Коррозия под действием кислородсодержащих соединений нефти - Кислородосодержащие химические соединения

Кислородсодержащие соединения нефти представлены карбоновыми кислотами различного строения, смолистыми соединениями. К ним следует отнести и воду, которая может появиться в процессах деструктивной переработки нефти в результате гидрирования кислородсодержащих соединений. Содержание кислорода в нефтях колеблется от 0,1 до 1,0%.

Нафтеновые и высшие кислоты (С13 - С18) найдены во всех нефтях, но в незначительных количествах (от сотых долей до 3,0%). Распределение кислот по фракциям нефти неодинаково. В бензиновых и лигроиновых фракциях их, как правило, очень немного, в керосиновых дистиллятах может быть несколько больше, но в масляных фракциях их содержание доходит до 2--3%. Нафтеновые кислоты содержат карбоксильную группу, что позволяет отнести их к карбоновым кислотам СnНmСООН, По химическим свойствам они сходны с жирными кислотами, с щелочами образуют соли:

СnНmСООН + NaOH = СnНmCOONa + Н20.

Эта реакция позволяет выделить нафтеновые кислоты из нефтяных фракций. Нафтеновые кислоты даже не очень низкокипящих фракций представляют собой сложные многокомпонентные смеси. Они вызывают коррозию оборудования установок первичной переработки нефти, работающего при 200--400 °С, затрудняют обессоливание нефти на установках ЭЛОУ.

Нафтеновых кислот (молекулярная масса 220--350) больше содержится в нефтях нафтенового основания, чем парафинистых. Высоким содержанием нафтеновых кислот отличаются нефти Бакинского района и Черноморские; оно приведено в приложение Б, таблице 1 в %.

К смолисто-асфальтеновым веществам относятся асфальтены, нейтральные смолы, карбены, карбоиды, в состав которых одновременно входят углерод, водород, кислород, сера, часто азот и металлы. Летучесть их невелика, поэтому при разгонке нефти они концентрируются в основном в остаточных нефтепродуктах, не попадая в бензиновый дистиллят. Чем выше пределы кипения фракций, тем больше с ними перегоняется смол. Смолистые вещества нейтральны, но не термостабильны и химически неустойчивы, они сравнительно легко окисляются и расщепляются, частично с образованием кислотных соединений, имеющих карбоксильную группу. Эти кислые соединения могут оказывать коррозионное воздействие на оборудование высокотемпературных процессов переработки нефтепродуктов. По мнению некоторых исследователей, серо - и азотсодержащие соединения нефти являются осколками, получаемыми при расщеплении смол. Нейтральные кислородосодержащие продукты расщепления (кетоны, альдегиды, спирты) не вызывают разрушения вследствие низкой коррозионной активности, а фенолы -- малой концентрации.

Механические примеси в виде частиц пыли, глины, других твердых пород находятся в пластовой воде и удаляются из нефти в процессе ее обессоливания на установках ЭЛОУ. Механические примеси вызывают эрозионное разрушение оборудования. В процессе переработки нефти и нефтепродуктов в технологические среды попадают механические примеси: при введении щелочных реагентов в обессоленную нефть -- соли, оседающие в мазуте; катализаторная пыль, присутствующая в оборудовании катализаторных процессов; продукты коррозии например, сульфид железа) и полимеризации углеводородов; Механические примеси и соли постоянной и временной жесткости в оборотной воде. Механические примеси вызывают эрозионное разрушение оборудования, которое особенно сильно проявляется в средах транспортировки мазута, гудрона, при сочетании с воздействием на металл серосодержащих соедннений при высоких температурах. Соли, откладываясь в трубных пучках или печных змеевиках, могут не только нарушать теплопередачу, усиливать коррозию под отложениями, но и выводить из строя аппараты в результате забивки теплообменных труб. Нежелательной примесью в процессах термокрекинга следует считать образующийся кокс, который, откладываясь стенках оборудования, нарушает теплопередачу, усиливает коррозию металла.

Для снижения эрозионного разрушения в ряде случаев применяют легированные стали, а удаление с поверхности оборудования накипи, кокса, солеотложений происходит механическим путем и неизбежно способствует усилению коррозии, так как происходит обнажение чистой поверхности металла.

Похожие статьи




Коррозия под действием кислородсодержащих соединений нефти - Кислородосодержащие химические соединения

Предыдущая | Следующая