順丁橡膠裝置設備腐蝕原因分析及防腐蝕措施

劉瀟 李澍強 朱效利(四川石化公司生產六部,四川 彭州 611930)

1 順丁橡膠裝置腐蝕狀況分析

基于石油產業所使用的順丁橡膠裝置產品一旦發生腐蝕現象，就會造成生產停工的現象，持續作業會導致管線崩裂、污染物泄漏等事故，嚴重影響聯合生產的正常進行，甚至會造成重大的安全事故。

中國石油公司某分公司從2010年正式投入生產，2012年開始出現裝置泄漏事件，經檢查主要原因集中在凝聚單元回收裝置系統的腐蝕方面；在2013年，順丁橡膠裝置的腐蝕所導致的問題日益突出，在設備方面的表現為：出口閥體腐蝕泄漏、管線腐蝕泄漏、葉輪腐蝕脫落、回收容器罐出現腐蝕性裂縫等問題。以上腐蝕性問題中，有的出現一次后經過補救措施在較長一段時間內運行較為平穩，但還有一些腐蝕性問題經過修復之后依然頻頻出現腐蝕事故，較為嚴重的如回收溶劑水冷器。

2 順丁橡膠裝置發生腐蝕的原因分析

在進行腐蝕性問題預防之前，首先要搞清楚順丁橡膠裝置發生腐蝕問題的原因。

順丁橡膠是我國目前生產規模最大的人工橡膠產業，順丁橡膠產品的應用很廣泛，尤其是在石油化工產業中，由于其具有較好的抗磨性、抗壓性特點，所以很多適合很多裝置的生產；在順丁橡膠的生產過程中，人工合成材料想要實現高強度的特點，需要利用催化劑進行合成。其中三氟化硼乙醚絡化合物就是主要的催化劑之一。

催化劑的特性是，本身不發生反應，不會造成能量和質量損失。但作為一種化學反應中介物質，它可以加速所需要的目的反應速度和效果，因此在工業化化學生產中存在一種催化劑回收工藝。由于催化劑不參與反應，那么在回收不徹底的情況下，催化劑就會殘留在順丁橡膠生產的膠液中，并隨著膠液的轉移進入存儲罐；隨之進行“閃蒸”工藝，即在液體飽和狀態下迅速降低壓力，這一過程中會有大量的丁二烯和殘余三氟化硼乙醚絡化合物析出。

氣體物質析出之后經過回收可以繼續使用，但殘留出來的丁二烯和三氟化硼乙醚絡化合物等物質就會與凝結出來的水分子結合，然后形成氫氟酸和硼酸等物質。在酸性物質的作用下，就會導致順丁橡膠裝置的腐蝕性出現。

從化學性質角度分析，氫氟酸主要的腐蝕對象是金屬類物質，它本身就是化學工藝中常用的電解質溶液。金屬元素的化學性質非常活躍，遇到氫氟酸就會變成“電池”，發生電化學反應，腐蝕現象自然就無法避免。

3 順丁橡膠裝置防腐措施策略

鑒于順丁橡膠的優質特性，國內外都在大量生產和應用，所以在生產方面的工藝技術也比較成熟。但是，相對于順丁橡膠自身容易產生腐蝕性的特點，目前還沒有特別優質的解決方法，尤其是在石油工業中對生產管線的腐蝕現象。要徹底解決這一問題，可以通過化學方式和新材料管材的方式。

3.1 化學工藝方面

首先，由于順丁橡膠裝置中產生酸性物質的主要是三氟化硼乙醚絡化合物所形成的硼酸，最簡單的方式是，通過減少三氟化硼乙醚絡化合物的應用來減少硼酸的生成量，或者改變現有的催化劑體系，采用新的催化劑產品來代替三氟化硼乙醚絡化合物產品。同時，也可以通過降低酸性催化劑的含量來降低酸性轉換率。

其次，通過中和反應來減少酸性腐蝕。酸與堿的中和作用屬于化學手段，在順丁橡膠裝置中加入堿化系統，通過堿液的作用實現酸堿中和；應該說這種方法在理論上是非常可行的，但是在工業化的操作中還存在一些問題，主要是由于丁二烯等物質不能夠溶于水且存在較多，形成獨特的“油包水”現象，中和效果并不理想。為此，堿洗一般會進行多次，并配合水洗來進行。

3.2 物理工藝方面

除了化學手段之外，物理手段同樣可以實現防腐蝕的措施，這主要從作用于設備管線的角度進行防范。結合發生腐蝕的現狀，一般設備的管線都是金屬材料制造的，例如不銹鋼材。可以通過更換防腐蝕性的特地樹脂材料或者高分子材料來代替原有設備管線。這種方法的優點在于更換方便，施工速度更快，同時在維護工藝上更加簡單。但是，物理方法本質上還是一種“治標不治本”的消極方式，同時全部更換設備管材也會造成很高的成本，對企業的生產運營是一種壓力。

物理手段的采用原則是在特殊的部位進行修改，尤其是在一些動態性較強的部分。

綜上所述，作者認為采取物理和化學方法相結合的方式，可以完美地解決腐蝕性問題。

4 結語

在化工產業中各類裝置的腐蝕是不可避免的，但可以通過相對應地措施來進行預防。順丁橡膠裝置的防腐蝕性研究目前還不成熟，需要從工藝和設備兩方面進行改造，這樣才能夠從根本上消除腐蝕性的影響。

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