают те же агрессивные агенты, и здесь они лишь переносятся в иное оборудование и возможно несколько концентрируются []. Поэтому в настоящем обзоре будут рассматриваться также некоторые данные, полученные различными авторами при исследовании ингибирования коррозии в нефтяной и газовой промышленности. Для решения проблем защиты оборудования в различных отраслях промышленности на сегодняшний день исследовано несколько тысяч эффективных ингибиторов и ингибирующих композиций, основные сведения о которых обобщены в справочнике [], ряде монографий [-] и др.