緩蝕劑在苯乙烯精餾裝置中的應用

伏建華，李志剛

(中國石油蘭州石化分公司，甘肅蘭州 730060)

緩蝕劑在苯乙烯精餾裝置中的應用

伏建華，李志剛

(中國石油蘭州石化分公司，甘肅蘭州 730060)

碳素鋼在電解質溶液(例如水)中會形成微電池，碳素鋼的基本金相組織為鐵素體和滲碳體，在電解質溶液中會形成以低電位的鐵素體為陽極，高電位的滲碳體為陰極的腐蝕電流，從而鋼材受到腐蝕。中國石油蘭州石化分公司合成橡膠廠苯乙烯裝置的粗笨乙烯塔(C-53)和塔頂冷凝器(E-55)即存在上述腐蝕。通過在生產中加入復合中和緩蝕劑(EC-1108A)的方法，使腐蝕問題得到了克服。

換熱器 腐蝕 緩蝕劑

中國石油蘭州石化分公司合成橡膠廠苯乙烯裝置主要以苯和乙烯為原料，采用循環液相分子篩技術制取乙苯，乙苯脫氫生成苯乙烯爐油，其中苯乙烯精餾裝置是重要的生產單元。該裝置主要的流程及設備見圖1。

1 存在問題及原因分析

近年來，隨著裝置運行周期的增加，裝置設備的腐蝕日益嚴重，主要表現在粗苯乙烯塔(C-53)塔頂冷凝器(E-55)的腐蝕。每年該設備換熱管泄漏率高，嚴重影響設備的使用壽命。

針對上述情況，車間進行了分析研究，發現造成設備腐蝕的主要原因為電化學腐蝕。因為在乙苯脫氫過程中存在少量二氧化碳和有機酸，使爐油pH值較低。加之系統內存在少量的游離水，繼而對碳鋼材質的換熱器列管形成腐蝕。其作用原理是:碳素鋼在電解質溶液(例如水)中形成微電池，碳素鋼的基本金相組織為鐵素體和滲碳體，在電解質溶液中形成以低電位的鐵素體為陽極、高電位的滲碳體為陰極的腐蝕電流，鋼材從而受到腐蝕［1］。

因此，車間通過在生產過程中加入復合中和緩蝕劑(EC-1108A)的方法來減少設備的腐蝕，保證設備長周期運行。復合中和緩蝕劑(EC-1108A)改造項目由納爾科(NALCO)工業服務(蘇州)有限公司設計提供。

2 改造措施

根據苯乙烯精餾單元腐蝕部位的實際情況，按照NALCO公司提供的《蘭州石化公司橡膠廠苯乙烯裝置精餾緩蝕劑項目技術方案》的要求，緩蝕劑(EC-1108A)通過苯乙烯精餾C-53塔頂冷凝器氣相入口加入。設備情況見表1。

表1 緩蝕劑改造主要設備

3 緩蝕劑效果實驗

3.1 實驗原理

通過采用化學方法在冷凝器前注入復合中和緩蝕劑(EC-1108A)，通過監測乙苯/苯乙烯分離塔塔頂冷凝器水包中Fe2+鐵離子含量，同時控制D－58排水的pH值，并根據結果調節加藥量，達到減緩腐蝕的效果。

3.2 緩蝕劑加料量的確定和調整

緩蝕劑(EC-1108A)的加料量是基于精餾加料流量大小來確定的，正常生產過程中通過監測乙苯/苯乙烯分離塔塔頂冷凝器水包中Fe2+含量，及D-58排水的pH值，繪制出加料量對應條件下的緩蝕劑量曲線，并以此進行緩蝕劑量的調整。在方案開始實施的預處理過程中(第一個月)，緩蝕劑(EC-1108A)加料量控制加料泵的沖程至20%左右，在隨后的優化控制階段加料量分別根據結果進行調整。緩蝕劑(EC-1108A)加料流量調整通過加料泵自帶的量程進行校準。

3.3 工業實驗的目標值

乙苯/苯乙烯分離塔塔頂冷凝器水包中Fe2+質量濃度在0.5 mg/kg以下，D-58排水的pH值為6.0～7.5。

3.4 數據監測和數據分析

因緩蝕劑的加入量與進料總量以及進料中的水含量有關，這些因素都將影響緩蝕劑加料量的優化，因此在緩蝕劑投用后重點對Fe2+數據進行記錄，以便分析存在的問題。緩蝕劑投用后Fe2+含量和pH值變化情況見圖2～3。

4 實驗結果及 結論

通過對實驗數據的對比可以清楚看到，沒加入緩蝕劑之前，系統物料程弱酸性，對E-55腐蝕較為嚴重，Fe2+質量濃度平均在1.5 mg/L，加入緩蝕劑后，系統物料pH值為6.0～7.5，Fe2+質量濃度在0.5 mg/L以下。

可見，加入緩蝕劑后，能夠對系統物料進行中和，pH值為6.0～7.5，可以很好的消除弱酸對E-55的腐蝕作用，使Fe2+質量濃度在0.5 mg/L以下，實現工業實驗的目標值，滿足設計要求。

5 結語

復合中和緩蝕劑(EC-1108A)的應用明顯抑制了E-55的腐蝕，延長了設備的使用壽命，滿足了裝置長周期運行的要求。同時減少了由于設備腐蝕原因造成非計劃停車，提高了苯乙烯的產量。

［1］董舒民.煉油廠換熱器腐蝕分析及防護［J］.北京:化工技術與開發，2006，35(10):35-38.

Application of Corrosion Inhibitor in Styrene Fractionator

Fu Jianhua，Li Zhigang
PetroChina Lanzhou Petrochemical Company(Lanzhou，Gansu 730060)

Microcells will be formed when carbon steel is in the electrolyte solution.The ferrite and cementite，which are the basic metallurgraphic structure of carbon steel，will produce corrosion electric current in electrolyte solution with ferrite of low electric potential as anode and cementite of high electric potential as cathode.Therefore，the steel materials are corroded.As the above corrosion existed in the crude styrene tower(C－53)and tower overhead condenser(E－55)in the styrene unit of synthetic rubber plant of PetroChina Lanzhou Petrochemical Company，the addition of compound corrosion inhibitor(EC －1108A)in operation has effectively controlled the corrosion.

heat exchanger，corrosion，corrosion inhibitor

TG174.42

B

1007－015X(2011)04－0050－03

2010－11－ 20;

2011－07－28。

伏建華(1986－)，助工，2008年畢業于北京化工大學過程裝備與控制專業，現在該公司合成橡膠廠苯乙烯車間從事設備管理工作。E-mail:fj0421@126.com