Исследование образования отложений в технологических аппаратах и коррозии контактных устройств из нержавеющей стали

В статье показано, что при эксплуатации большинства технологических установок по переработке углеводородного сырья по-прежнему актуальной остается проблема образования отложений в шлемовых трубах после ректификационных и стабилизационных колонн, печей и иных технологических аппаратов, используемых в нефтепереработке. Состав шлемовых отложений змеевиков печи и ректификационных колонн был исследован на примере малой технологической установки (МТУ) АО «Конденсат» (г. Аксай, Республика Казахстан). Было определено, что ключевыми компонентами данных отложений являются сульфиды железа и меди, а также элементарная сера. Показано, что поверхность контактных устройств аппаратов МТУ - сеток из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т - в значительной степени подвержена коррозии. Эти образцы представляют собой структуры, все еще сохраняющие геометрию исходных сеток, но утратившие их функциональные свойства и характеристики. При приложении механического воздействия такие образцы легко превращаются в серый высокодисперсный порошок. В процессе эксплуатации технологической установки МТУ были апробированы разнообразные ингибиторы коррозии и деэмульгаторы типа ТАЛ-25-13-Р по ТУ У 24.1-00135390-114-2002 с изменением 1, Адди ТОП по СТО 67177647-14-2012, ИКБ-4 и ИКБ-4-У по ТУ 38.101460-74, ДИН-4 по ТУ 2226-001-34743072-98 и т.д. При этом практически все использованные марки ингибиторов коррозии не смогли решить задачи снижения коррозии нержавеющей стали и образования твердых отложений в шлемовых трубах технологических аппаратов. Существующие ингибиторы коррозии создают защиту на границе раздела фаз металлическая поверхность - жидкость, однако они не эффективны на границе раздела фаз металлическая поверхность - жидкость - парогазовая фаза (при температуре 150-250оС). Предложен механизм образования данных соединений в результате коррозии металлических сеток из нержавеющих сталей марки 12Х18Н10Т в присутствии сернистых соединений. Рекомендовано применение активного метода защиты от коррозии путем создания наноразмерных антикоррозионных покрытий из бинарных соединений (таких как нитрид титана) или чистых металлов (Ni, Cr, Ti, Cd, Zn и т.д.), не снижающих высокие исходные показатели сеток по теплопроводности и теплоемкости, что позволит существенно увеличить срок службы контактных устройств и, как следствие, значительно улучшить производственные и экономические показатели действующих технологических установок по переработке нефтяного сырья.