194948. lajstromszámú szabadalom • Semlegesítő és korróziógátló adalékkompozíció kőolajdesztillációs berendezésekhez
nak szigorú szabályozása ugyanolyan fontos, mint a megfelelő pH-érték megválasztása [Paton, J.-Littlecott, G.W.: Materials Performance, 43-47 (1976)1- Reiser mutatott rá először [Reiser, K.: Journ. of I.P. 53 527 352-366 (1977)], hogy a pH optimális értékén mind a sósav, mind a kén-hidrogén korróziós hatása minimálisra csökken. Elképzelését számos laboratóriumi és üzemi kísérlet eredménye igazolta [Gutzeit, J.: Materials Protection, 7 17-21 (1968); Nathan, C.C.-Perugini, J.J.: Materials Performance Spet., 29-33 (1974)]. Ma már pl. a fenti közlemények ismeretében világszerte elfogadott álláspont, hogy — ahol ennek a feltételei adottak — a legkorszerűbb eljárás desztillációs tornyok kondenzációs rendszerében a pH 5,5-6,5 intervallumban tartása, ezen az értéken ugyanis a korrózió katódos részfolyamatának (hidrogénleválás) sebessége a nagy túlfeszültség miatt elhanyagolható, de még nem jelentős a kén-hidrogén disszociációja sem a korróziót katalizáló szulfid-ionokká. A legelterjedtebben használt kationaktív korróziós inhibitorok többsége szintén az enyhén savas pH-tartományban a leghatékonyabb. A kezdeti kondenzátum semlegesítésére illékony, bázikus szerves vegyületek (főként különböző alkil-aminok) alkalmazását kedvezőbbnek találták. Ezek kondenzációja már a víz harmatpontja felett megindul, így erősen savas kondenzátum keletkezésére nincs lehetőség. Fenti célra a legelterjedtebben a morfolint és származékait használják (2 359 909 sz. francia szabadalmi leírás). A morfolin legfőbb előnyei: vízhez közeli forráspontja, vízoldhatósága, kedvező megoszlása a gőz- és folyadékfázis között, valamint az is, hogy kis koncentrációban nem mérgező hatású és a rézötvözeteket nem támadja meg. A morfolin alkalmazását önmagában, illetve filmképző korróziós inhibitorokkal együtt részletesen ismerteti a 3 447 891 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalmi leírás. Az egyedi aminvegyületek közül alkalmazzák még a hexametilén-diamint, diamino-ciklohexánt, mono- és dietanol-amint stb., ezek azonban magasabb forrpontjuk miatt a kezdeti kondenzátum pH-jának szabályozására nem váltak be, így alkalmazásuk nem gyakori. Az említett vegyületek közös hátránya az is, hogy sósavval és szénsavval alkotott sóik lerakódásokat okozhatnak a desztillációs kolonna tányérjain és a kondenzációs rendszerben (2 359 909 sz. francia szabadalmi leírás). Lerakódások veszélye nélkül és a kondenzáció kezdeti szakaszában is hatékonyan alkalmazható a metoxi- és etoxi-propil-amin (4 062 764 sz. Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás). E vegyületek külön előnye, hogy a desztillációs tornyok korrózió elleni védelmére használt inhibitorok több3 ségével összeférnek és azokkal együtt adagolhatok. Az eddig ismertetett bázikus nitrogéntartalmú vegyületek a kőolajdesztillációs tornyok vizes kondenzátumainak semlegesítésére az ammóniánál előnyösebben használhatók, mivel annak több hátrányos tulajdonságával nem rendelkeznek, de szabályozástechnikai szempontból nem jelentenek előnyt az ammóniához képest. Az 1. ábrán bemutatott titrálási görbék alapján belátható, hogy sem az ammónium-hidroxid, sem az ismertetett bázikus aminvegyületek (pl. morfolin, ciklohexil-amin) nem rendelkeznek a beállítani kívánt pH érték környezetében számottevő pufferkapacitással. A titrálási görbék meredekségéből következő kis időállandó az oka annak, hogy az optimálisnak tartott 6,0^0,5 pH-tartományban a szabályozás ezekkel a semlegesítőszerekkel nehezen oldható meg. A megoldás lehetősége kevésbé meredek titrálási görbéjű, a szabályozási tartományban közel lineáris, vagyis konstans pufferkapacitású semlegesítőszerek alkalmazásában rejlik. Ilyen tulajdonságúak egyes poliaminok (pl. etilén-diamin), amelyek semlegesítő adalékként történő alkalmazását a kőolajdesztillációs tornyokban fellépő savas korrózió csökkentésére a 3 819 328 sz. Amerikai Egyesült Államok-beli szabadalom ismerteti. A poliaminok (pl. etilén-diamin) alkalmazásával elérhető szabályozástechnikai előnyöket a 2. ábrán mutatjuk be, amelyen az etilén-diamin és az ammónium-hidroxid titrálási görbéit egymás mellett tüntettük fel. Minden ismertetett előnyös tulajdonságuk ellenére a poliaminok alkalmazhatóságát jelentősen korlátozza az a tény, hogy erős komplex-képző hajlamuk miatt rézötvözetek esetén egyáltalán nem alkalmazhatók és vas-alapú ötvözetekkel érintkezve is okozhatnak szelektív korróziót [Miller, R.M.: Hydrocarbon Processing 135 Juni (1978)]. A poliaminokéhoz hasonlóan kedvező titrálási karakterisztikájú semlegesítő adalékok különböző báziserősségű aminvegyületek megfelelő arányú elegyítésével is előállíthatok. A kívánt pH-tartomány, a titrálási görbe lineáris szakaszának hossza és meredeksége a különböző komponensek báziserősségének és menynyiségi arányainak változtatásával széles határok között beállítható (Domokos T.Havas J.: Ion-selective electrodes, Editor Pungor, E. Akadémiai Kiadó Budapest, 1978. 339. oldal). A fenti tövetelményeknek megfelelő adalékkompozíciók első ipari alkalmazásáról Nathan és Perugini [Nathan, C.C.-Perugini, J..L: Materials Performance, 29, September (1974)] számolt be. Az általuk leírt és kőolajdesztillációs tornyok pH-szabályozására sikerrel alkalmazott semlegesítő adalékok az ammóniánál kisebb báziserősségű primer aminok és az ammóniánál lényegesen 4 3 194948 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
