緩蝕劑的工業應用

接程 吳國榮

(中國石油蘭州石化公司合成橡膠廠,甘肅蘭州 730060)

緩蝕劑的工業應用

接程 吳國榮

(中國石油蘭州石化公司合成橡膠廠,甘肅蘭州 730060)

通過分析中國石油蘭州石化分公司6.0萬t/a苯乙烯裝置塔頂冷凝器腐蝕嚴重的原因,找出了導致設備腐蝕的主要因素,采用加入緩蝕劑的方法對系統物料性質進行調整。結果表明,加入緩蝕劑后,系統pH值得到了有效控制;腐蝕速率降低,延長了設備使用時間。

苯乙烯裝置 弱酸腐蝕 助劑 pH值

中國石油蘭州石化公司合成橡膠廠苯乙烯裝置于1960年建成投產,改造后生產能力為6．0萬t/a。目前有烴化、脫氫、精餾及中間罐區四個單元,在精餾單元運行過程中,換熱器腐蝕較為嚴重,造成設備壽命短,同時由于腐蝕造成非計劃停車,降低了苯乙烯產量,增加了設備費用及能、物耗。文章采用加入助劑的方法對其進行改進,方案實施后,物料pH值得到有效控制,系統腐蝕減輕,達到延長設備使用壽命的目的。

1 裝置運行中存在的問題

在脫氫單元生產過程中,乙苯脫氫制苯乙烯在高溫水蒸氣條件下進行,不可避免的產生一系列的副反應,生成少量二氧化碳和有機酸,這就使得脫氫后產物爐油的pH值較低,在苯乙烯精餾單元的第一個塔乙苯/苯乙烯分離塔(C-53)開始,爐油中少量的游離水和有機酸進入塔頂換熱器(E-55),對碳鋼材質的換熱器形成弱酸腐蝕,在正常生產時出現設備泄漏,造成非計劃停車,同時也降低了設備的使用壽命。因此系統物料弱酸性的改善對延長設備使用壽命、長周期穩定生產有重要意義。

2 改善措施

經過分析論證后,在E-55換熱器的前端加入了緩蝕劑,用以調整系統pH值,減輕設備腐蝕,本裝置在2008年11月開始加入緩蝕劑。緩蝕劑(EC－1108A)：其主要成分為含表面活性劑的有機胺類化合物,用來調節物料的pH值,消除弱酸腐蝕。

2.1 加料點的確定

苯乙烯精餾單元腐蝕部位較為嚴重的為C-53塔塔頂冷凝器,主要腐蝕原因為弱酸腐蝕,為了有效的控制苯乙烯精餾腐蝕問題,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,在苯乙烯精餾單元第一個塔加入后,系統物料酸堿性的到了改善,對后續設備也起到了很好的保護作用。

圖1 系統加入緩蝕劑前后pH值的變化

圖2 加入緩蝕劑前后系統Fe2＋含量變化

2.2 加料量的控制

緩蝕劑(EC－1108A)的加料量是基于精餾加料流量大小來確定的,但加入過多后,會在精餾后系統中隨回收苯進入烴化單元,有機胺對分子篩催化劑有一定影響,加入過少又不能起到緩解腐蝕的作用,因此,緩蝕劑的加入量對裝置緩腐蝕有著重要的作用。

正常生產過程中通過監測乙苯/苯乙烯分離塔(C-53)塔頂冷凝器水包中二價鐵離子含量,及D－58排水的pH值,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 工業應用

3.1 系統pH值

在加入緩蝕劑之前,我們對D-58水樣進行了分析,作為對比樣,在加入之后,對D-58水樣繼續跟蹤。由圖1可以看出,使用緩蝕劑前系統中游離水的pH值平均在5．1,程弱酸性,加入緩蝕劑后系統pH值的到了改善,控制在6．0—7．5之間,控制較為理想。

3.2 Fe2＋含量

由圖2可以看出,加入緩蝕劑前,系統游離水中Fe2＋平均含量平均在1．53mg/L,Fe2＋含量較高,說明系統內部腐蝕比較嚴重;加入緩蝕劑后,Fe2＋平均含量平均降至0．43mg/L,系統腐蝕得到了有效控制。

4 系統存在的問題及建議

存在問題：(1)緩蝕劑加入量控制困難,緩蝕劑加入點為負壓系統,緩蝕劑的加入量波動較大,這就造成系統的pH值有時偏高。(2)取樣困難,在C-53塔頂只有少量的游離水,D-58水液面積累較慢,加之系統處于負壓,放水時出水點必須與系統隔離,這就造成取樣困難。

建議：(1)在泵出口處加一限流孔板,這樣就可以解決過量加入造成系統pH偏高,對下游生產造成危害的現象;(2)因為系統在負壓條件下操作,在D-58液面計處加一取樣點,取樣時把液面計切出,便于隨時取樣分析。

5 結語

通過加入緩蝕劑,系統pH值范圍固定,鐵離子含量明顯下降,說明腐蝕速率降低。

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