Коррозионное действие соляной кислоты

Роль воды и минеральных солей в коррозионном процессе очень велика. В нефти, поступающей на завод содержание воды, как правило, от 0.2 до 2%. В связи с высокой гидрофильностью металлической поверхности уже 0.45% воды в среде оказывается достаточным, чтобы коррозионный процесс свободно протекал по электрохимическому механизму. Повышение содержания воды в нефти облегчает его протекание, особенно при высоком содержании в ней солей. Это является главной причиной того, что перед началом переработки нефть стремятся освободить от воды.

Коррозия под действием соляной кислоты и ее солей подвержено оборудование установок АВТ, гидроочистки и риформинга в случаях искусственного введение в нефть хлорорганических соединений при ее добыче, холодильно-конденсационное оборудование установок АВТ, гидрокрекинга и др. Углеродистые и низколегированные стали в присутствии соляной кислоты и ее солей страдают от общей, реже язвенной коррозии, нержавеющие стали аустенитного класса – от общей, язвенной и питтинговой коррозии, а также от хлоридно коррозионного растрескивания. Соляная кислота появляется в средах установок в следствии растворения во влаге хлорводорода – продукта термического или каталитического превращения продуктов хлорорганических соединений. В общем случае ее взаимодействие с поверхностью углеродистых и низколегированных сталей описывается уравнением:

Fe + HCl = FeCl2 +H2 (1)

FeCl2 = Fe2⁺+2Cl^- (2)

Fe2+6H2O = [Fe(H2O)6]2⁺ (3)

[Fe(H2O)6]2+H2O = [Fe(H2O)5OH]⁺ + H3O⁺ (4)

Ион гидроксония является активным катодным деполиризатором. Повышение его концентрации в среде резко увеличивает скорость коррозии.

Ситуация усугубляется многократно, когда в среде аппаратов на ряду с соляной кислотой присутствует сероводород. Кислотность среды в таких случаях возрастает на несколько порядков, соответственно отмечается резкое увеличение скорости общей и язвенной коррозии. Полагается, что механизм взаимодействия следующий:

[Fe(H2S)6]2+ + H2O = [Fe(H2S)5SH]+ + H3O+ (5)

Этим и объясняется резкое падение значений pH в присутствии сероводорода. Скорость общей и язвенной коррозии при этом может достигать катастрофических значений – на установках АВТ отмечены случаи, когда за неделю на стали развивались язвы глубиной 0.5 мм. Еще более тяжелая ситуация возникает на установках гидроочистки при переработке нефти, в которую при добыче введены реагенты, содержащие хлорорганические соединения. При разложении этих соединений на катализаторе гидроочистки и конденсации среды в теплообменной аппаратуре и трубопроводах возникают среды с pH=1. В таких случаях даже на нержавеющих сталях аустенитного класса могут за неделю появиться язвы глубиной до 2-4 мм[1].

Установка элоу

Комбинированная установка ЭЛОУ-АВТ предназначена для обессоливания и обезвоживания сырой нефти, атмосферной перегонки обессоленной нефти, вакуумной перегонки мазута, стабилизации и вторичной перегонки бензина с целью получения сырья для установок каталитического риформинга, гидроочистки дизельных топлив и керосина, производства битума и получения компонентов товарных нефтепродуктов (бензина, дизельного топлива, мазута, вакуумного газойля)[5].