DE2134798C3 - Process for inhibiting corrosion in the removal of acidic gases from a gas stream - Google Patents
Process for inhibiting corrosion in the removal of acidic gases from a gas streamInfo
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- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/06—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in markedly alkaline liquids
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Description
Gase, wie Erdgas, Abgas und Synthesegas sind durch die Verwendung wäßriger Alkanolaminlösungen zur Absorption der im Gasstrom enthaltenen sauren Gase gereinigt worden. Gewöhnlich fließt eine 5—3O°/oige Alkanolaminlösung (z. B. eine Monoäthanolaminlösung) im Gegenstrom zum Gasstrom in einer Absorptionskolonne, um die sauren Gase zu entfernen. Ein Vorteil eines solchen Systems besteht darin, daß das Verfahren ein kontinuierlicher Zyklus ist und die Reaktion so bei höheren Temperaturen umgekehrt werden kann, um die sauren Gase aus der Lösung freizusetzen.Gases such as natural gas, exhaust gas and synthesis gas are available through the use of aqueous alkanolamine solutions Absorption of the acidic gases contained in the gas stream has been cleaned. Usually a five to thirty per cent flow flows Alkanolamine solution (e.g. a monoethanolamine solution) in countercurrent to the gas flow in an absorption column, to remove the acidic gases. One advantage of such a system is that the method is a continuous cycle and so the reaction can be reversed at higher temperatures to achieve the to release acidic gases from the solution.
Bei Verwendung von Stahlteilen oder -komponenten in einem solchen System wurde festgestellt, daß sowohl ein allgemeiner als auch örtlich korrodierender Angriff erfolgen kann. Dies ist ein besonderes Problem in Kochern und Wärmeauslauschern, wo der Stahl einer heißen, protonierten Alkanolaminlösung ausgesetzt ist. Eine wärmeübertragende Metalloberfläche scheint besonders anfällig zu sein. Untersuchungen haben in der Vergangenheit festgestellt, daß unter bestimmten Bedingungen korrodierende Produkte, wie Aminoessig-, Glykol-, Oxal- und Ameisensäure, gebildet werden. Die Monoäthanolaminsalze dieser Säuren ergeben die Möglichkeit eines verstärkten Angriffs gegenüber eisenhaltigen Metallen. Weiterhin kann das Carbonatsalz von Monoäthanolamin in weitere Produkte, wie N-(2-Hydroxyäthyl)-äthylendiamin, umgewandelt werden, von denen gefunden wurde, daß sie die Korrosionsfähigkeit von Stahl, insbesondere unter Warmeübertragungsbedingungen, erhöhen.Using steel parts or components in such a system has found that both a general as well as locally corrosive attack can occur. This is a particular problem in Cooking and heat extraction where the steel is exposed to a hot, protonated alkanolamine solution. A heat transferring metal surface appears to be particularly vulnerable. Investigations have in the Found in the past that under certain conditions corrosive products, such as aminoacetic, Glycolic, oxalic and formic acid. the Monoethanolamine salts of these acids give the possibility of increased attack on them ferrous metals. Furthermore, the carbonate salt of monoethanolamine can be used in other products such as N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine, which have been found to reduce the corrosion ability of steel, especially under heat transfer conditions, raise.
Es gibt verschiedene Alternativen zur Verringerung der Korrosionsgeschwindigkeiten, wie unter anderem (1) die Anbringung einer Seitenstromsammelvorrichtung zur Entfernung korrodierender Abbauprodukte, (2) die Verwendung stärker korrosionsfester Konstruktionsmaterialien, (3) eine bessere Kontrolle der Verfahrensbedingungen und (4) die Mitverwendung von Korrosionsinhibitoren. Vom Kosten- und Wirksamkeitsstandpunkt wird die letztgenannte Alternative bevorzugt. Bestimmte, als wirksam angegebene Korrosionsinhibitoren haben jedoch keine industrieweite Aufnahme gefunden, und zwar möglicherweise, da sie nicht in der Lage sind, in bestimmter Hinsicht einen andauernden Schutz zu schaffen.There are several alternatives for reducing corrosion rates, such as, among others (1) the installation of a sidestream collection device to remove corrosive degradation products, (2) the use of more corrosion resistant construction materials, (3) better control of process conditions and (4) the use of corrosion inhibitors. From the cost and effectiveness standpoint the latter alternative is preferred. Certain corrosion inhibitors stated to be effective however, have not gained industry-wide adoption, possibly because they are unable to provide lasting protection in any particular respect.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Korrosionshemmung bei der Entfernung saurer Gase aus einem Gassirom durch Absorption der Gase in wäßrigen Alkanolaminlösungen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man der wäßrigen Alkanolaminlösung im Gewichtsverhältnis von 9 :1 bis 1 :9 Vanadat- und Antimonylsalze, wobei das Vanadatsalz aus der GruppeThe present invention now relates to a method of inhibiting corrosion in the removal of acidic gases from a Gassirom by absorption of the gases in aqueous alkanolamine solutions, which is characterized is that the aqueous alkanolamine solution in a weight ratio of 9: 1 to 1: 9 vanadate and Antimonyl salts, the vanadate salt being selected from the group
ίο von Natriumvanadat, Kaliumpyrovanadat und Kaliumorthovanadat und das Antimonylsalz aus der Gruppe von Kaliumantimonyltartrat und Natriumantimonylgluconat ausgewählt ist, zugibt.ίο of sodium vanadate, potassium pyrovanadate and potassium orthovanadate and the antimonyl salt selected from the group consisting of potassium antimonyl tartrate and sodium antimonyl gluconate is selected, admits.
Antimonverbindungen sind bereits als Inhibitoren zur Verhütung eines Angriffs von eisenhaltigen Metallen durch wäßrige Monoäthanolaminlösungen verwendet worden. Eine Hypothese beim bisherigen Arbeiten mit antimonhaltigen Verbindungen in Säurelösungen war es, daß sie als Eisen- oder StahlkorrosionsinhibitorenAntimony compounds are already used as inhibitors to prevent attack by ferrous metals has been used by aqueous monoethanolamine solutions. A hypothesis from working with Compounds containing antimony in acid solutions were used as iron or steel corrosion inhibitors
.Ό wirken, indem sie zur Bildung einer Ablagerung von Antimon auf der Metalloberfläche reduziert werden und daß die Inhibierung von Kathoden mit örtlicher Wirkung resultiert. Es besteht auch die Möglichkeit einer zusätzlichen sekundären anodischen Wirkung..Ό act by causing a deposit of Antimony on the metal surface can be reduced and that the inhibition of cathodes with local Effect results. There is also the possibility of an additional secondary anodic effect.
Vanadate waren in der Vergangenheit als Eisen- oder Stahlkorrosionsinhibitoren bekannt, wurden jedoch zu diesem Zweck nicht viel verwendet. Die Oxydationsstufen von Vanadium legen es nahe, daß die Vanadate als Inhibitoren vom Oxydationsmitteltyp wirken.Vanadates were known in the past as iron or steel corrosion inhibitors, but they became too not used much for this purpose. The oxidation states of vanadium suggest that the vanadates as Oxidant-type inhibitors work.
Wenn jetzt gefunden wurde, daß trotz der unterschiedlichen Inhibierungsmechanismen durch bestimmte Antimonyl- und Vanadatverbindungen eine Kombination dieser Verbindungen eine synergistische Wirkung ergibt, so ist dies als überraschend anzusehen.If it has now been found that despite the different inhibition mechanisms by certain Antimonyl and vanadate compounds combine these compounds with a synergistic effect results, this is to be regarded as surprising.
J5 Die bevorzugte Antimonverbindung ist Kaliumantimonyltartrat mit der FormelJ5 The preferred antimony compound is potassium antimonyl tartrate with the formula
K(SbO)C4H4O6 VjHjO.K (SbO) C 4 H 4 O 6 VjHjO.
Wo diese Verbindung in der erfindungsgemäßenWhere this compound in the invention
4» Kombination verwendet wird, wird zur verbesserten Stabilität noch Weinsäure in einer Menge von Vio der Antimonylkonzentration mitverwendet. Geeignete Vanadatverbindungen sind z. B. Natriummetavanadat, Kaliumpyrovanadat und Kaliumorthovanadat. Die bevorzugte Vanadatverbindung ist Natriummetavanadat.4 »combination is used for improved Stability still tartaric acid used in an amount equal to the antimonyl concentration. Suitable vanadate compounds are z. B. sodium metavanadate, potassium pyrovanadate and potassium orthovanadate. The preferred one Vanadate compound is sodium metavanadate.
Die Verbindungen werden zusammen gemischt, so daß sich ein Verhältnis der Antimonylverbindung zur Vanadatverbindung von etwa 1 bis 9 Gew.-Teilen zu etwa 9 bis 1 Gew.-Teil ergibt. Das bevorzugte Verhältnis liegt zwischen 4:6 bis 6:4 Teilen, wobei gleiche Teile ganz besonders bevorzugt werden.The compounds are mixed together so that there is a ratio of the antimonyl compound to Vanadate compound yields from about 1 to 9 parts by weight to about 9 to 1 part by weight. The preferred one The ratio is between 4: 6 to 6: 4 parts, with equal parts being very particularly preferred.
Die Kombination wird vorzugsweise in einer Menge von 0,01 — 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der wäßrigen Alkanolaminlösung einschließlich dem Gewicht an Wasser und Alkanolamin, zugegeben. Diese Prozentsätze gelten für alle erfindungsgemäßen Korrosionsinhibitoren. The combination is preferably used in an amount of 0.01-1.0% by weight, based on the weight of the aqueous alkanolamine solution including the weight of water and alkanolamine added. These Percentages apply to all corrosion inhibitors according to the invention.
Alkanolaminsysteme, die durch das erfindungsgemäße Verfahren verbessert werden können, sin-d Mono- und Polyalkanolamine mit 2 — 4 Kohlenstoffatomen pro Alkanolteil. Typische Alkanolamine sind Monoäthanolamin, Diäthanolamin und Monoisopropanolamin.Alkanolamine systems, which can be improved by the process according to the invention, sin-d mono- and polyalkanolamines having 2-4 carbon atoms per alkanol part. Typical alkanolamines are monoethanolamine, Diethanolamine and monoisopropanolamine.
Die erfindungsgemäß verwendeten Korrosionsinhibitoren wurden in Monoäthanolamin/Wasser-Kohlendioxyd-Lösungcn getestet, denn obgleich wäßrige Monoäthanolaminlösungen per se gegenüber eisenhaltigen Metallen nicht korrodierend sind, werden sie nach Sättigung mit Kohlendioxyd gegenüber Flußstahl starkThe corrosion inhibitors used according to the invention were in monoethanolamine / water-carbon dioxide solutions tested, because although aqueous monoethanolamine solutions per se compared to iron-containing ones Metals are not corrosive, they become strong against mild steel after saturation with carbon dioxide
korrodierend. Vermutlich tritt eine elektrochemische Korrosion mit der anodischen Reaktion auf, von der erwarte» werden kann, daß sie Produkte wie Ferrohydroxyd, Ferrocarbonat oder bestimmte Komplexe bildet.corrosive. Electrochemical corrosion is believed to occur with the anodic reaction of the it can be expected that products such as ferrohydroxide, Ferrocarbonate or certain complexes forms.
In einigen der Beispiele wurden Metallstreifen von 76 χ 38 χ 1,6 mm unter Verwendung eines milden Scheuermittels durch Schrubben mit einer Bürste gereinigt und dann mit Wasser und Aceton gespült Dann wurden die trockenen, sauberen Metallstreifen gewogen und aufrecht in eine 600-ccm-GIaszelle gegeben, worauf die Streifen mittels Z-förmiger Glasstäbe getrennt wurden. Die Streifen wurden durch Zugabe von 400 ecm der Monoäthanolamintestlösung vollständig bedeckt, die vorher bei Zimmertemperatur mit Kohlendioxyd gesättigt worden war. Dann wurde jede Zelle mit einem Rückflußkühler, einem Sprinklerrohr und Thermometer versehen und in ein Bad konstanter Temperatur gegeben. Die Lösung wurde 72 Stunden auf der Testtemperatur gehalten, wobei Kohlendioxyd mit einer Standardgeschwindigkeit von 100 ccm/min eingeleitet wurde. Die Metallstreifen wurden durch kurzes Eintauchen in eine inhibierte Salzsäurelösung gereinigt, mit Wasser und Aceton gespült und luftgetrocknet. Dann wurde der Gewichtsverlust bestimmt.In some of the examples, metal strips measuring 76 38 χ 1.6 mm were made using a mild one Cleaned with abrasive clean by scrubbing with a brush and then rinsed with water and acetone The dry, clean metal strips were then weighed and placed upright in a 600 cc glass cell given, whereupon the strips were separated by means of Z-shaped glass rods. The strips were through Addition of 400 ecm of the monoethanolamine test solution completely covered previously at room temperature had been saturated with carbon dioxide. Then each cell was equipped with a reflux condenser, a sprinkler tube and thermometer and placed in a constant temperature bath. The solution was Maintained at test temperature for 72 hours with carbon dioxide being released at a standard rate of 100 cc / min was initiated. The metal strips were inhibited by briefly immersing them in a Purified hydrochloric acid solution, rinsed with water and acetone and air-dried. Then there was weight loss certainly.
Die Wärmeübertragungswirkungen relativ zur Korrosion des Stahls wurden wie folgt gemessen: Eine gewogene Stahlplatte von 76 χ 76 χ 4,8 mm wurde mittels einer B-cm-Rohrverbindungsvorrichtung an einem lOOO-ccm-Kolben befestigt. Die Platte wurde mit einem 500-Watt-Lötkolben erhitzt, für den ein besonderer Kopf hergestellt worden war, um die Einheit zusammenzuhalten. Zur Regelung der Wärmezufuhr wurde eine Variac-Vorrichtung verwende!; zur Aufzeichnung der entsprechenden Metalltemperatur wurde ein Thermoelement im halben Abstand von der Plattenkante hineingebohrt. Der Kolben wurde mit einem Rückflußkühler, einem Thermometer end einem Sprinklerrohr versehen. Bei allen Tests reichte die : Wärmezufuhr aus, um für die 72stündige Testdauer ein heftiges Sieden aufrechtzuerhalten, wobei Kohlendioxyd mit einer Standardgeschwindigkeit von 100 ccm/min eingeleitet wurde. Um die Wirkung der Stahlerhitzung durch die oben geschilderte Lötkolben- l Heizvorrichtung mit derjenigen zu vergleichen, die lediglich durch Eintauchen einer Stahlplatte entsteht, wurde eine 38 χ 38 χ 1,6 mm Platte desselben Stahls mittels eines Hakens in die Lösung gehängt. Wie festgestellt wurde, war die Korrosionsgeschwindigkeit der Wärmeübertragungsplatte in verdünnten Mono-The heat transfer effects relative to corrosion of the steel were measured as follows: A 76 76 χ 4.8 mm weighed steel plate was attached to a 1,000 cc flask by means of a cm tube connector. The board was heated with a 500 watt soldering iron for which a special head had been made to hold the unit together. A Variac device was used to regulate the supply of heat !; To record the corresponding metal temperature, a thermocouple was drilled into it halfway from the plate edge. The flask was fitted with a reflux condenser, thermometer and sprinkler tube. Heat supply in order to maintain a vigorous boiling for 72 hour test period, while carbon dioxide was introduced at a standard rate of 100 cc / min: In all tests handed. To determine the effect of heating steel to be compared by the above-described Soldering Iron- l heater with that which is produced only by immersing a steel plate, 38 38 χ χ 1.6 mm plate of the same steel by means of a hook in the solution was hanged. The rate of corrosion of the heat transfer plate was found to be in dilute mono-
> äthanoiaminlösungen wesentlich größer als diejenige der eingetauchten Platte (in den Beispielen »aufgehängter Streifen« genannt). Die Metallstreifen und -platten wurden nach dem Test durch kurzes Eintauchen in eine inhibierte Salzsäurelösung gereinigt, in Wasser und> Ethanoiamine solutions much larger than that the immersed plate (called "suspended strip" in the examples). The metal strips and plates were cleaned after the test by brief immersion in an inhibited hydrochloric acid solution, in water and
' Aceton gespült und luftgetrocknet. Die Korrosion des Stahles wurde sowohl durch Gewichtsverlust als auch durch das Aussehen bestimmt.'Acetone rinsed and air dried. The corrosion of the steel was due to both weight loss and weight loss determined by appearance.
Die Korrosion von Flußstahl und rostfreiem Stahl Typ 304 durch Monoäthanolaminlösungen wurde unterCorrosion of mild steel and type 304 stainless steel from monoethanolamine solutions has been observed
j Bedingungen höherer Temperaturen und Drücke unter Verwendung eines Parr-Druckreaktors, Serie 4500, untersucht. Gereinigte und gewogene Metallplatten aus Flußstahl und rostfreiem Stahl von 76 χ 19 χ 1,6 mm, die an Haken im Reaktor aufgehängt waren, wurdenj conditions of higher temperatures and pressures under Use of a Parr 4500 series pressure reactor studied. Cleaned and weighed metal plates Mild steel and stainless steel 76 19 χ 1.6 mm hung on hooks in the reactor were made
' vollständig durch die Monoäthanolaminlösung bedeckt, die bei Zimmertemperatur mit Kohlendioxyd behandelt worden war. Nach Verschließen des Reaktors mit seinem Druckdeckel wurde Kohlendioxyd durch die Lösung geleitet, um den verfügbaren Sauerstoff zu'' completely covered by the monoethanolamine solution, which had been treated with carbon dioxide at room temperature. After closing the reactor with Carbon dioxide was passed through the solution to its pressure cap to supply the available oxygen
■ verringern. Dann wurde die Anlage 24 Stunden unter dem natürlichen, von der Lösung entwickelten Druck auf die gewünschte Temperatur erhitzt. Danach wurden die Metallstreifen durch kurzes Eintauchen in eine inhibierte Salzsäureiösung gereinigt, mit Wasser und Aceton gespült und luftgetrocknet.■ decrease. Then the plant was under for 24 hours heated to the desired temperature using the natural pressure developed by the solution. After that were the metal strips are cleaned by briefly immersing them in an inhibited hydrochloric acid solution, with water and Acetone rinsed and air dried.
Die obigen Testverfahren wurden in den folgenden Beispielen angewendet, die die vorliegende Erfindung veranschaulichen, ohne sie zu beschränken.The above test procedures were used in the following examples embodying the present invention illustrate without limiting them.
In diesem Beispiel war die Anlage so konstruiert, daß die fragliche Stahlplatte auch die Wärmequelle zur Aufrechterhaltung eines heftigen Siedens der Lösung war. Eine Ablesung des Thermoelements zeigte, daß die Temperatur der Wärmeübertragungsplatte 120°C für eine 15%ige Monoäthanolaminlösung war, deren Massentemperatur etwa 101°C betrug. Die Testdauer war für alle Versuche mit Einleitung von Kohlendioxyd 72 Stunden. Der prozentuale Schutz wurde wie folgt berechnet:In this example the system was designed in such a way that the steel plate in question also used the heat source Maintaining a violent boil of the solution. A thermocouple reading showed that the Heat transfer plate temperature was 120 ° C for a 15% monoethanolamine solution, their Melt temperature was about 101 ° C. The test duration was for all experiments with the introduction of carbon dioxide 72 hours. The percent protection was calculated as follows:
Uninhibierter Gewichtsverlust — inhibierter GewichtsverlustUninhibited Weight Loss - Inhibited Weight Loss
Uninhibierter Gewichtsverlust 100.Uninhibited Weight Loss 100.
5 65 6
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Dabei wurden die folgenden Abkürzungen verwendet:The results are summarized in the table below. The following abbreviations were used used:
MEA = Moncäthanolamin; HEED = N-(2-Hydroxyäthyl)-äthylendiamin. Schutz von Flußstahl in %MEA = moncethanolamine; HEED = N- (2-hydroxyethyl) ethylenediamine. Protection of mild steel in%
Inhibitor und Menge in %Inhibitor and amount in%
AminlösungAmine solution
Wärmeüber- Suspentragungs- diener platte StreifenHeat transfer suspension plate strips
Aussehen der Wärmeiibertragungsplatte nach aem TestAppearance of the heat transfer plate after a test
NatriummetavanadatSodium metavanadate
Kaliumantirnonyltartrat
Weinsäure
Natriummetavanadat
Kaliumantimonyltartrat
und WeinsäurePotassium Antirnonyl Tartrate
Tartaric acid
Sodium metavanadate
Potassium antimonyl tartrate
and tartaric acid
30 MEA
15 HEED15 MEA
30 MEA
15 HEED
94
085
94
0
95
085
95
0
wie neu
schwere spaliige Vertiefungen,
die für den Gewichtsverlust
verantwortlich sindwell maybe some small holes
like New
heavy cleft indentations,
those for weight loss
are responsible
Wäßrige Monoäthanolaminlösungen mit einem Gehall von 15 Gew.-% Monoäthanolamin, die bei Zimmertemperatur mit Kohlendioxyd behandelt worden waren, wurden in einen kleinen Parr-Druckreaktor, Serie 4500. erfolgten mit einer uninhibierten Lösung und einer solchen mit 0,04% Natriummetavanadat, 0,05% Kaliumantimonyltartrat und 0,005% Weinsäure auf Proben von kaltgewalztem Flußstahl und rostfreiem Stahl, Typ 304.Aqueous monoethanolamine solutions with a content of 15% by weight monoethanolamine, which are at room temperature carbon dioxide were placed in a small Parr pressure reactor, Series 4500. were done with one uninhibited solution and one with 0.04% sodium metavanadate, 0.05% potassium antimonyl tartrate and 0.005% tartaric acid on samples of cold rolled mild steel and stainless steel, Type 304.
gelegt; dann wurde der Reaktor verschlossen, erhitzt, 30 Die Arbeitsbedingungen und Ergebnisse waren wie und es wurde sich der natürliche Druck der Lösung folgt: entwickeln gelassen. Die Korrosionsuntersuchungenplaced; then the reactor was sealed, heated, 30 The working conditions and results were as and the natural pressure of the solution was followed: allowed to develop. The corrosion studies
Um die Wirkung der erfindungsgemäßen Korrosionsinhibitoren unter schärferen Bedingungen zu testen, wurde die Antimonylvanadatkombination mit den einzelnen Zusätzen im Korrosionstest mit wäßrigen Monoäthanolaminlösungen verglichen, die 65 Gew.-% Monoäthanolamin beim Siedepunkt der Lösungen enthielten, die gleichzeitig mit Kohlendioxyd durchgespült wurden. Zweck dieser Bedingungen ist es, daß sie schnellere und schärfere Maßnahmen zur Auswertung der Inhibitoren bieten. Nach 72 Stunden unter diesen Bedingungen wurde die Korrosion von Stahlstreifen wie in den obigen Beispielen durch Vergleichen der Gewichtsverluste mit ähnlichen, in uninhibierte Lösungen eingetauchten Streifen bestimmt. Aus den folgenden Ergebnissen mit doppelten und manchmal dreifachen Versuchen ist ersichtlich, daß mit der Kombination, jedoch nicht mit den einzelnen Zusätzen ein reproduzierbarer, befriedigender Schutz erreicht werden konnte.In order to test the effect of the corrosion inhibitors according to the invention under more severe conditions, was the antimonyl vanadate combination with the individual additives in the corrosion test with aqueous Monoethanolamine solutions compared the 65 wt .-% monoethanolamine at the boiling point of the solutions which were flushed with carbon dioxide at the same time. The purpose of these conditions is that they offer faster and more stringent measures for evaluating the inhibitors. After 72 hours under these Conditions were the corrosion of steel strips as in the above examples by comparing the Weight losses determined with similar strips immersed in uninhibited solutions. From the following Results with duplicate and sometimes triple tests can be seen that with the combination, however, a reproducible, satisfactory protection cannot be achieved with the individual additives could.
Inhibitor und Menge in %Inhibitor and amount in%
Die !,chlechte Reproduzierbarkeit mit Natriummetavanadat allein ist ein Kennzeichen anodischcr Inhibitoren bei einer Grenzkonzentration, was sich manchmal durch einen schweren, örtlichen Angriff zeigt.The!, Poor reproducibility with sodium metavanadate alone is a hallmark of anodic inhibitors at a limit concentration, which is sometimes the case by a severe local attack.
Das folgende Beispiel wurde durchgeführt, um das Natriummetavanadat/Kaliumantimonyltartrat/Wein· säure-Inhibitorsystem unter den Bedingungen einer industriellen Anlage zu testen.The following example was carried out to obtain the sodium metavanadate / potassium antimonyl tartrate / wine · acid inhibitor system under the conditions of an industrial plant.
Be i s pi e I 4For example I 4
Untersucht wurde eine Ammoniakanlage einer Kapazität von 1000 t/Tag, die das Girbitol-Verfahren zur Absorption des restlichen Kohlendioxyds vom Wasserstoffstrom mit einer 18%igen wäßrigen Monoäthanolaminlösur.g als saures Gasabsorptionsmedium verwendete.An ammonia plant with a capacity of 1000 t / day using the Girbitol process was examined for the absorption of the remaining carbon dioxide from the hydrogen stream with an 18% aqueous Monoäthanolaminlösur.g used as an acidic gas absorption medium.
Die Inhibitorkombination bestand aus jeweils 0,05% Natriummetavanadat und Kaliumantimonyltartrat und 0,005% Weinsäure.The inhibitor combination consisted of 0.05% each of sodium metavanadate and potassium antimonyl tartrate and 0.005% tartaric acid.
Das erste Verfahren zur Auswertung der Korrosion bestand in der Bestimmung der Gewichtsverluste von Metallproben, die in strategisch in den Strömen der Anlage aufgestellten Gestellen enthalten waren. Es wurden die folgenden Ergebnisse vor und nach der Zugabe der Inhibitorkombination erzielt:The first method of evaluating corrosion was to determine the weight loss of Metal samples held in racks strategically placed in the plant's streams. It the following results were obtained before and after the addition of the inhibitor combination:
Dieselbe Anlage wurde weiterhin während der »Umkehr«-Periode auf Korrosionsanzeichen während der 5 Monate nach der Inhibitorzugabe untersucht. Die Rohrseite des Wärmeaustauschers zwischen der an Amin armen und reichen Lösung wurde untersucht, da mit der uninhibierten Aminlösung die Korrosion, insbesondere der Prallplatte, ein Problem war. Nach 5monatigem Arbeiten mit dem Inhibitor zeigte sich auf keinem der Teile irgendein Angriff. Weiterhin entwikkelten die oberen Abschnitte der Stripperkolonnen und Verzweigungsleitungen zur Rohrseite des Wärmeaustauschers, die durch die uninhibierte Lösung häufig perforiert worden waren, keinerlei Lecks während der gesamten Arbeitsdauer mit der Inhibitorkombination.The same plant was continued to look for signs of corrosion during the "reversal" period examined 5 months after the addition of the inhibitor. The tube side of the heat exchanger between the at Amine-poor and amine-rich solution was investigated, since with the uninhibited amine solution the corrosion, especially the baffle plate, was a problem. After working with the inhibitor for 5 months it showed none of the parts any attack. Furthermore, the upper sections of the stripping columns and developed Branch lines to the pipe side of the heat exchanger, which are often caused by the uninhibited solution had been perforated, no leaks whatsoever during the entire working period with the inhibitor combination.
Anbringung des Korrosionsgestells
(jeweils 4 Metallproben)Attachment of the corrosion frame
(4 metal samples each)
Durchschnittliche SLihlkorrosionsgeschwindigkeit
mm/Jahr2)Average rate of ground corrosion
mm / year 2 )
vor nachbefore after
der Inhibitorzugabe the addition of inhibitor
Am Wärmeaustauscher zwischen der 0,07! 0,020 an Amin reichen und armen Lösung
auf der an Amin armen SeiteAt the heat exchanger between the 0.07! 0.020 in amine rich and poor solution
on the side poor in Amin
Aminreiche Lösung, nach der 5,77Amine-rich solution, after the 5.77
hydraulischen Turbinehydraulic turbine
0,0100.010
') Fließgeschwindigkeil von etwa 19l/min, die durch die Korrosionsgestelle aufrechterhalten wurde.') Flow velocity wedge of about 19l / min, which is caused by the Corrosion racks was maintained.
2) mm/Jahr, berechnet aus den Gewichtsverlusten nach 5-22 Tagen. 2 ) mm / year, calculated from the weight loss after 5-22 days.
J5J5
Ein zweites Verfahren zur Auswertung verwendete einen »Corrosometer«, Modell CK-2. Dabei wurden Sonden des fraglichen Metalls in den Strom der Anlage eingetaucht, und der Metallverlust wurde durch Veränderung im elektrischen Widerstand der Sonden gemessen. Die folgenden Ablesungen, die über einen Zeitraum von mehreren Monaten erfolgten bestatten die Wirksamkeit der Inhibitorkombination sowohl für Flußstahl als auch für rostfreien Stahl. Typ 304.A second method of evaluation used a "Corrosometer", model CK-2. There were Probes of the metal in question were immersed in the stream of the plant, and the metal was lost through Change in the electrical resistance of the probes measured. The following readings, which have a Burial period of several months the effectiveness of the inhibitor combination for both mild steel and stainless steel. Type 304.
Corrosometer-Ablesungen mit Sonden in der
AminlösungCorrosometer readings with probes in the
Amine solution
5555
MetalltypMetal type
Durchschnittliche abgelesene Korrosionsgeschwindigkeit
mm/JahrAverage corrosion rate reading
mm / year
vor nachbefore after
der Inhibitorzugabethe addition of inhibitor
Flußstahl 14,0 keineMild steel 14.0 none
Rostfreier Stahl, Typ 304 0,044 keineStainless steel, type 304 0.044 none
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