Актуальные проблемы: сероводородная коррозия и очистка газа от сероводорода

Сероводород (H2S) очень токсичен, горюч и взрывоопасен, но «ядовит» он не только для живых организмов, он «отравляет» катализаторы, также он провоцирует кислотную коррозию, которая в данном случае называется сероводородной. Вследствие высокой коррозионной активности сероводорода, присутствующего в попутном нефтяном газе, значительно снижается срок службы электрогенераторов и оборудования для добычи, транспортировке, переработки и использования попутного газа.

В промысловых условиях особенно большому коррозионному воздействию подвергаются трубопроводы, ЗРА, компрессоры, холодильники, камеры сгорания, ГПЭ, когенеративные установки, узлы учета.

Значительная часть H2S реагирует с металлом и откладывается в виде продуктов коррозии на клапанах силовых установок, компрессорах, внутренних стенках аппаратов и трубопроводов. Будучи растворим в воде, он вызывает точечную коррозию металла в присутствии кислорода или углекислого газа. Особенно сильно корродируют металлы в присутствии паров воды или капельной влаги, которые почти всегда присутствуют в неподготовленном ПНГ. Наличие влаги в газе усиливает коррозию металла, а одновременное присутствие H2S, O2 и H2O является наиболее неблагоприятным с точки зрения коррозии. Металл буквально разъедает в такой среде.

В этой связи, без современных блоков подготовки газа и установок сероочистки, сероводород наносит огромный ущерб промышленности и экологии.

Пытаясь «сэкономить» на очистке от сероводорода нефтедобытчики проигрывают, так как серьезно страдает и выходит из строя самое различное оборудование, что приводит к сбоям в работе и может даже привести к экологическим катастрофам.

 

Что же происходит с металлом и почему так необходима очистка газа от сероводорода

 



         
Сероводород вступает в реакцию практически со всеми металлами с образованием устойчивых сульфидов, которые играют роль катода по отношению к железу. Разность потенциалов образовавшейся гальванической пары составляет от 0,2 до 0,5 В. Образование микрогальванических пар между сульфидами и сталью приводит к быстрому разрушению трубопроводов и технологических аппаратов.

Если в газе присутствуют непредельные соединения, то они образуют с сероводородом меркаптаны, которые также являются каталитическими ядами. При транспортировке элементарной серы растворенный в ней H2S способствует образованию полимерных сернистых соединений – полисульфанов и полисульфидов, которые по своей коррозионной активности даже превосходят H2S.

Также H2S значительно усиливает водородную коррозию. В то время как при коррозии в кислой среде максимальная доля проникшего в сталь водорода равна 4% от общего его количества, то в сероводородсодержащем растворе эта величина может увеличиться в 9-10 раз. Наводороживание стали во влажной сероводородсодержащей среде (в паровой фазе) гораздо сильнее, чем в водной среде.

Коррозионная активность неочищенного газа, точнее вышеуказанных примесей резко возрастает при росте давления, так как скорость коррозии прямо пропорциональна парциальным давлениям H2S, воды, кислорода и углекислого газа, которые в свою очередь зависят от давления газа. Например, при давлении около 20 бар во влажном газе даже такие малые концентрации H2S достаточны, чтобы стать причиной значительного коррозионного поражения металла труб, что сильно сокращает срок их службы.

Таким образом, актуальность такой проблемы как очистка газа от сероводорода очевидна. Она обусловлена не только ущербом, наносимым сероводородной коррозией, но и требованиями обеспечения экологической безопасности при разработке нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, сокращением вредных выбросов в атмосферу, а также, что является значительным стимулом, ужесточением требований законодательства в области утилизации попутного нефтяного газа.

В связи с этим разработано множество различных способов очистки газа от сероводорода, многие из которых применяются в промышленности, как в России, так и во все мире. Очистка газа от сероводорода, капельной влаги и, в некоторых случаях от углекислого газа является неотъемлемой частью его подготовки.

Комментариев нет

Добавить отзыв