亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        多種有機(jī)胺的中和緩蝕性能評定

        2018-03-13 05:25:17王海博程光旭胡海軍雷鵬輝李欣昀張耀亨
        石油煉制與化工 2018年3期

        王海博,武 瑋,李 云,程光旭,胡海軍,雷鵬輝,李欣昀,張耀亨

        (1.西安交通大學(xué)化學(xué)工程與技術(shù)學(xué)院,西安 710049;2.中國石油蘭州石化公司研究院)

        常減壓蒸餾裝置塔頂腐蝕的直接原因是塔頂介質(zhì)中的酸性物質(zhì)(HCl、有機(jī)酸、CO2和H2S等)在一定條件下與金屬材質(zhì)發(fā)生電化學(xué)作用,其中氯的總酸值貢獻(xiàn)高達(dá)95%,丙酸占1.72%,己酸占0.86%,庚酸占0.48%,亞硫酸占0.43%,其它成分占1.51%,氯對總酸值貢獻(xiàn)最大[1-3]。加注中和劑是常減壓蒸餾裝置重要的工藝防腐措施[4-5],可抑制分餾塔上部及其頂循環(huán)回流系統(tǒng)的腐蝕。早期曾采用廉價的氨水作為中和劑,但由于氨水存在堿性弱、揮發(fā)性大、高溫下在水相的溶解度低等缺點(diǎn),目前已經(jīng)被有機(jī)胺替代[6-9]。有機(jī)胺中和劑的選擇通常要考慮以下因素:①具有較強(qiáng)的堿性;②在露點(diǎn)條件下迅速溶于水;③有比水略高的沸點(diǎn)范圍;④與酸在系統(tǒng)中生成的鹽是一種低熔點(diǎn)的鹽,以避免形成固體。有機(jī)胺的選擇和配比決定了中和劑的適用范圍、中和能力、成鹽風(fēng)險、成本等重要指標(biāo)。本課題選取三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、3-甲氧基丙胺、嗎啉、乙二胺作為評定對象,采用酸堿中和滴定、氣液平衡、腐蝕失重和電化學(xué)測試實(shí)驗(yàn)方法對上述胺類物質(zhì)進(jìn)行中和緩蝕性能評定。

        1 實(shí) 驗(yàn)

        1.1 原 料

        三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、3-甲氧基丙胺、嗎啉、乙二胺、鹽酸(37%),均為分析純,天津富宇精細(xì)化工有限公司生產(chǎn);實(shí)驗(yàn)中使用的水為去離子水。

        1.2 中和滴定實(shí)驗(yàn)

        用去離子水和鹽酸配制模擬煉油廠環(huán)境的酸溶液,其中氯離子質(zhì)量濃度為150 mg/L。中和滴定實(shí)驗(yàn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的5種有機(jī)胺溶液,分別滴定50 mL已配制的酸溶液,繪制酸堿中和滴定曲線。

        1.3 氣液平衡實(shí)驗(yàn)

        采用天津大學(xué)北洋化工實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司制造的CE-2常壓氣液平衡數(shù)據(jù)測定儀,玻璃平衡釜容量為50 mL,釜外真空夾套保溫。常壓下加熱釜內(nèi)介質(zhì)至沸騰一段時間后,控制回流20~30滴/min,氣液兩相達(dá)到平衡。N,N-二甲基乙醇胺-水、3-甲氧基丙胺-水、三乙胺-水、嗎啉-水、乙二胺-水二元體系溶液配比(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為85%,64%,10%,75%,30%。有機(jī)胺溶液具有較強(qiáng)的吸附性,色譜柱的極性強(qiáng)會造成胺溶液的強(qiáng)保留,因此采用Auto-ABEE型號阿貝折射儀測定有機(jī)胺溶液氣相和液相組成。

        1.4 失重實(shí)驗(yàn)

        模擬某石化公司常壓塔塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)的腐蝕環(huán)境(氯離子濃度為150 mg/L)進(jìn)行腐蝕失重實(shí)驗(yàn)。腐蝕掛片采用20號碳鋼,20號碳鋼中C,Si,Mn,Cr,Ni,Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.20%,0.28%,0.55%,0.25%,0.30%,0.25%。試片用砂紙打磨,用去離子水、丙酮和無水乙醇清洗,稱重;然后,在90 ℃條件下浸泡試片72 h,取出試片清洗、干燥、稱重。腐蝕速率和緩蝕率(η)計(jì)算公式如下:

        (1)

        (2)

        式中:Δm為質(zhì)量損失量,g;s為表面積,cm2;t為腐蝕時間,h;ρ為密度,g/cm3;V0、V分別為不投入緩蝕劑和投入緩蝕劑的腐蝕速率,mm/a。

        1.5 電化學(xué)實(shí)驗(yàn)

        采用CorrTest350電化學(xué)工作站對20號碳鋼電極在不同因素下進(jìn)行極化曲線和電化學(xué)阻抗譜測量。采用三電極系統(tǒng),參比電極選用Ag/AgCl,輔助電極為鉑電極,工作電極材料為20號碳鋼(工作面積1 cm2)。極化曲線采用動電位掃描測試方法,掃描速率為0.5 mV/s,掃描電位范圍為-0.25~0.5 V(相對于開路電位);電化學(xué)阻抗譜測試頻率范圍為0.01~100 000 Hz,由高頻向低頻掃描,施加的正弦波交流電壓擾動信號幅值為10 mV,實(shí)驗(yàn)過程氮?dú)獗Wo(hù)。乙二胺中和劑濃度為200 mg/L,N,N-二甲基乙醇胺中和劑濃度為360 mg/L。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 有機(jī)胺的中和性能

        5種有機(jī)胺的酸堿中和滴定曲線見圖1。從圖1可以看出:①隨著有機(jī)胺加入量的增加,溶液的pH緩慢升高,繼續(xù)增加有機(jī)胺的加入量,pH迅速升高;②乙二胺中和滴定曲線出現(xiàn)2個拐點(diǎn),pH為3時出現(xiàn)第1個拐點(diǎn),pH為8時出現(xiàn)第2個拐點(diǎn),這是由于乙二胺二次電離中和H+,中和效果達(dá)到中性;③pH為7~8時,5種有機(jī)胺用量由低到高的順序?yàn)椋阂叶?嗎啉<3-甲氧基丙胺

        圖1 5種有機(jī)胺的酸堿中和滴定曲線■—乙二胺; ●—三乙胺; ▲—嗎啉; 二甲基乙醇胺; ◆—3-甲氧基丙胺

        不同濃度有機(jī)胺中和劑對鹽酸(150 mg/L)溶液pH的影響見圖2。從圖2可以看出:當(dāng)有機(jī)胺濃度為200 mg/L時,乙二胺和嗎啉中和的酸溶液首先達(dá)到pH為8;有機(jī)胺濃度為400 mg/L時,三乙胺中和的酸溶液pH約為4,中和效果較差;當(dāng)中和劑濃度大于等于600 mg/L時,有機(jī)胺中和的酸溶液pH大于8。中和劑過量使用會造成經(jīng)濟(jì)上的損失,因此,中和塔頂冷凝水的中和劑要適量,即能保證中和效果又能節(jié)約成本。5種有機(jī)胺中和劑中和性能由高到低的順序?yàn)椋阂叶?嗎啉>3-甲氧基丙胺>N,N-二甲基乙醇胺>三乙胺。

        圖2 不同濃度有機(jī)胺對鹽酸(150 mg/L)溶液pH的影響■—乙二胺; ■—三乙胺; ■—嗎啉; ■—N,N-二甲基乙醇胺; ■—3-甲氧基丙胺

        2.2 有機(jī)胺的溶解性

        中和劑中和塔頂冷凝區(qū)酸性物質(zhì)的過程中,中和劑既有液相保護(hù)作用又有氣相保護(hù)的功能。三乙胺沸點(diǎn)(90 ℃)低于水的沸點(diǎn),中和劑必須有比水略高的沸點(diǎn),保證第1滴初餾水出現(xiàn)之前是液體,因此三乙胺不適合作為中和劑。三乙胺在氣相、液相中最大溶解度為4%,微溶于水,不能起到緩蝕作用。N,N-二甲基乙醇胺、嗎啉、3-甲氧基丙胺、乙二胺在105 ℃氣液平衡時氣相和液相分布見圖3。從圖3可以看出,4種有機(jī)胺液相分布由高到低的順序?yàn)椋篘,N-二甲基乙醇胺>嗎啉>3-甲氧基丙胺>乙二胺,因此,5種有機(jī)胺溶解性能由低到高的排序?yàn)椋喝野?乙二胺<3-甲氧基丙胺<嗎啉

        圖3 4種有機(jī)胺在105 ℃氣液平衡時氣相和液相分布■—液相; ■—?dú)庀?/p>

        2.3 有機(jī)胺的緩蝕性

        不同濃度有機(jī)胺對緩蝕率的影響見圖4。從圖4可以看出:①5種有機(jī)胺對酸腐蝕都有緩蝕效果,且緩蝕率隨有機(jī)胺濃度的增加而提高,在有機(jī)胺濃度為200~2 000 mg/L的條件下,乙二胺的緩蝕率最大,說明乙二胺的緩蝕效果優(yōu)于其它有機(jī)胺;②5種有機(jī)胺的濃度為800 mg/L時,緩蝕率均達(dá)到75%以上,濃度大于800 mg/L,緩蝕率變化不大,說明有機(jī)胺濃度已過量;③5種有機(jī)胺中和劑(濃度為800 mg/L)的緩蝕率由高到低的順序?yàn)椋阂叶?N,N-二甲基乙醇胺>三乙胺>3-甲氧基丙胺>嗎啉。

        圖4 不同濃度有機(jī)胺對緩蝕率的影響■—乙二胺; ■—三乙胺; ■—嗎啉; ■—N,N-二甲基乙醇胺; ■—3-甲氧基丙胺

        2.4 電化學(xué)法研究有機(jī)胺的緩蝕性

        乙二胺、N,N-二甲基乙醇胺在90 ℃條件下的極化曲線和阻抗譜見圖5和圖6。從圖5和圖6可以看出:①乙二胺的自腐蝕電勢大于N,N-二甲基乙醇胺的自腐蝕電勢,中和劑的添加降低了腐蝕電流密度,乙二胺的腐蝕電流密度大于N,N-二甲基乙醇胺的腐蝕電流密度,陽極區(qū)曲線變化較小,陰極曲線明顯左移;②乙二胺的阻抗值小于N,N-二甲基乙醇胺的阻抗值,表明腐蝕反應(yīng)的陰極過程得到抑制。

        圖5 乙二胺、N,N-二甲基乙醇胺在90 ℃條件下的極化曲線(a)—無中和劑; (b)—乙二胺; (c)—N,N-二甲基乙醇胺。圖6同

        圖6 乙二胺、N,N-二甲基乙醇胺在90 ℃條件下的阻抗譜

        2.5 N,N-二甲基乙醇胺與乙二胺復(fù)配中和劑的緩蝕性能

        N,N-二甲基乙醇胺與乙二胺按不同濃度復(fù)配,復(fù)配溶液總濃度為1 200 mg/L,復(fù)配中和劑的pH及緩蝕率見表1。從表1可以看出:溶液的pH與乙二胺濃度呈正相關(guān)關(guān)系,與N,N-二甲基乙醇胺濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系;N,N-二甲基乙醇胺的緩蝕率為86.53%,乙二胺的緩蝕率為91.20%,復(fù)配溶液N,N-二甲基乙醇胺與乙二胺濃度比大于1∶1、小于3∶1時,緩效率高于N,N-二甲基乙醇胺的緩蝕率,但小于乙二胺的緩蝕率;復(fù)配溶液N,N-二甲基乙醇胺與乙二胺濃度比為7∶1時,緩蝕率最高,達(dá)到91.78%。

        表1 N,N-二甲基乙醇胺與乙二胺按不同比例復(fù)配溶液的pH及緩蝕率

        3 結(jié) 論

        酸堿中和滴定、氣液平衡、腐蝕失重和電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,三乙胺、N,N-二甲基乙醇胺、3-甲氧基丙胺、嗎啉、乙二胺有機(jī)胺中和性能由高到低的順序?yàn)椋阂叶?嗎啉>3-甲氧基丙胺>N,N-二甲基乙醇胺>三乙胺;溶解性能由低到高的排序?yàn)椋喝野?乙二胺<3-甲氧基丙胺<嗎啉三乙胺>3-甲氧基丙胺>嗎啉。N,N-二甲基乙醇胺具有最好的溶解性,乙二胺具有良好的中和性能和緩蝕效果,復(fù)配溶液N,N-二甲基乙醇胺與乙二胺濃度比為7∶1時,緩蝕率達(dá)到91.78%。

        [1] 郭慶舉,鞏增利.常減壓塔頂腐蝕與中和劑的選擇[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2013,30(4):30-32

        [2] Gorman J P,Braden V K,Sharpe R,et al. Crude Unit Overhead Corrosion Control[C]∥Corrosion 98. NACE International,1998:1-7

        [3] Chambers B D,Srinivasan S,Yap K,et al. Corrosion in crude distillation unit overhead operations:A comprehensive review[J]. Corrosion,2011,11360:5011-5021

        [4] Lencka M M,Kosinski J J. Thermodynamic modeling of aqueous systems containing amines and amine hydrochlorides:Application to methylamine,morpholine,and morpholine derivatives[J]. Fluid Phase Equilibria,2016,418:160-174

        [5] 杜榮熙,張磊,張林.ZH101WT有機(jī)胺中和劑的評定與工業(yè)應(yīng)用[J].石油煉制與化工,2006,37(10):64-68

        [6] 杜榮熙,張林,梁勁翌.原油蒸餾裝置的腐蝕與防護(hù)[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2007,24(4):57-64

        [7] Valenzuela D P,Dewan A K.Refinery crude column overhead corrosion control,amine neutralizer electrolyte thermodynamics,thermochemical properties and phase equilibria[J]. Fluid Phase Equilibria,1999,158159160:829-834

        [8] 李建波,張莉梅,胡正海,等.Mannich反應(yīng)在酸化緩蝕劑合成中的應(yīng)用[J].精細(xì)與專用化學(xué)品,2014,22:11-18

        [9] Li Juelin,Henni A,Tontiwachwuthikul P. Reaction kinetics of CO2in aqueous ethylenediamine,ethyl ethanolamine,and diethyl monoethanolamine solutions in the temperature range of 298-313 K,using the stopped-flow technique[J].Industrial & Engineering Chemistry Research,2007,46(13):4426-4434

        日本视频一区二区这里只有精品 | 国产精品女人一区二区三区| 精品亚洲av一区二区| 人妻经典中文字幕av| 国产一区二区三区在线蜜桃| 99久久精品费精品国产一区二| 日韩av一区二区网址| 日韩大片高清播放器大全| 国产老熟妇精品观看| 国产精品无码久久综合网| 国产成人无码a区在线观看视频| 少妇人妻偷人精品一区二区| 99热最新在线观看| 日韩亚洲午夜精品一区二区三区| 亚洲三级香港三级久久| 久久国产黄色片太色帅| 国产欧美成人一区二区a片| 男女裸交无遮挡啪啪激情试看| 抽搐一进一出试看60秒体验区| 无码电影在线观看一区二区三区| 免費一级欧美精品| 亚洲精品中文字幕一二三四| 久久精品夜色噜噜亚洲a∨| 一本久道综合在线无码人妻| 人人妻人人澡人人爽欧美二区| 国产激情电影综合在线看| 亚洲成在人线电影天堂色| 日韩高清av一区二区| 亚洲av午夜福利精品一区不卡| 新婚少妇无套内谢国语播放| 久久久老熟女一区二区三区| 亚洲av无码乱码国产精品fc2| 在线欧美不卡| 国产啪啪视频在线观看| 蜜臀av一区二区三区久久| 乱人伦中文视频在线| 免费看泡妞视频app| 国产伦精品一区二区三区视| 国产一起色一起爱| 少妇又骚又多水的视频| 久久午夜福利无码1000合集 |