Ингибиторы

Для того чтобы избавить атмосферу танка даже от следов кислорода, используют специальные вещества, кото­рые, находясь в грузе в малых концентрациях, вступают в реакцию со свободным кислородом, снижая его содержа­ние в атмосфере танка. Кроме того, они вступают в реакцию с химическими радикалами, замедляя реакцию поли­меризации.

Вещества, замедляющие или приостанавливающие химическую реакцию, называются ингибиторами.

При транспортировке морем 1,3-бутадиена из портов США Национальная Береговая охрана требует добавлять в груз 100 ррм ТВС (тетрабутилкатекола) для того, чтобы избежать полимеризации груза (обычно реакция полимериза­ции протекает с выделением большого количества тепла). При перевозке винилхлорида в груз добавляют гидрохинон для предотвращения образования полимеров.

Большинство ингибиторов являются чрезвычайно ядовитыми веществами, и поэтому обращаться с ними надо с величайшей осторожностью.

|При перевозке ингибированных грузов обязательно наличие сертификата на ингибитор перед началом погрузки.

Пахучие вещества

По-английски такие вещества называют Stench agent или Odorizer. Они служат для придания специфического запаха газам, не имеющим его.

Некоторые газы являются чрезвычайно опасными в пожарном отношении, и даже их малая утечка должна быть установлена в максимально короткие сроки. Однако многие газы, например нефтяные, вообще не имеют запаха. Поэтому, для того чтобы почувствовать утечку даже незначительной концентрации газа, в них добавляют небольшое количество веществ (буквально несколько граммов на тонну груза), имеющих очень сильный запах (таких, как мер­каптан).

Реакция углеводородов с водой - образование гидратов (slush)

Практически все углеводороды в паровой фазе содержат в своем составе молекулы воды. Более того, вода в небольшом количестве может присутствовать в жидкой фазе газов, причем с понижением температуры содержание воды в газах уменьшается. Существует лишь ограниченная информация о том, что вода может присутствовать в сжи­женных газах и при минусовых температурах.

Из-за того, что в молекуле воды атомы водорода смещены относительно оси молекулы и расположены примерно под углом 104° друг к другу, молекула воды имеет биполярную структуру. В жидком состоянии каждая молекула воды связана с четырьмя соседними молекулами водородными связями, образующими тетраэдр, из которых построена трехмерная сетка, имеющая полости в виде многогранников.

Несколько молекул воды, связанных с углеводородами, при этом образуют твердые кристаллические вещества (гидраты) в виде мелкого снега или рыхлого льда. Гидраты могут формироваться в таких грузах, как метан, этан, пропан, бутан и этилен. Для всех перечисленных углеводородов характерно одно необычное свойство — в газовой фазе в них растворяется гораздо больше воды, чем в жидкой. Например, пропан при температуре 6° С может содер­жать в жидкой фазе до 40 ррм растворенной воды, а в газовой фазе при той же температуре — уже 580 ррм. Для того чтобы началось формирование гидратов, углеводороды должны содержать в своем составе свободную воду, т. е. ее количество должно превышать необходимое для насыщения углеводородов. Формирование гидратов — процесс про­должительный и непрерывный, т. е. количество кристаллов гидратов будет расти, если условия их образования сохранятся. Гидраты могут формироваться и в жидкой и в газовой фазе. Так, например, при конденсации паров пропана в грузовом конденсаторе установки реконденсации свободная вода, выделившаяся из паров груза в процессе конденсирования, может послужить причиной образования гидратов в процессе охлаждения конденсата после редук­ционного клапана или же на распыле грузового танка.

Формирование гидратов в пропане и бутане может происходить при следующих условиях:

Таблица 1. Условия образования гидратов в пропане

Давление, бар	Температура, °С
0	-2
0,7	0
2,7	+3
4,1	+5
5,2	+6

Таблица 2. Критическое содержание воды в пропане, достаточное для образования гидратов при температурах ниже 6°С

Содержание воды, ррм		Температура груза, °С
в жидкой фазе	в газовой фазе
1	37	-45
1,4	50	-40
4	110	-30
6,5	150	-25
10	220	-20
16	284	-15
24	420	-10
30	500	-7,5
36	580	-5
52	780	0

Таблица З. Критическое содержание воды в бутане, достаточное для образования гидратов при температурах ниже 3°С

Содержание воды в бутане, ррм		Температура груза, °С
в жидкой фазе	в газовой фазе
9	1000	-10
13	1300	-5
17	1600	0

Таблица 4. Минимальные концентрации метанола, необходимые для нейтрализации свободной воды в пропане (в диапазоне насыщения)

Минимальная концентрация метанола, миллионные части по массе			Температура груза, °С
в жидкой фазе	в газовой фазе	всего
540	36	576	-45
658	43	701	-40
966	70	1036	-30
1122	81	1203	-25
1235	93	1328	-20
1373	98	1471	-15
1564	115	1679	-10
1587	119	1706	-7,5
1436	107	1543	-5
1134	83	1217	0

Таблица 5. Минимальная концентрация метанола для нейтрализации свободной воды в бутане в диапазоне насыщения

Концентрация метанола, миллионные части по весу			Температура, °С
Жидкая фаза	Газовая фаза	Всего
488	218	705	-10
412	172	584	-5
229	87	316	0

Для того чтобы предотвратить образование гидратов, поскольку они могут заблокировать регулировочный кла­пан, сопла распыла и грузовые насосы, на газовозах используется этиловый или метиловый спирт, который связыва­ет свободную воду и не позволяет ей соединяться с молекулами углеводородов.