EA019674B1 - Способ оценки коррозионного воздействия нефтезаводского сырья на металлические части - Google Patents

Abstract

В изобретении описан способ оценки коррозионного воздействия нефтезаводского сырья на металлические части одного или нескольких процессов нефтепереработки, включающий стадии, на которых: i) подготавливают нефтезаводское сырье множества типов и/или множество фракций нефтезаводского сырья одного или нескольких типов, ii) создают массив, включающий множество образцов металлов, используемых в указанных металлических частях, iii) вводят каждый из образцов металлов в контакт с упомянутым нефтезаводским сырьем или фракциями нефтезаводского сырья одного или нескольких типов при нестатических условиях и iv) определяют коррозионное воздействие упомянутого нефтезаводского сырья и/или фракции на образец металла.

Description

Настоящее изобретение относится к осуществляемым путем высокопроизводительного экспериментирования способам оценки воздействия исходного сырья на нефтезаводское оборудование.

Коррозия является основной проблемой при эксплуатации нефтеперерабатывающих предприятий, сказывающейся на их работоспособности и безопасности, а в некоторых случаях ограничивающей количество перерабатываемой сырой нефти. Причиной коррозии нефтезаводского оборудования может являться сама сырая нефть или определенные ее фракции, и она в значительной степени зависит от типа сырья и смеси. Существующие способы оценки коррозионного воздействия сырья занимают много времени и не всегда надежны. Настоящее изобретение позволяет более эффективно, чем известные способы, исследовать хорошо перемешенные смеси и в более сжатые сроки получать больше информации по сравнению с известными способами. Получаемые результаты способствуют принятию решений о том, каким образом осуществлять переработку сырой нефти конкретного типа, поскольку структура смеси может быть исследована до переработки, тогда как в существующих способах необходимо принимать решение на основании предшествующих знаний.

Комбинаторная или высокопроизводительная (высокоэффективная) химия революционизировала процесс отыскания лекарственного сырья. См., например, 29 Асе. Сйет. Век. 1-170 (1996); 97 Сйет. Веу. 349-509 (1997); 8. Вогтап, Сйет. Епд. №\\ъ 43-62 (Еей. 24, 1997); А.М. Тйауег, Сйет. Епд. №\\ъ 57-64 (Еей. 12, 1996); N. ТеггеГ 1 Эгид О|8соуегу Тобау 402 (1996). За последние годы разработан ряд методик высокопроизводительного экспериментирования, позволивших значительно расширить возможности синтеза и испытаний катализаторов и других материалов для их полезного использования. В целом, в таких методиках уделяется внимание разработке устройств и принципов, включая растущее применение роботов и компьютеров при планировании экспериментов и автоматизации получения и испытания катализаторов и материалов с целью быстрого получения воспроизводимых результатов испытаний с использованием относительно ограниченного числа проб. Например, значительные усилия затрачены на разработку устройств для получения и испытания материалов множества типов и их свойств (таких как устройства, описанные в патенте И8 5776359) и проведения представляющих интерес химических реакций (таких как устройства, описанные в патентах И8 5959297, И8 6063633 и И8 6306658).

Кроме того, высокопроизводительные методики находят применение во множестве различных методов анализа, включая методы разделения, такие как хроматография (такая как описанная в патенте и8 6866786). Одним из факторов при создании библиотек или массивов (таких как описанные в патенте и8 6421612) также является стоимость компонентов.

Высокопроизводительные методики в целом сосредоточены на открытии новых катализаторов и материалов для применения в существующих технологиях, но у Вагйоиг и др., 8ΟΕΝΕΕ, 283, 8 января 1999 г. описана методика испытания на коррозию путем создания координатной сетки отличающихся условий на тонкой медной пленке. В одном направлении пластины увеличивали толщину медноокисного покрытия, а в другом направлении увеличивали число дефектов. Затем пленку подвергали воздействию воздуха с добавлением сероводорода, чтобы изучить возникающую коррозию. Тем не менее, такая система обеспечивает лишь ограниченную информацию и не способна точно прогнозировать влияние условий динамического потока, таких как условия в процессе нефтепереработки. Настоящее изобретение предлагает высокопроизводительные методики, применимые для оценки коррозионного воздействия нефтезаводского сырья (исходного сырья для нефтепереработки) на металлические части нефтезаводского оборудования.

Исходя из вышеизложенного, в настоящем изобретении предложен способ оценки коррозионного воздействия нефтезаводского сырья на металлические части, используемые в одном или нескольких процессах нефтепереработки, при осуществлении которого:

ί) подготавливают нефтезаводское сырье множества типов и/или множество фракций нефтезаводского сырья одного или нескольких типов;

ίί) создают массив, включающий множество образцов металлов, используемых в указанных металлических частях;

ш) вводят каждый из образцов металлов в контакт с упомянутым нефтезаводским сырьем или фракциями нефтезаводского сырья одного или нескольких типов при нестатических условиях и ίν) определяют коррозионное воздействие упомянутого нефтезаводского сырья и/или фракции на образец металла.

Может использоваться любое нефтезаводское сырье, включая сырую нефть, синтетическое нефтяное сырье, биокомпонент, промежуточную фракцию, такую как мазут, газойль, вакуумный газойль, бензинолигроиновый дистиллят или исходное крекинг-сырье и смеси одного или нескольких из упомянутых компонентов, такие как смесь сырой нефти одного или нескольких типов или смесь сырой нефти одного или нескольких типов с синтетическим нефтяным сырьем одного или нескольких типов.

На обычном нефтеперерабатывающем предприятии осуществляют переработку нефтезаводского сырья нескольких типов, такого как сырая нефть нескольких различных типов. Поскольку нефтезаводское сырье обычно также представляет собой смеси сырья различных имеющихся типов, очень сложно прогнозировать воздействие сырья на процесс нефтепереработки в целом. Ввиду невысокой скорости и дороговизны существующих способов нецелесообразно исследовать коррозионное воздействие всех

- 1 019674 фракций всех смесей. Как правило, на основании имеющегося опыта предшествующей эксплуатации делают ряд предположений, но они обычно способны обеспечить лишь характеристическое прогнозирование.

В настоящем изобретении предложен способ оценки коррозионного воздействия нефтезаводского сырья на металлические части, используемые в одном или нескольких процессах нефтепереработки, который позволяет принимать решения об использовании нефтезаводского сырья до использования и потенциально даже до приобретения нефтезаводского сырья. Настоящее изобретение также способно помогать при выборе наиболее приемлемого нефтеперерабатывающего предприятия, на котором следует осуществлять переработку сырья, если существует несколько вариантов выбора. В отличие от известных способов испытания в настоящем изобретении используются высокопроизводительные методики, позволяющие осуществлять испытания с использованием сырья и/или фракций множества типов, как правило, сырья и/или фракций всех применимых типов, воздействие каждого из которых может быть испытано на образце выбранного металла. По существу, может быть испытано воздействие массива сырья и/или фракций различных типов на массив образцов металлов с целью получения большого количества данных для обработки с целью создания карт коррозии. Важную роль играет производительность всего технологического потока, при этом на стадии (ί) нефтезаводское сырье и/или фракции загружают предпочтительно по меньшей мере 50 раз в неделю, например по меньшей мере 250 раз в неделю, особо предпочтительно по меньшей мере 2000 раз в неделю, а коррозионное воздействие на стадии (ίν) определяет предпочтительно 250 раз в неделю, например по меньшей мере 1250 раз в неделю, особо предпочтительно по меньшей мере 10000 раз в неделю.

Коррозионное воздействие, которое может быть оценено предложенным в изобретении способом, включает коррозию, вызываемую сернистыми соединениями, такими как сероводород, меркаптаны и органические сернистые соединения (которые в целом называют химически активными сернистыми соединениями), коррозию, вызываемую органическими карбоновыми кислотами, такими как карбоновые кислоты с алкильной цепью, циклоалкилкарбоновые кислоты (1-5 колец), ароматические карбоновые кислоты (которые в общем называют нафтеновыми кислотами), и коррозию, вызываемую неорганическими кислотами, например хлористым водородом (которые в общем называют минеральными кислотами).

Перечисленные три механизма коррозии (сернистый, нафтеновый, минерально-кислотный) постоянно конкурируют в зависимости от присутствия и типов химически активной серы, нафтеновых кислот и минеральных кислот. Действие данных механизмов может быть синергическим и ослабляющим коррозию по сравнению с воздействием каждого механизма или антагонистическим и усиливающим коррозию. Например, если химически активная сера присутствует в малых и средних количествах, на поверхности металла образуется пассивирующий слой (сульфид железа, Ре8), замедляющий скорость коррозии под воздействием нафтеновых кислот. Так, на нефтеперерабатывающих предприятиях часто используют сырую нефть, содержащую нафтеновые кислоты, в сочетании с сильно сернистой сырой нефтью, чтобы снизить риск коррозии и увеличить долю перерабатываемой более дешевой сырой нефти, содержащей кислоты. Вместе с тем, при высоком содержании химически активной серы увеличивается скорость коррозии, вызываемой нафтеновыми кислотами. Данная взаимосвязь дополнительно усложнена величиной расхода и температурой. Таким образом, обычные модели не способны ее прогнозировать. Существующие способы определения коррозии, измеряемой количеством недель на испытание, не позволяют создавать матрицу условий, необходимых для определения коррозионной зависимости, исходя из скорости, температуры, содержания химически активной серы и нафтеновых кислот. Таким образом, нефтеперерабатывающим предприятиям приходится соблюдать осторожность и перерабатывать меньшее количество сырой нефти, содержащей кислоты. Высокопроизводительные методики позволяют проводить испытания смесей в широком диапазоне условий с целью создания подлинной картины степени корродирования поверхности, использования преимуществ синергизма, увеличения объемов обрабатываемой дешевой сырой нефти и повышения доходов нефтеперерабатывающего предприятия.

Множество образцов металлов, используемых в металлических частях нефтезаводского оборудования, соответствующим образом отображает металлические части, которые могут использоваться в процессах нефтепереработки и подвержены или потенциально подвержены коррозии. Обычно такие металлические части включает углеродистую сталь, хромистую сталь (такую как 5Сг, 9Сг), нержавеющую сталь (такую как 410, 316 (с содержанием молибдена менее 2,5%), 317, 321, 825).

Нефтепереработка на оборудовании, подверженном или потенциально подверженном коррозии, обычно связана с нагреванием нефтезаводского сырья, перемещением или отклонением потоков флюидов с высокой скоростью и/или возможным присутствием высокой концентрации корродирующих веществ, например, в ректификационной колонне, ребойлере, теплообменнике и котловых трубах, вакуумной колонне, размещенных сверху колонны системах конденсации, линиях перекачки, нагревателях установок для коксования, установках гидроочистки и гидрокрекинга.

Как правило, множество образцов металлов включает по меньшей мере 5 образцов, например по меньшей мере 10, в частности по меньшей мере 20 образцов.

Предложенный в настоящем изобретении способ может быть осуществлен с использованием изго

- 2 019674 товленного посредством микротехнологии массива образцов металлов.

Образцы металлов могут репрезентативно представлять металлические части отдельного конкретного нефтеперерабатывающего предприятия или несколько различных металлических частей двух или более нефтеперерабатывающих предприятий.

Также могут присутствовать образцы металлов, отображающих другие металлические части, но обычно большинство присутствующих металлов отображают уже существующие металлические части одного или нескольких нефтеперерабатывающих предприятий.

В одном из вариантов осуществления множество образцов металлов может представлять собой множество образцов различных металлов, отображающих многообразие металлов, присутствующих при нефтепереработке, что позволяет параллельно оценивать несколько образцов металлов. В качестве альтернативы, множество образцов металлов может представлять собой образцы металла одного типа или лишь нескольких различных металлов, например двух-трех различных металлов, при этом предложенный в настоящем изобретении способ может (преимущественно) применяться для оценки влияния различий в технологических условиях и/или свойствах фракций, отображающих обычное сырье, что дополнительно описано далее.

На стадии (ίίί) осуществления способа, предложенного в настоящем изобретении, каждый из множества образцов металлов вводят в контакт с нефтезаводским сырьем или его фракцией. Предпочтительно, чтобы контакты осуществлялись параллельно, т.е. одновременно.

Нефтезаводское сырье или его фракция должны репрезентативно отображать нефтезаводской поток, который обычно контактирует с соответствующей металлической частью в процессе нефтепереработки. Термин отображать подразумевает наличие, по меньшей мере, некоторых таких же химических и/или физических свойств, как у обычного нефтезаводского потока в процессе нефтепереработки. Например, множество фракций может иметь диапазон точек кипения, характерный для сырья, используемого в аналогичном процессе нефтепереработки. Фракция с желаемым диапазоном точек кипения может быть получена путем использования соответствующих средств разделения, таких как перегонка.

Химические и физические свойства сырья, используемого в конкретном процессе нефтепереработки, зависят от конкретных производственных условий, при этом характерные свойства описаны, например, в Справочнике по технологиям переработки нефти (НаибЬоок о£ Рс1го1сит Вейшид Ргосеккек) (2-е издание) под редакцией Роберта А. Мейерса (ВоЬей А. Меуегк), издательство МсСга\\-НП1.

Например, металлические части на участке нагрева ректификационной колонны обычно подвергаются воздействию всего нефтезаводского сырья. Следовательно, в соответствии с настоящим изобретением образцы, отображающие данные металлические части, вводят в контакт с образцом всего нефтезаводского сырья. В отличие от этого, металлические части в определенных областях перегонной установки или установки вакуумной перегонки, в системе трубопроводов для определенных фракций в перегонной колонне и системе трубопроводов, ведущих к расположенным ниже по потоку технологическим установкам, или в нагревательных установках, расположенных перед некоторыми технологическими установками, обычно подвергаются воздействию лишь фракций упомянутого нефтезаводского сырья и, следовательно, в соответствии с настоящим изобретением нефтезаводское сырье подвергают обработке, чтобы получить характерную фракцию, которую вводят в контакт с характерным(и) образцом(ами) металлов.

Для получения фракций, отображающих сырье, характерное для процесса нефтепереработки, может использоваться любой применимый способ физической или химической обработки. Например, для получения фракций с заданными диапазонами точек кипения может использоваться микроректификационная колонна или микрофракционирующая колонна. В число других способов может входить экстракция растворителями, мембранная обработка, адсорбционная обработка и применимые химические реакции. Может потребоваться сочетание способов, например, микроректификации с последующей химической реакцией, отображающей процесс нефтеперегонки, и затем обычной обработкой фракции, которую осуществляют перед интересующим процессом нефтепереработки. Например, сырье, используемое в каталитическом риформинге, перед риформингом обычно подвергают гидроочистке.

Характерная фракция обычно может представлять собой фракцию с ограниченным диапазоном точек кипения.

В предпочтительном варианте осуществления нефтезаводское сырье делят на множество частей, по одной части на каждый из множества образцов металлов, при этом каждую часть подвергают обработке, если это необходимо, с целью получения фракции с диапазоном точек кипения, соответствующим диапазону, который необходим для контакта с образцом металла.

Разделение может быть осуществлено любыми применимыми средствами. Например, чтобы получить множество частей, разделение может осуществляться периодически с использованием одного или нескольких автоматизированных впрыскивателей. В качестве альтернативы, может использоваться последовательность микрорегуляторов или микроклапанов потока, в которой поток каждой части является в целом непрерывным, но может быть запущен или остановлен и необязательно изменен при помощи клапана или регулятора. В качестве дополнительной альтернативы может использоваться множество отклонителей или других средств регулирования потока, таких как отверстия в пластине, в которых по

- 3 019674 ток невозможно независимо перекрывать или изменять для каждой части, но которые обеспечивают равномерное распределение потока среди множества частей.

В одном из вариантов осуществления отделенную порцию помещают на нагревательное устройство и нагревают, чтобы повысить температуру образца, и, например, при помощи соответствующего клапана для сбора фракции с требуемым диапазоном точек кипения собирают фракцию с точкой кипения в желаемом диапазоне, которую затем охлаждают с целью конденсации упомянутой фракции. Нагревательное устройство может представлять собой тепловой микроизлучатель, например, описанный в патенте И8 5661233.

В другом варианте осуществления каждую часть помещают в канал закрытого типа, имеющий по меньшей мере три участка, каждый из которых отделен клапанами или другими применимыми барьерами, непроницаемыми для жидких образцов, но проницаемыми для газообразных. Так, каждая часть может быть помещена на первом участке канала, который нагревают до верхней точки кипения желаемого диапазона точек кипения, например при помощи греющего лазерного излучения, обеспечивающего местный нагрев, при этом температура на втором участке может поддерживаться на уровне температуры окружающей среды (или ниже), в результате чего все вещества с точкой кипения ниже верхней точки кипения испаряются и поступают с первого участка на второй участок, где происходит их конденсация.

Затем второй участок нагревают до нижней точки кипения желаемого диапазона, например, при помощи греющего лазерного излучения, обеспечивающего местный нагрев, а температуру на третьем участке поддерживают на уровне температуры окружающей среды (или ниже), в результате чего все вещества с точкой кипения ниже нижней точки кипения испаряются и поступают со второго участка в третий участок, а на втором участке остается фракция с желаемым диапазоном точек кипения.

В качестве альтернативы, температура на втором участке может постоянно поддерживаться на уровне нижней точки кипения, в результате чего на первом участке остаются вещества с точкой кипения выше желаемого диапазона, на втором участке собирают вещества с точкой кипения в желаемом диапазоне, а на третьем участке собирают вещества с точкой кипения ниже желаемого диапазона.

Может использоваться вращающееся разделительное устройство дискового типа, например, описанное в АО 01/87485 или АО 2004/58406, в котором может быть предусмотрено множество каналов, каждый из которых имеет по меньшей мере три участка. В дополнительном варианте осуществления у каждого канала вращающегося диска также могут быть предусмотрены дополнительные участки, включающие один из множества образцов металлов, при этом контакт образца металла с нефтезаводским сырьем или его фракцией также может происходить на вращающемся диске.

Контакт каждого из множества образцов металлов с нефтезаводским сырьем или его фракцией должен происходить при нестатических, т.е. переменных условиях, как правило, отображающих условия, в которых находятся аналогичные металлические части на нефтеперерабатывающем предприятии. Переменные условия включают температуру, расход потока, его отклонение, выдержку, конденсацию и/или турбулентность. В одном из вариантов осуществления данные условия аналогичны условиям, существующим на нефтеперерабатывающем предприятии, таким как температура и/или расход потока. В альтернативном варианте осуществления с целью увеличения скорости коррозии и более быстрого получения соответствующих результатов для сырья различных типов могут использоваться более жесткие условия, чем условия, в которых находятся на нефтеперерабатывающем предприятии аналогичные металлические части, например, более высокие температуры, увеличенный расход потока, отклонение или турбулентность. Как правило, результаты отображают скорость коррозии в виде функции расхода потока, отклонения, температуры, давления, типа сырья и/или фракции.

Оценка диапазона температур и других эксплуатационных условий, включая изменение диапазона точек кипения фракции нефтезаводского сырья, когда это применимо, может осуществляться необязательно параллельно, что обеспечивает информацию о вариантах решения потенциальных проблем путем управления технологическим процессом.

Обычные нестатические условия включают, например, нанесение нефтезаводского сырья или его фракции на образец металла в соответствующей реакционной ячейке в условиях движения (режима потока), например, путем непрерывного омывания образца металла нефтезаводским сырьем или его фракцией или в условиях отклонения (криволинейного перемещения, например, с вращением образца металла во флюиде) или турбулентности либо в условиях переменной температуры или давления.

На стадии (ίν) определяют коррозионное воздействие сырья на металлы. Это может быть сделано любыми применимыми средствами, такими как визуальный анализ (например, с использованием микроскопа или цветового контроля образования продуктов процесса коррозии) или анализ поверхности с использованием применимой методики анализа. Предпочтительный способ предусматривает измерение концентрации коррозии металлов в растворе.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения образцам металлов придана форма, обеспечивающая достаточное сопротивление, например, проволоки, тонких листов или сит. Преимущество таких образцов заключается в том, что могут быть легко измерены их сопротивление и любые его изменения. Так, любая коррозия образцов металлов может быть измерена на основании изменений сопротивления образцов. Образцы могут быть нагреты, а их температура может точно регулироваться и

- 4 019674 контролироваться путем реостатного нагрева. Такие образцы могут быть изготовлены любым известным способом.

Так, в одном из вариантов осуществления предложенного в настоящем изобретении способа предусмотрено, что множество нагретых путем реостатного нагрева образцов металлов в форме проволоки или сита омывают нефтезаводским сырьем или его фракциями и измеряют, как с течением времени меняется их сопротивление, чтобы определить скорость коррозии данных образцов металлов.

Независимо от выбранного способа определения коррозионного воздействия сырья и/или его фракции анализ каждого образца металла может осуществляться параллельно (т.е. одновременно) или последовательно, например, методом экспресс-анализа.

Предложенный в настоящем изобретении способ позволяет быстро оценивать возможность проблем коррозии под воздействием конкретного нефтезаводского сырья на отдельных участках процесса нефтепереработки.

Предложенный в настоящем изобретении способ позволяет оценивать меры минимизации воздействия на окружающую среду, такие как тщательное управление технологическим процессом и/или добавление ингибиторов коррозии (которые могут применяться в процессе нефтепереработки в точности по мере необходимости). Так, известные или новые предотвращающие коррозию химикаты добавляют в сырье или его фракции на различных уровнях, после чего обработанное сырье или его фракцию вводят в контакт со множеством образцов различных металлов или только с одним или двумя образцами различных металлов при определенном диапазоне условий движения и температуры, и определяют скорость коррозии образцов металлов, определяя, тем самым, применимость добавки(ок) на конкретном участке процесса нефтепереработки или применительно к конкретному металлургическому составу.

Предложенный в настоящем изобретении способ также применим к смесям нефтезаводского сырья, оцениваемым с сырьем других типов, и, следовательно, может использоваться для оценки воздействия смешанного сырья на проблемы коррозии на различных участках процесса нефтепереработки.

Предложенный в настоящем изобретении способ может быть воспроизведен применительно к потенциальному нефтезаводскому сырью нескольких различных типов.

Оцениваемое нефтезаводское сырье различных типов может представлять собой сырье отдельных (самостоятельных) типов или смеси, например, в различных соотношениях нефтезаводского сырья двух или более других типов.

В качестве альтернативы, нефтезаводское сырье нескольких различных типов или фракция каждого из них могут оцениваться одновременно путем введения в контакт с множеством образцов металлов, отображающих металлические части нефтезаводского оборудования, как это описано выше.

Далее описана оценка коррозии на примере частного варианта осуществления изобретения.

Пример.

Способ оценки коррозионного воздействия нефтезаводского сырья на металлические части одного или нескольких процессов нефтепереработки может быть осуществлен в системе, включающей параллельный 96-канальный коррозионный реактор (для испытаний на коррозию) с возвратнопоступательным челноком. Коррозионный реактор имеет 96 испытательных ячеек, образующих 8 металлических блоков по 12 ячеек. Каждый блок имеет состоящий из двух частей корпус в форме диска, включающего нижнюю часть с углублениями для каждой из испытательных ячеек, и обеспечивает однородную тепловую среду для всех 12 ячеек. Испытательные ячейки устанавливают в углублениях и прижимают верхнюю часть корпуса к нижней части для создания уплотнения вокруг каждого из углублений для испытательных ячеек.

Каждая испытательная ячейка изготовлена из керамического материала или нержавеющей стали с керамическим покрытием. Испытательная ячейка имеет форму полого цилиндра с углублением, в которое по центральной оси помещают пробный образец металла для испытаний на коррозию длиной 1 дюйм и диаметром 1/16 дюйма. Внутри цилиндра испытательной ячейки и вокруг пробного образца металла помещается кольцевой магнитный челнок, а между образцом и челноком образуется ограниченное пространство. При вращении квадрупольного магнитного узла, расположенного непосредственно под корпусом, возникает магнитное взаимодействие.

В процессе испытаний в каждую ячейку реактора разливают известное количество (около 450 мг) испытательной жидкости, отображающей, например, одну из множества различных фракций дистиллята сырой нефти, для чего используют роботизированную систему приготовления и загрузки жидких проб. После загрузки каждую испытательную ячейку помещают в углубление одного из 12-ячеечных блоков реактора. В каждую ячейку помещают пробный образец металла и магнитный челнок. Осуществляют загрузку до восьми таких блоков (что позволяет испытывать до 96 различных пар жидкость/металл) и герметизируют их в инертной среде.

Каждый блок нагревают до заданной температуры и вращают магниты, связанные с каждым блоком, чтобы привести в действие челнок в каждой ячейке. Под действием силы магнитного поля происходит попеременное отталкивание или притяжение каждого челнока, в результате чего внутри каждой испытательной ячейки создается вертикальное возвратно-поступательное движение. По мере того как магнитный челнок перемещается от одного конца испытательной ячейки к другому, он смещает содержа

- 5 019674 щуюся в ячейке жидкость, выталкивая ее через узкое кольцевое пространство между челноком и образцом и генерируя переменный высокоскоростной поток. За счет данного движения на поверхности пробного образца создаются циклические напряжения сдвига стенки, имитирующее напряжение сдвига (касательные напряжения) в трубах или других промышленных устройствах подачи флюидов. Данное возвратно-поступательное движение челнока продолжается при начальной температуре в течение от 1 до 48 ч.

Затем каждый блок реактора открывают и при помощи роботизированной системы приготовления и загрузки жидких проб переносят пробу каждой испытываемой жидкости (около 150 мг) в стеклянную пробирку и разводят жидкость в соотношении 1/20 (вес./вес.) растворителем 1СР РгспйЗок (изготовитель - Соио81ап/СоиосоРЫШр8 Со.). Разведенные пробы нагревают и смешивают. Далее определяют концентрацию одного или нескольких элементов (например, железа) в разведенной испытываемой жидкости методом оптической эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой (1СР-ОЕ8, ΙΚΙ8 Ιηΐτθρίά II Х8Р с автоматическим пробоотборником Се1ае, изготовитель - Тйегто Е1ес1тои Согр.). На основании измеренной концентрации продуктов процесса коррозии для каждой пары жидкость/металл вычисляют показатель коррозии, который, как ожидается, соотносится со скоростями длительной коррозии металла. На чертеже приведены результаты испытаний контрольного образца из углеродистой стали, полученные в течение 12 ч при температуре 270°С в вакуумном газойле при четырех различных показателях общего кислотного числа.

Claims (11)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Способ оценки коррозионного воздействия нефтезаводского сырья на металлические части, используемые в одном или нескольких процессах нефтепереработки, при осуществлении которого:

   ί) подготавливают нефтезаводское сырье множества типов и/или множество фракций нефтезаводского сырья одного или нескольких типов;

   ίί) создают массив, включающий множество образцов металлов, используемых в указанных металлических частях в процессах нефтепереработки;

   ϊϊΐ) вводят каждый из образцов металлов в контакт с указанным нефтезаводским сырьем разных типов или фракций при нестатических условиях и ίν) определяют коррозионное воздействие упомянутого нефтезаводского сырья и/или фракции на образец металла, причем каждый контакт на стадии (ίίί) осуществляют параллельно и определение коррозионного воздействия для каждого образца металла на шаге (ίν) выполняют параллельно.
2. 2. Способ по п.1, в котором нефтезаводское сырье выбирают из группы, включающей сырую нефть, синтетическое нефтяное сырье, биокомпонент, промежуточную фракцию, такую как мазут, газойль, вакуумный газойль, бензинолигроиновый дистиллят или исходное крекинг-сырье и смеси одного или нескольких из упомянутых компонентов.
3. 3. Способ по п.1 или 2, в котором образцы металлов выбирают из группы, включающей углеродистую сталь, хромистую сталь и/или нержавеющую сталь.
4. 4. Способ по любому из пп.1-3, который осуществляют с использованием массива образцов металлов, изготовленных посредством микротехнологии.
5. 5. Способ по любому из пп.1-4, в котором для получения множества фракций нефтезаводского сырья одного или нескольких типов используют микроректификационную колонну или микрофракционирующую колонну.
6. 6. Способ по любому из пп.1-5, в котором нефтезаводское сырье делят на множество частей, по одной части на каждую из множества образцов металлов, при этом каждую часть подвергают обработке с целью получения фракции с конкретным диапазоном точек кипения для ввода ее в контакт с образцом металла.
7. 7. Способ по любому из пп.1-6, в котором нестатические условия на стадии (ίίί) обеспечивают посредством ввода образцов металлов в контакт с нефтезаводским сырьем и/или его фракцией при переменных условиях движения потока, отклонения и/или температуры.
8. 8. Способ по любому из пп.1-7, в котором образцы металлов имеют форму проволоки, тонких листов или сит.
9. 9. Способ по п.8, в котором температура образцов металлов может регулироваться и контролироваться путем резистивного нагрева.
10. 10. Способ по п.9, в котором нагретые путем резистивного нагрева образцы металлов в форме проволоки или сита омывают нефтезаводским сырьем и/или его фракцией(ями) и измеряют, как с течением времени меняется их сопротивление для определения скорости коррозии этих образцов металлов.
11. 11. Способ по любому из пп.1-9, в котором коррозионное воздействие определяют путем измерения концентрации корродирующих металлов в растворе.