周軍 張家鑫 枊志偉

摘 要：近些年，國內煉廠加工高含硫原油的比重越來越大，由于高硫原油在加工過程中造成的硫腐蝕越來越嚴重，對裝置的長周期運行及安全生產都造成了極大的隱患，各個煉廠也都相繼采取了一些措施，本文對緩蝕劑在催化裂化裝置使用過程中的防腐蝕效果進行了對比分析。

關鍵詞：緩蝕劑;硫腐蝕;酸性水

1 前言

中國石油天然氣集團公司吉林石化公司煉油廠140萬噸/年MIP-CGP催化裂化裝置，設計加工能力為140萬噸/年，2010年建成投產。

裝置原料來源為一套常減壓裝置常壓渣油，占提升管進料22%-25%。二套常減壓裝置減壓渣油占提升管進料23%-27%，還有5%-8%的焦化蠟油，其余為二套常減壓減壓塔側線減二線與減三線蠟油。由于二套常減壓裝置加工俄羅斯高含硫原油，而催化裝置原料70%以上來源于二套常減壓，導致催化裝置原料含硫量較高，平均達到0.5%以上。特別是原料油的硫含量，從表1-1可以看出，與設計硫含量≤0.5%相比，原料油硫含量明顯偏高。裝置原料油硫含量偏高，對系統設備、管線的腐蝕有較大影響。當原料中的硫含量升高時，產品中的硫含量和硫化氫含量也會隨之升高。

裝置粗汽油罐和凝縮油罐中的鐵含量大部分來源于分餾塔上部及吸收穩定系統的硫腐蝕，對比表1-1與表1-2中混合原料中鐵含量和酸性水中鐵含量可以看出，混合原料中也攜帶一部分鐵元素進入產品中，但主要還是設備腐蝕造成酸性水中鐵元素超標。

表1-2列出了2018年4月至10月粗汽油罐和凝縮油罐酸性水鐵離子濃度，嚴重超出指標要求。針對這種情況，為了減少分餾塔上部、吸收穩定系統設備腐蝕，車間擬采取在分餾塔頂加注緩蝕劑。

2 腐蝕機理

在加工硫含量高的原料油時，生成的大量硫化氫與液相水共存（或水物流在露點以下）時，對金屬產生濕硫化氫腐蝕（Fe+H2S→FeS+H2）。分餾塔頂油氣冷卻系統和吸收穩定系統的設備在運行中金屬表面生成腐蝕產物FeS膜，FeS 膜是一種松散的腐蝕產物，易脫落，無保護作用。溫度越高，腐蝕越快。裝置停工和用蒸汽吹掃過程中，FeS與濕空氣中的氧反應生成過多硫酸，從而腐蝕速度加快。硫醇也能直接與鐵生產松散的硫醇鐵。二硫化物、噻吩與金屬不直接作用，但受熱分解生成的硫化氫同樣對設備造成腐蝕[1]。因此，催化裂化裝置特別是加工高含硫原料的裝置，分餾塔頂油氣冷卻系統、頂循環系統、吸收穩定系統設備腐蝕嚴重。

3 緩蝕劑使用前后腐蝕情況對比

2018年5-6月裝置檢修期間，增加了分餾塔頂緩蝕劑加注系統，緩蝕劑加注系統的噴頭安裝在分餾塔頂油氣管線出口處。注入方式為采用原劑注入方式，使用自動注入設備，保證均勻、連續注入。所用緩蝕劑型號為BPR81202緩蝕劑。

2018年9月25日-10月19日，緩蝕劑加注系統試運。2018年10月20日，車間向分餾塔頂加注緩蝕劑，目前的加注量約為67.8kg/天。

緩蝕劑系統投用后，粗汽油罐和凝縮油罐酸性水中鐵含量明顯下降。由表1-2可以看出，10月份加注緩蝕劑后，粗汽油罐與凝縮油罐中鐵離子含量可以明顯看出，投用后鐵離子含量大幅度下降，而此時，混合原料中鐵含量沒有明顯變化，說明分餾塔上部及吸收穩定系統腐蝕情況得到了很好的控制，有效的降低了系統的鐵流失，延長了設備的使用壽命。

4 緩蝕劑作用機理

緩蝕劑是一種以適當的濃度和形式存在于環境介質中的，可以防止或減緩腐蝕的化學物質或幾種化學物質的混合物。

緩蝕劑的防腐蝕機理主要是緩蝕劑在金屬表面的成膜理論。成膜理論的要點是在金屬與介質兩相之間，由于緩蝕劑的作用而存在界面膜的獨立相，可在金屬表面形成不溶于水或難溶于水的保護膜，它阻礙了金屬離子的水合反應或發生氧化還原反應，從而抑制金屬的腐蝕過程。[2]

5 結論

在催化裂化裝置中，通過對分餾塔頂油氣出口加注緩蝕劑，完全可以有效降低分餾塔頂部及吸收穩定系統的低溫硫腐蝕，延長設備的使用壽命，保證裝置的長周期安全生產。

參考文獻：

[1]馬伯文.催化裂化裝置技術問答[M].北京：中國石化出版社，2003.

[2]孟卿君.劉漢斌.李志健.水處理劑-配方、工藝及設備[M].北京：化學工業出版社，2018.