Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Таких как лимонная, гликолевая, адипиновая, муравьиная, щавелевая, малеиновая, сульфамивовая, р -аминоэтансульфоновая и др., а также их смеси и однозамешенная аммонийная сель лимонной кислоты.





Основнъм реагентом, безусловно, является соляная кислота, ибо она способна взаимодействовать с карбонатами кальция, магния, а также гидроксидом магния и оксидами алюминия и железа.

Если известны состав и масса солевых отложений, то полный расход соляной кислоты можно найти из следующих соотношений:

i=k

G = P- Zai-щ(52) i=l

Р i=n •>
Gi = — - Earni-10z
(53)
CT i=i

где:

G - массовый расход 100 % соляной кислоты, кг:

g! - массовый расход технической соляной кислоты, кг; Р - масса отложений, кг;

П| - доля растворимого в соляной кислоте i -го компонента в составе отложений;

Я j - доля кислоты, необходимая для растворения 1 части 1-го компонента согласно стехиометрии реа­кции взаимодействия;

Ст - концентрация технической кислоты, %.

Массу отложений (Р) можно оценить по результатам осмотра оборудования.

Для трубчатых поверхностей:

L - IN - О (54)

Для плоских поверхностей:

P = 5-F-p (55)

где:

L - длина трубчатого элемента, м;

di и dz - внутренний диаметр чистого элемента и диаметр с учетом отложений соответственно, м;

N - число трубчатых элементов;


О - средняя толщина отложений, м;

F - площадь поверхности оборудования, покрытая отложениями, м2;

Р - плотность отложений, кг/м3 (обычно принимается равной 2000 кг/м3).

На практике используют соляную кислоту с концентрацией от 3 до 15 -18 % мае.

Время реакции соляной кислоты с солевыми отложениями можно найти из уравнения М.И.Максимова:

(56)

V

F

где:

у - концентрация кислоты в момент Т , %; Т - время реакции, час;

Ср - исходная концентрация кислоты, %;

v - объём раствора, м3;

ф - коэффициент, зависящий от свойств (плотности) отложений и условий процесса, ч/м.

Видно, что чем больше плотность отложений (выше ф ), тем больше требуется времени для их удаления. При правильном подборе Ср (в диапазоне 3-18%)



конечное значение у=0. Если кислоты взято недостаточно, солевые отложения будут удалены не полностью. Если кислота взята с избытком - увеличивается время процесса (из-за сдвига равновесия влево), резко возрастает корро­зионная активность рабочего раствора, а отработанные растворы будут более тяжелыми и вязкими. В общем слу­чае:

CP = 7S ——— (57) F 10-pp-v

где:

р - плотность рабочего раствора (до 10 %мас. можно считать, что плотность кислого раствора не от-

личается от плотности воды).

Для более точного расчета можно воспользоваться соотношением:

(58)

т.е. зная G и задаваясь v, определяют параметр Ф, а затем, по табл.36 определяют Ср и соответствующее


ей значение р .

 


Табл.36

Зависимость величины С, от параметра Ф

Плотность рабочего раствора, г/мл   Массовая концентрация   Параметр Ф  
г/л   %  
1,003   10,03     1,003  
1,008   20,16     2,016  
1,018   40,72     4,072  
1,028   61,67     6,168  
1,038   83,07     8,304  
1,047   104,70     10,470  
1,057   126,90     12,684  
1,068   149,50     14,952  
1,078   172,40   16+   17,249  
1,088   195,80     19,584  
1,098   219,60     21,960  

После чего остаётся определить только объём товарной кислоты (VT), необходимый для приготовления данного объёма рабочего раствора (V):

*7 РР~*

У = у--11—Г <59>


где:

 


Рт - плотность товарной кислоты (кг/м3).

При этом, всегда надо помнить, что в диапазоне температур от 20 до 100°С любое повышение темпера­туры на 10° (начиная с 20°) увеличивает скорость реакций примерно в 2 раза (уравнение 181 составлено для 20°С); а понижение температуры от 20° до -20°С (начиная с 20°) замедляет скорость реакций в 5-6 раз на каждые 10°.

Поэтому, оптимальной температурой удаления солевых отложений соляной кислотой является темпера­тура равная или превышающая 32°С, ибо в Этих условиях подавляющее количество образующегося углекислого газа будет находиться в газообразном состоянии при любом давлении и не сможет оказать существенного влияния на сдвиг равновесия влево.

Аналогично, солянокислотная обработка, должна проводиться при минимальном давлении (вплоть до циркуляции рабочего раствора через сепаратор, для отделения СО2).

Т. к. в состав соляных отложений входят нефтяные компоненты, затрудняющие доступ кислоты к по­верхности, то в состав рабочего раствора, как правило, вводят ПАВ, удаляющие данные компоненты. Обычно это ОП-7, ОП-10, оксиэтнлированвые угольные фенолы, блок-сополимеры окисей алкиленови др. Их концен­трация находится в пределах от 0,1 до 0,3 %.

Соляная кислота сильно коррелирует металлическое оборудование. Причём, помимо коррозионного из­носа, её применение ведёт к снижению усталостной прочности металла Поэтому, введение в состав рабочего рас­твора ингибитора коррозии становится неизбежным. Обычно это уникод, ПБ— 5, каташшы, катамин-А, карбо-зидин-О, мавелан-К(О), И-1-А, уротропин, В-2 и др.Они работоспособны в диапазоне от обычных температур до температур порядка 87°С и применяются в концентрациях от 0,05 до 1 %. В последнее время появились отече­ственные азотосодержащие ингибиторы, например, КС-8 и П7-1, работоспособность которых не превышает 60°С, а также дналкидпропилендиамини его гидрохлорид, способный даже при 80°С и концентрации 0,3 - 1,5 % обес­печить защитный эффект на уровне 70-85 %. А вот 1-О-толил*окси-Э-диэтиленаминоаропанол и 1,2,5-днмегил ieipai ндронаф|нл-2-днэтмламнно-этанолв тех же условиях способны обеспечить защитный эффект на уровне 91,5 - 99,5 %. При температуре выше 100°С рекомендуется использовать смесь уксусного альдегида с БА-6. Снижение наводороживания и коррозионного охрупчивания достигается добавкой реагентов: КИ-1, ХОД-1, ХОСП-10 и ПЭФ-1.Описание методов защиты от кислотной коррозии дано в РД 39-3-455-80.

Если соляные отложения содержат много окисных соединений железа, то растворяясь в соляной кислоте, они, в дальнейшем, способны вследствии гидролиза вновь выпадать в осадок в виде соответствующих гидратов окиси железа. Особенно этот процесс ускоряется при постепенной нейтрализации соляной кислоты. В результате, 1 л отработанного солянокислого раствора может содержать до 4000мг/л осадка гидрата окиси железа. Чтобы этого не происходило, в рабочий раствор добавляют так называемьй стабилизатор (4-5 %), который образует с по­добными соединениями водорастворимые комплексные соединения. Чаще всего, это уксусная кислота, но может быть также лимонная и винная кислоты.

Применение соляной кислоты для удаления гипсовых (CaSO,*) отложений намного менее эффективно. Наибольшее применение получили следующие два состава:

1). 70°С - пая смесь 27 % раствора соляной кислоты и 15 % раствора хлористого натрия в объёмном со­отношении 15:12.

2). Горячая смесь 15 % соляной кислоты и 4 % хлористого аммония.

Считается, что под действием этих реагентов гипс переводится в растворимый хлористый кальций.

Эффективность этих растворов (особенно при наличии нефтяных компонентов в гипсе) можно повысить добавив 0,1-0,25 % так называемого стимулятора,в качестве которого используют, например, реагенты Т-66 и ЗМ.

Таким образом, в обобщенном виде рецептуру концентрированного солянокислотного удалителя можно представить следующим образом (в % мае.):

Соляная кислота (26-29%) ................ 3-18

Ингибитор коррозии .........................0,05 - 1,5

Стабилизатор.......................... ...... ...4-5

Стимулятор..................................... 0,1 -0,25

Вода............................................ остальное.

Органическиекислоты для удаления солевых отложений обычно применяют только в том случае, если использование соляной кислоты нежелательно или не даёт должного эффекта.

Конечно, эти кислоты растворяют отложения на много медленнее, но и скорость коррозии у них су­щественно ниже.

Как правило, очистка идёт при циркуляции 1 -10 % растворов в течении 3-4 часов со скоростью 0, 5 - 1, 8 м/с при температуре 95 - 100°С с добавками 0,1 % каташша и 0,02 % каптакса,либо 0,1 % ОП-10 и 0,01 % кап-такса.Затем раствор заменяют на свежий и очистку повторяют. И так многократно.

Имеются и другие рекомендации, например, для удаления накипи:

сульфамнновая кислота-95,8 %, ингибитор коррозии 3,8 % и алифатический полиэфир - 0,4 %.

ЩЕЛОЧНЫЕ РЕАГЕНТЫиспользуются, в основном, для удаления гипсовых отложений. Это или ед­кийнатрий (-20 % рф) или сода (-10 % р-р). Под действием этих веществ гипсовые отложения превращаются


(обычно при 60- 70°С) в соответствующий гидрооксид или карбонат кальция, которые затем легко удаляются со­ляной кислотой. Причём, содовые растворы эффективны только для рыхлых, слоистых форм отложившегося гип-

са.

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЛЕКСОНОВосновано на способности ряда веществ образовывать с катионами солевых отложений водорастворимые комплексные соединения.

В отличии от кислот и щелочей комплексоны безопасны и не вызывают коррозии. Их применение нача­лось с 1952 г с этилендиамингеграуксусной кислоты(ЭДТА) и её натриевых солей. Затем, были использованы: оксютилепдифосфоповая кислота (ОЭДФ), нитрилотриметилен фосфоповая кислота (НТФ), амшгополи-карбоновые кислоты,например, ДПУ, Трилон-Б и т.д. Наибольшее распространение получил Трилон-Б-динатрневая соль этнлендиаминтетрауксусной кислоты.

няется лишь в довольно узком интервале рН, который плавно меняется при растворении отложений.

Поэтому в промывочные композиции приходится вводить вещества, обладающие буферным эффектом, а сами композиции делить на кислые и щелочные. В качестве добавок соответственно используют: HCI, H2SO4, ок-сикислоты, NaOH, амины и полиамины.

Для растворения железоокисных отложений в раствор комплексона вводят лимоннуюкислоту, моно-цитратаммопия,либо фталевуюкислоту, а также соединения, содержащие оксигрутшу (например, оксютип- и окснфенилимндодиуксуснуюкислоты), а также восстановители и ингибиторы коррозии.

Восстановители переводят трёхвалентное железо в двухвалентное, а оно легче и быстрее образует во­дорастворимые комплексные соединения. В качестве восстановителей используют: ронгалит, намформ, гидро-ксил амин и др.

Для подавления коррозии используют этаноламин, трнэтаноламин, КИ-1 с тиомочевинойв соотно­шении 1:1 с концентрациями порядка 0,2 %, а также каптакс(0,017 %), тиурам(0,05 %).

При наличии нефтяных компонентов добавляется ПАВ-ОП-7 или ОП-10 -0,1 %.

Если отложения карбонатные - лимоннаякислота не применяется, ибо она даёт с кальцием нераствори­мые соли.

Если используется NaOH- ингибитор коррозии уже не нужен.

Очистка комплексонами обычно проводится при циркуляции 60 - 100°С раствора со скоростью 0,5 -1,0 м/с, при продолжительности процесса от 3 до 24 часов с повтором обработки при необходимости.

Под механическимиметодами понимают удаление солевых отложений с помощью различных скребков. Данные подходы не получили распространения (за исключением разбуривания) в следствии их малой эффективно­сти, ибо отложения, как правило, обладают значительной механической прочностью.









ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2021 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.