TH-AC08A重油加氫分餾緩蝕劑在加氫裂化裝置上的應用

徐永隆

（中國石油化工股份有限公司安慶分公司，安徽安慶 246002）

中石化安慶分公司煉油部重油加氫裝置產能2Mt/a、加氫裂化裝置產能1Mt/a，其分餾單元的進料是來自反應部分的低分油，先進入脫丁烷塔C301第20層塔板。C301有51層浮閥塔板，操作壓力1.70MPa，塔頂氣經空冷器EC301、后冷器E304部分冷凝冷卻后，進入脫丁烷塔頂回流罐D301，在罐中分離出塔頂干氣。經脫丁烷塔回流泵P301/A、B升壓后，大部分D301的液相用作C301的塔頂回流；經脫乙烷塔進料泵P302/A、B升壓后，D301的另一部分液體用作脫乙烷塔C302的進料。

在D301切除脫丁烷塔進料攜帶的水，控制界面，與高分D303含硫污水一起送污水汽提裝置。脫丁烷塔熱量由塔底重沸爐F301提供，脫丁烷塔底油經塔底重沸爐進料泵P303/A、B升壓，去反應部分的E203（殼程）換熱，然后分四路進入脫丁烷塔底重沸爐F301，加熱后返回到脫丁烷塔底部。F301的出口溫度，由調節F201燃料油、燃料氣量來控制，C301塔底油作為C303的進料。

脫乙烷塔進料由泵P302/A、B送入C302第25層塔板，C302 所需熱量由脫乙烷塔底重沸器E301供給，C302有37層塔板，操作壓力為2.3MPa。經E305部分冷凝冷卻后，C302塔頂氣體進入脫乙烷塔回流罐D302，在罐中分離出的塔頂干氣，與低分干氣，脫丁烷塔頂干氣合并，送到脫硫裝置，C302的液相經泵P304/A、B升壓后，全部作為C302的回流。C302底部液體經E306冷卻后，送到脫硫裝置進行脫硫，得到潔凈的產品液化氣。

由于高硫原油加工比例的逐步提高，加氫裂化裝置原料硫隨之進一步增高。近八個月以來，原料硫含量平均為7 790μg/g。脫丁烷塔塔頂氣的H2S含量56 670mg/m3，塔頂回流罐酸性水中H2S含量為6 490mg/L；脫乙烷塔塔頂氣的H2S含量27 800mg/m3，塔頂回流罐酸性水中H2S含量為4 200mg/L。從而，濕H2S腐蝕現象難以避免，尤其是塔頂空冷器和水冷器因H2S濃度最高，發生低溫H2S+H2O的腐蝕最為嚴重，造成設備均勻減薄，穿孔泄漏現象。為了安全生產，急需更換更好的緩蝕劑，必須盡快解決因腐蝕引發的不安全問題。

1 腐蝕與緩蝕機理

1.1 腐蝕機理

由于加氫裂化進料中含有硫和氮的有機物，經加氫反應后轉化為硫化氫和氨，二者再反應生成硫氫化氨（NH4HS）。NH4HS在pH大于7.0時生成銨離子（NH4+）和硫氫根離子（HS-）。由此引發換熱器管束等部位的腐蝕。反應方程式如下：

除硫氫化氨腐蝕外，主要還有氯化氨帶來的腐蝕。氯化物來自原油電脫鹽處理過程中的殘留和加氫裂化裝置所用氫中的一些含氯雜質。這些氯化物經加氫反應轉化為氯化氫（HCl），再與進料中的氨反應生成氯化氨（NH4Cl）。氯化氨沉積形成沉積鹽，附著在金屬表面，引起垢腐蝕，導致金屬設備管線穿孔泄漏。

1.2 緩蝕機理

TH-AC08A加氫緩蝕劑是由多種改性有機胺組成的水溶性混合物。對于采用熱高分流程的加氫裂化裝置來說，濕H2S腐蝕主要出現在汽提塔、脫丁烷塔和脫乙烷塔塔頂冷凝冷卻系統。TH-AC08A加氫緩蝕劑加入系統后迅速在系統內分散，提升水中pH，同時，在設備表面形成致密的保護層，達到全面防腐的目的。TH-AC08加氫緩蝕劑具有以下功能：①成膜性：即該劑注入系統后能迅速分散于水相，同時在金屬表面形成牢固且致密的吸附膜；②中和性：該劑加入系統后，能有效中和HCl、H2S，使冷凝水中pH升高，并且有機胺與HCl、H2S形成的胺鹽具有低熔點，減少銨鹽沉積，避免了垢下腐蝕。③清凈性：該劑注入系統后能夠有效地對已形成的NH4Cl、NH4HS垢進行清除，從而防止沖蝕和垢下腐蝕的發生。將TH-AC08加氫緩蝕劑注入塔頂揮發線，可有效抑制脫丁烷塔、脫乙烷塔頂系統濕H2S對設備的腐蝕。

2 緩蝕劑的使用情況

2.1 緩蝕劑加注

從2018年10月12日開始投加江蘇太湖新材料控股有限公司生產的TH-AC08A加氫緩蝕劑，不需用水稀釋，直接將TH-AC08A加氫緩蝕劑注入塔頂揮發線。兩個半月里，THAC08A加氫緩蝕劑共消耗6.82t，注劑量為7～11μg/g（相對于脫丁烷塔、脫乙烷塔進料量），劑耗量略低于技術協議中的數量，加注流程見圖1。

圖1 緩蝕劑加注流程

2.2 質量指標

TH-AC08加氫緩蝕劑水溶性，其質量指標見表1。

表1 TH-AC08A加氫緩蝕劑質量指標

3 緩蝕劑的使用效果

1）在使用原緩蝕劑時，脫丁烷塔頂回流罐、脫乙烷塔頂回流罐酸性水中各項數據見表2。

表2 原緩蝕劑脫丁烷塔、脫乙烷塔頂回流罐酸性水中Fe2+采樣分析數據

2）使用TH-AC08A加氫緩蝕劑后，脫丁烷塔、脫乙烷塔頂回流罐酸性水中Fe2+采樣分析數據見表3。

表3 TH-AC08A加氫緩蝕劑脫丁烷塔、脫乙烷塔頂圈流罐酸性水中Fe+采樣分析數據 mg/L

表2、表3數據表明，在用TH-AC08A加氫緩蝕劑替代原緩蝕劑后，脫丁烷塔頂回流罐（D301）、脫乙烷塔頂回流罐（D302）酸性水中鐵離子濃度大幅度降低，均控制在3mg/L以下。合格率高，符合工藝指標要求。

4 結論

從兩個多月的使用情況看，江蘇太湖新材料控股有限公司生產的TH-AC08A加氫緩蝕劑有效抑制了硫化氫和氯化物對加氫裂化裝置設備管線的腐蝕，取得了良好的使用效果。THAC08A加氫緩蝕劑加注方便，易溶于水。TH-AC08A加氫緩蝕劑有效防范了加工高硫原油后的材質腐蝕風險，在確保裝置的安全生產方面發揮了重要作用。