Антикорозійний захист нафтозаводського обладнання нітроген- та оксигенвмісними інгібіторами

Abstract

Дисертація присвячена розробці основ технології антикорозійного захисту нітрогента оксигенвмісними інгібіторами. На основі технологічної придатності вибрано нітроген- та оксигенвмісні речовини, вивчено їх захисні властивості в різних агресивних середовищах, які моделювали технологічні умови конденсаційно-холодильного обладнання, ємностей зрошення установок первинної переробки нафти, а також ректифікаційних колон вторинної переробки нафтопродуктів (установок термічного та каталітичного крекінгів, коксування). Встановлено температурні умови технологічної придатності інгібіторів, оптимальні витрати та концентрація у розчині. Вивчено механізм антикорозійного захисту розробленими інгібіторами. Розроблено технологічну схему одержання товарної форми інгібіторів та схему антикорозійного захисту на Гнідинцівському ГПЗ ПАТ «Укрнафта». Розроблені продукти впроваджені на Гнідинцівському ГПЗ ПАТ «Укрнафта», ПАТ «Укртатнафта» та Азовській нафтовій компанії, що підтверджено відповідними актами. Диссертация посвящена антикоррозионной защите нефтезаводского оборудования с помощью нитроген- и оксигенсодержащих ингибиторов. Как ингибиторы коррозии были исследованы имидазолины на основе стеариновой кислоты: СТ-4, СД-3, СБ, СБ-2, олеиновой кислоты ОТ, ОТ-2, ОБ; кислот, полученных из рапсового масла РТ-2, РБ, жиры катионоактивные РТ-3, Р-1. По результатам исследований защитных свойств и технологической пригодности выбраны карбозолин ОТ-2 ((1-(2-диэтанол-аминоэтил)-2-(8-гептадеценил)-имидазолин), жир катионоактивный Р-1 (смесь амидов и эфиров кислот, полученных из рапсового масла). Растворы этих веществ в сольвенте не замерзают до температуры минус 15º С, не вызывают вспенивание технологической среды в емкости орошения установок первичной переработки нефти и не образуют нерастворимых солей, которые бы откладывались на поверхности конденсационно-холодильного оборудования. Выявлено, что карбозолин ОТ-2, жир катионоактивный Р-1 защищают металлическую поверхность на 93,7 и 94,7% соответственно. Полученные данные были соизмеримы с импортным веществом на основе амидов полиаминнафеновых кислот. Исследована термическая стабильность этих веществ, и установлено, что после 350 º С они разлагаются на 70%, что исключает попадание ингибиторов в сырье риформинга. Потенциометрическим методом изучен механизм ингибиторного защиты карбозолином ОТ-2 и жиром катионоактивным Р-1. Смещение стационарного потенциала в средах, где присутствуют ингибиторы, в положительную область на 47 мВ и больший наклон прямых Тафеля в анодной области, чем в катодной, свидетельствовали о преимущественном торможении анодных реакций. В средах с ингибиторами наблюдалось уменьшение величины плотности коррозионного тока (в 3,9 раза для карбозолина ОТ-2 и в 5,3 раза для жира катионоактивного Р-1), и увеличение сопротивления поляризации (в 2,7 раза для ОТ-2 и в 4,4 раза для Р-1). На основе этих веществ и смеси этаноламинов созданы и исследованы ингибирующе-нейтрализующие композиции. Разработаны товарные формы ингибиторов коррозии на основе амидов полиаминнафтеновых кислот (ДЕОЛ-4241 марок А и Б с ингибирующими и ингибирующе-нейтрализующими свойствами соответственно) карбозолина ОТ-2, жира катионоактивного Р-1 (ДЕОЛ-4242 марок А, Б, В зависимости от того, какая активная основа используется) и нейтрализатора на основе циклогексиламина (ДЕОЛ-3241). Разработанные ингибиторы испытаны на ПАО «Укртатнафта», Гнидынцивском ГПЗ ПАО «Укрнафта» и Азовской нефтяной компании и подтверждено их высокую эффективность и универсальность в газовой, углеводородной средах и дренажной воде. Предложенные товарные формы ингибиторов внедрены на этих предприятиях, что подтверждено соответствующими актами.The work deals with the development of anticorrosive protection for refinery equipment by nitrogen- and oxygen-containing inhibitors. On the basis of the experimental results concerning protective ability and technological suitability of nitrogen- and oxygen-containing compounds OT-2 carbazoline and R-1 cation-active fat were chosen. Their protective properties were examined in different aggressive media which modeled technological conditions of condensate-refrigerating equipment, refluxes of oil refining, as well as rectifying columns of thermal and catalytic cracking and coking. The temperature range of inhibitors application, their optimal consumption and concentrations were determined. The mechanism of anticorrosive protective by the developed inhibitors was studied. The technological flowsheet of commercial inhibitors production and anticorrosive protection scheme at JSC “Ukrnafta” Gnidynci Refinery were developed. The obtained products were implemented at JSC “Ukrnafta” Gnidynci Refinery, JSC “Ukrtatnafta” and Azov Oil Company what is confirmed by the corresponding documentation.