CC BY
50
УДК 620.193
А. Е. Щепетов
Влияние реагента комплексного действия Аквакор 7202 М на отложение карбоната кальция на внутренней поверхности труб
Уфимский государственный нефтяной технический университет 450062, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1; тел. (3472) 42-08-36
Приведены результаты испытаний эффективности реагента комплексного действия Аквакор 7202 М по предотвращению отложения карбоната кальция на поверхности металла. Установлена оптимальная дозировка данного реагента в водах систем оборотного водоснабжения, при которой происходит резкое снижение выпадения солей в растворе и их отложения на металле.
Ключевые слова: отложение солей, карбонат кальция, ингибирование.
Одной из основных проблем в системах оборотного водоснабжения нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятий является отложение солей на внутренней поверхности оборудования и трубопроводов. В результате наблюдается нестабильность режима течения жидкости, происходит уменьшение проходного сечения труб, а также развивается интенсивная локальная коррозия металла.
По своему составу отложения солей в оборудовании водооборотных систем представляют собой, как правило, карбонат кальция (в меньшем количестве — сульфаты кальция, бария и стронция)1.
В общем случае выделяют две основные причины выпадения солей из раствора с последующим отложением на твердой поверхности: смешивание вод химически несовместимых друг с другом; перенасыщение вод солями в результате дегазации и изменения термобарических условий, когда в исходном растворе снижается величина равновесной концентрации солей (превалирует для систем оборотного водоснабжения) 2.
Весьма дорогостоящим способом снижения отложения солей является уменьшение их концентрации в водах обратным осмосом перед подачей в систему. Однако экономически более выгодно использование ингибиторов
с целью предотвращения образования отложений солей либо изменения их размеров и формы, в результате чего соли теряют способность активно адгезироваться на поверхности металла или самой соли. В качестве ингибиторов солеотложения могут использоваться многие классы химических веществ, в частности, фос-фонаты, а также сульфированные, карбокси-лированные и фосфонированные полимеры 3.
До настоящего времени не установлена зависимость количества отложений солей на твердой поверхности от интенсивности их выпадения в растворе.
Испытания проводились с помощью модифицированного кристаллооптического мето-
4
да , основанного на сравнении размеров адге-зированных на поверхности металла кристаллов карбоната кальция, образовавшихся при выпаривании неингибированной и ингиби-рованной модельной среды. Последняя имитировала по своему составу реальные воды оборотных систем водоснабжения и имела показатель стабильности 1.7 (РД 39-0148070-026ВНИИ-86).
В химические стаканы емкостью 200 мл с расположенными на дне полированными металлическими пластинами (примерно под углом 45 град.) помещали по 150 мл неингибиро-ванной и ингибированной в различных дозировках модельной среды и упаривали в два раза в строго идентичных условиях. Далее пластины извлекали и дважды промывали этиловым спиртом, после чего с поверхности пластин удаляли кристаллы соли, помещая последние в каплю этилового спирта на предметном стекле. При увеличении в 200—300 раз определяли преобладающий (не менее 60—70 % от общего числа) размер кристаллов для каждой пробы среды.
Дата поступления 27.07.06
Эффект снижения отложения солей вычисляли по формуле
КЭ=Н-М •100%, Н
где КЭ — уменьшение размера кристаллов солей в ингибированной среде в сравнении с неингибиро-ванной модельной средой, %;
Н — средний размер кристаллов солей, выделившихся в исходном растворе, мкм;
М — средний размер кристаллов солей в растворе, обработанном ингибитором, мкм
В результате проведенных испытаний установлено, что применение реагента комплексного действия Аквакор 7202 М способствует
существенному уменьшению дисперсности ад-гезирующегося на поверхности металла карбоната кальция (табл., рис.).
Таким образом, дозирование в раствор реагента комплексного действия Аквакор 7202 М в количестве 25 мг/л позволяет предотвратить отложение карбоната кальция на поверхности металла более чем на 90%, а выпадение той же соли в объеме жидкости — более чем на 95%. Отсюда следует, что применение реагента позволит значительно снизить солеотложение на поверхности оборудования и трубопроводов систем оборотного водоснабжения, а значит и сопутствующие этой проблеме осложнения.
Рис. Кристаллы карбоната кальция, выделившиеся на поверхности металла из неингибированной (а) и ингибированной (б) реагентом Аквакор 7202 М (20 мг/л) модельной среды
Литература
1. Черепашкин С. Е., Лаптев А. Б., Бугай Д. Е., Абдуллин И. Г. // Нефть и газ.— 2003.— № 5.— С. 85.
2. Гарифуллин Ф. С. Повышение эффективности эксплуатации нефтепромысловых систем, осложненных сульфидсодержащими осадками. Автореф. ... докт. тех. наук. Уфа: УГНТУ.— 2003.
3. Панов В. А., Емков А. А., Позднышев Г. Н. и др. Ингибиторы отложения неорганических солей.- М.: ВНИИОЭНГ, 1978.- 44 с.
4. Тебенихин Е. Ф. Безреагентные методы обработки воды в энергоустановках.- М.: Энергия, 1977.- 184 с.
