Металлы – материалы, которые чаще всего используются в различных отраслях производства. В химической и нефтеперерабатывающей промышленности металлы наиболее подвержены коррозии, так как в коррозионной среде присутствуют факторы, способствующие разрушению, такие, как кислород, влага, кислоты.
Коррозионные разрушения наносят большой ущерб производству. Р. Юхневич с соавторами [1] подразделяет коррозионные потери на прямые и косвенные. К прямым потерям он относит экономические потери в связи с затраченной стоимостью замены частей машин, устройств, трубопроводов, которые разрушаются из-за коррозии, а также стоимость рабочей силы для ликвидации разрушений, уменьшение срока службы установок. К косвенным – ущерб, связанный с простоем оборудования, загрязнением продукции, увеличением расхода металла. По оценкам специалистов [2] из-за вышедших из строя аппаратов, конструкций и оборудования потери составляют 3-5 % от валового национального дохода, при этом масса разрушенного металла составляет 8-15% от годового производства стали.
Чтобы уменьшить экономические потери, необходимо исследовать механизм коррозии и на основе этого найти наиболее эффективные способы защиты металла.
В производстве бутиловых спиртов, которые являются важным сырьем для индустрии лакокрасочных веществ, применяются в качестве реагентов, в топливной, горнодобывающей промышленности, происходят активные коррозионные процессы. Производство бутилового спирта и побочных продуктов достаточно специфично, характеризуется сложной технологической схемой. Многие из химических превращений до конца не изучены, а особенность физических показателей (давление до 320 кгс/см2) и сред (эрозийных, присутствия газообразных H2 и CO) в системе приводят к электрохимической и водородной коррозии.
В данной работе рассматривается проблема достаточно быстрой коррозии верха колонны (0,01–0,05 мм/год по данным ультразвуковой толщинометрии), происходящей на конечной стадии производства – ректификации. В колонну К-5 поступают сырые бутиловые спирты. Совместно с сырьем в колонну поз. К-5 для создания азеотропной смеси из водоотделителя подается вода (конденсат водяного пара). Верхом колонны поз. К-5 отбирается эфирная головка изобутилового спирта с водой, температура 135о С, а из куба – технический бутиловый спирт.
Возможной причиной очень сильной питтинговой и язвенной коррозии являются карбоновые кислоты, образованные как побочный продукт оксосинтеза на стадии гидрирования. Также возможно и усиление активности кислот за счет синергетического воздействия других веществ, которые образуются в этом сложном процессе. Можно предположить протекание некоторых вторичных реакций:
– реакция частичного гидрирования полученных альдегидов
RCHO + H2 = RCH2OH (1)
– реакция образования ацеталей
RCHO + 2RCH2OH = RCH(OCH2R)2 (2)
– реакция альдегидной конденсации
2RCHO = R(CHOHR)CHO (3)
– реакция сложноэфирной конденсации
2RCHO = RCOOCH2R (4)
– реакция окисления
2RCHO + O2 = 2RCOOH (5)
Одним из способов решения проблемы является создание еще двух абсорберов для отделения кислот, но с точки зрения экономики это будет не совсем рационально по причинам обслуживания и внедрения в процесс, поэтому есть более выгодный и простой способ – это использование втулки из легированных сталей марок 12Х18Н10Т или 08Х17Н5М3.
