精制裝置液化氣銅片腐蝕不合格原因分析

張華中 王萍(中石油長慶石化公司 712000)

前言

作為國家石化產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)液化石油氣中的一個(gè)不可忽視的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，銅片腐蝕試驗(yàn)的主要目標(biāo)就是液化石油氣在儲存、運(yùn)輸以及利用時(shí)對設(shè)備銅部件的腐蝕進(jìn)行有效的控制，其中，銅片的腐蝕級別愈高，那么腐蝕的程度就更加的嚴(yán)重。我國對商品液化氣銅片的腐蝕級別給出了明確的界定，腐蝕級別在1級以下的產(chǎn)品為合格產(chǎn)品。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，銅片腐蝕不合格的現(xiàn)象極為普遍，嚴(yán)重影響了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

一、精制裝置液化氣銅片腐蝕不合格的原因

1.H2S與小分子腐蝕有機(jī)硫的影響

液化石油氣內(nèi)的羰基硫物質(zhì)，帶有一定的腐蝕性，同時(shí)采取堿洗脫硫與胺洗的方式難以有效脫除該物質(zhì)。此外，PIB與MTBE將分餾裝置混合碳四、輕碳四作為主要原料，在對其進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)硫形態(tài)極易出現(xiàn)改變，在結(jié)束反應(yīng)之后所返回的廢碳四中，有可能含有腐蝕銅片的物質(zhì)。因?yàn)橐恍┮夯瘹饷摿蜓b置存在極高的加工負(fù)荷，且缺少預(yù)堿洗工藝，這種情況導(dǎo)致脫硫的效果下降，進(jìn)而致使脫后液化氣內(nèi)存在小分子腐蝕有機(jī)硫、H 2S，從而使得銅片腐蝕不合格。

2.元素硫的影響

一般情況下，液化氣原料內(nèi)的微量元素硫是元素硫的主要來源渠道，由于液化氣堿洗氧化部位的效果較差，進(jìn)而導(dǎo)致新的元素硫的產(chǎn)生。在液化石油氣精制時(shí)，通常是處于一個(gè)弱氧環(huán)境下，而微量的H 2S在這種情況下同樣會產(chǎn)生元素硫。依據(jù)有關(guān)資料顯示，倘若元素硫單個(gè)存在，那么只需極少的元素硫就能夠?qū)︺~發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而出現(xiàn)極為清晰地灰黑色；同時(shí)在堿洗氧化脫硫時(shí)，在弱氧環(huán)境之下，同樣可能會產(chǎn)生元素硫這一物質(zhì)，進(jìn)而腐蝕銅片。所以，強(qiáng)化脫硫的精度、控制總硫含量，是極為有必要的。

3.堿液與胺液的影響

液化氣銅片腐蝕在一定程度上受堿液、胺液的影響。因?yàn)閴A液和胺液帶有一定的腐蝕作用，假使液化氣內(nèi)含有堿性物質(zhì)，那么可能會導(dǎo)致液化氣銅片腐蝕不合格現(xiàn)象的出現(xiàn)。

二、改善對策

1.優(yōu)化脫硫工藝參數(shù)

針對上述中存在的問題，可以合理優(yōu)化脫硫整個(gè)過程的主要工藝參數(shù)，其主要的內(nèi)容為：首先，對催化堿洗餾出口液化氣的H 2S含量范疇加以明確，之后在根據(jù)H 2S的含量范疇對液化氣脫硫醇裝置的一些指標(biāo)予以進(jìn)一步的明確，例如循環(huán)稀堿液濃度控制在8～10%(w)、水洗水換水頻次控制在每周一次、再生后劑堿濃度控制在 10～12%(w)、溫度應(yīng)當(dāng)控制在 108～180℃、砂濾后液化氣總硫控制在10mg/m3以下等等。通過優(yōu)化脫硫工藝能夠在一定程度上改善液化氣銅片腐蝕的情況，使其達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

2.加強(qiáng)固體與液體脫硫聯(lián)合操作

為了改進(jìn)銅片腐蝕不合格情況，還可以采取兩種脫硫工藝相聯(lián)合的方式，即固定脫硫工藝聯(lián)合液體脫硫工藝，并且采取液化氣固體脫硫劑進(jìn)行脫硫操作。把全部要裝入液化氣罐的液化石油氣，都通過固體脫硫劑，以便對其展開深層次的脫硫。此外，對固體脫硫劑罐予以改造，同時(shí)對其工藝流程予以調(diào)節(jié)與改進(jìn)，以便對液化氣達(dá)到精細(xì)化的脫硫處理。

3.利用RFG催化劑防止腐蝕

格雷斯戴維爾森公司的FCC的汽油降烯烴催化劑使汽油烯烴下降,同時(shí)辛烷值保持不變。另外GOAL降烯烴系列催化劑和可用于降烯烴用途的分子篩。GOAL催化劑利用了該公司獨(dú)特的CSX 分子篩與專利SAM 700的結(jié)合技術(shù)：分子篩含有超穩(wěn)分子篩,其金屬溶解度強(qiáng),特別適用于需要高活性的要求和汽油最大化生產(chǎn)。分子篩比與全稀土交換的超穩(wěn)Y分子篩穩(wěn)定性好,在降烯烴方面強(qiáng)于TOM 催化劑技術(shù)。TOM Cobra催化劑能夠增加氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)使烯烴飽和。汽油烯烴選擇性裂化到液化氣中。氫轉(zhuǎn)移反應(yīng)增加是通過特殊分子篩技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。 但同時(shí)還應(yīng)用了其他專利技術(shù)。汽油烯烴選擇性裂化到液化氣中去是由ZSM 5為基礎(chǔ)的添加劑實(shí)現(xiàn)的。該催化劑能減少汽油辛烷值損失,增加液化氣產(chǎn)量，這些措施的目的就是為了防止腐蝕。

結(jié)束語

綜上所述，對液化氣銅片腐蝕不合格的情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)腐蝕不合格受三個(gè)方面的影響，分別是H 2S與小分子腐蝕有機(jī)硫的影響、元素硫的影響以及堿液與胺液的影響等。通過對其原因的分析發(fā)現(xiàn)，液化氣銅片腐蝕不合格不但與脫硫水平較差有關(guān)系，同時(shí)還與液化氣內(nèi)帶液有一定的聯(lián)系。針對這種情況，必須采取有效措施予以改進(jìn)，如對脫硫工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化改造、進(jìn)一步加強(qiáng)固體與液體脫硫的聯(lián)合操作等等，以便有效處理液化氣銅片腐蝕的問題，使銅片腐蝕能夠達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

[1]唐麗娜,游碧龍,劉群等.潤滑油精制裝置腐蝕原因的油品分析[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào),2012,34(4):6-10,52.

[2]王小華,靳國民.絡(luò)合脫氮-低溫吸附工藝在潤滑油精制裝置上的應(yīng)用[J].石化技術(shù)與應(yīng)用,2012,30(2):168-171.

[3]吳春靈.煤直接液化產(chǎn)液化氣銅片腐蝕不合格原因分析及解決措施[J].內(nèi)蒙古石油化工,2012,(17):46-47.

[4]李洪林.液化氣脫硫裝置技術(shù)改造[J].價(jià)值工程,2013,(18):42-42,43.

[5]液化氣銅片腐蝕原因及脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].內(nèi)蒙古石油化工,2012,(5):90-92.