Вакуумная перегонка

Проведение ректификации под вакуумом снижает температуру нагрева разделяемой смеси, что очень важно при разгонке тяжелых нефтяных остатков (мазута), которые при более высоких температурах подвергаются термодеструкции (разложению) с образованием легких углеводородов и кокса.

Для того, чтобы избежать разложения углеводородов, перегонку мазута ведут при пониженном давлении, под вакуумом, что позволяет при нагреве его в печи до температуры 390 – 410 °С отобрать из мазута дистилляты с температурой кипения до 500 °С в перерасчете на атмосферное давление.

Величину остаточного давления в вакуумной колонне поддерживают в пределах 40‑100 мм рт. ст. с помощью двух трехступенчатых пароэжекторных насосов Э-1 и Э-2 (эжектирующий агент – водяной пар) с конденсацией паров между ступенями.

Защита технологического оборудования от коррозии

Основной причиной коррозии оборудования на установках первичной переработки нефти являются сернистые соединения, органические кислоты, хлориды щелочноземельных металлов, металлорганические соединения, особенно продукты их термического разложения, образующие в присутствии влаги кислые сильноагрессивные конденсаты.

Для установок первичной переработки нефти характерна низкотемпературная сероводородно-хлористоводородная коррозия.

Сероводородная коррозия сопровождается насыщением металла ионами водорода, вследствие чего сталь теряет пластичность, возникает расслоение и коррозийное растрескивание. Хлористый водород и сероводород вызывает интенсивную общую и язвенную коррозию углеродистых, точечную - хромистых и коррозийное растрескивание хромоникелевых сталей.

При перегонке нефти в результате разложения сернистых соединений образуется сероводород (Н₂S), который в сочетании с хлористым водородом является причиной наиболее сильной коррозии аппаратуры.

Сначала в присутствии влаги образуется нерастворимое соединение - сульфид железа (FеS), которое в виде защитной пленки покрывает металл оборудования:

Fe + H₂S = FeS + H₂

При наличии соляной кислоты (HCl) сульфид железа превращается в хлорид железа, который растворяется в воде

FeS + 2HCl = FeCl₂ + Н₂S

При этом оголяется свежий слой железа, вступающий в реакцию с сероводородом и т.д.

Серьезной проблемой является коррозия трубных пучков теплообменников подогрева нефти в результате образования отложений.

Методы борьбы с коррозией

Одним из методов борьбы с коррозией является глубокое обезвоживание и обессоливание нефти (менее 3 мг/л).

Однако высокая степень обессоливания еще не обеспечивает надежной защиты от хлористоводородной коррозии, т.к. хлористый водород образуется

в результате расщепления хлорорганических соединений.

Другим методом является введение в обессоленную нефть нейтрализаторов – содо-щелочных растворов, которые подавляют реакции образования хлористого водорода.

Для уменьшения хлористоводородной коррозии технологического оборудования на установке АВТ‑10 (блок АТ) используется водный раствор кальцинированной соды, который подается в нефть на прием сырьевых насосов.

Хлористый водород образуется вследствие реакции гидролиза хлоридов металлов:

CaCl₂ + 2H₂O Ca(OH)₂+2HCl

MgCl₂ + 2H₂O Mg(OH)₂+2HCl

При взаимодействии с кальцинированной содой хлориды металлов образуют хлорид натрия, неподверженный гидролизу:

CaCl₂ + Na₂CO₃ 2NaCl + CaCO₃

MgCl₂ + Na₂CO₃ 2NaCl + MgCO₃

Другим способом защиты оборудования от коррозии является подача ингибитора коррозии в шлемовые линии колонн К‑1, К‑2 и линии орошения этих колонн.

Действие ингибитора коррозии заключается в образовании щелочного покрытия на внутренней поверхности труб конденсаторов-холодильников. Эффективность применения ингибитора коррозии зависит от рН среды.

Ингибитор коррозии «ТАЛ‑М» дает максимальную защиту от коррозии в нейтральной или в слабощелочной среде, т.е. при рН дренажных вод, равном 7,5. Поэтому при применении его для защиты от коррозии секций конденсаторов рН дренажных вод следует поддерживать в пределах 7‑8.

Ингибитор коррозии марки «Геркулес 30617» создает на поверхности металла защитную пленку за счет химической и физической адсорбции, и тем самым предохраняет металл от воздействия коррозионно-агрессивных технологических сред. Реагент имеет высокую температурную стабильность , что позволяет производить кратковременный нагрев до 200-250 С без потери эффективности, однако, рекоменндуемый рабочий нагрев должен находиться в пределах до 180 С.

Другим методом борьбы с хлороводородной коррозией конденсационной системы аппаратов воздушного охлаждения является подача в нее аммиачной воды (NH₄OH).

Аммиачная вода подается в виде 0,5-2,0 % водного раствора в шлемовые линии колонн К‑1, К‑2. Аммиачная вода нейтрализует соляную кислоту (HCl) и не дает разрушать устойчивую пленку (FeS) на стенках

оборудования:

NH₃ + H₂O NH₄OH

HCl + NH₄OH NH₄Cl + H₂O

Соли хлористого аммония NH₄Cl хорошо растворяются в воде и уносятся с дренажными водами.

Концентрация раствора аммиачной воды должна быть в пределах (0,5-2,0 %)

Расход аммиачной воды необходимо регулировать таким образом, чтобы величина рН дренажных вод из водоотделителей Е-1, Е-3 находилась в пределах 7‑8.

Для нейтрализации действия хлороводорода может применяться нейтрализатор «Геркулес 30617», который представляет собой концентрированный раствор аминов. Нейтрализатор обладает высокой нейтрализующей способностью, что позволят устойчиво удерживать уровень рН дренажной воды на узких пределах 5,5-6,6. Продукты нейтрализации не образуют отложений на поверхности металла.