試論重油催化裝置分餾塔防腐技術

胡冰潔

摘要：石油的生產煉制的過程有許多的細分領域，涉及到許多的生產設備。其中重油催化裝置分餾塔就是重要的煉化設備之一，其可以很好的將反應過的油氣混合物以不同餾程進行細分，可分為富氣、汽油、輕柴油、重柴油、回煉油和油漿等餾分，分餾塔作為減壓、催化、焦化工藝實施的重要設備，對其進行應用高效的防腐技術，有利于分餾工藝的順利展開。

關鍵詞：重油催化裝置;分餾塔;防腐技術

前言：重油催化裝置分餾塔腐蝕問題是一直困擾石油煉化行業的問題之一，由于分餾塔頂部循環的物料是以液相狀態經過熱和泵加壓后再返回分餾塔頂部的。眾所周知，原油本身含有大量的腐蝕物質，如硫化氫、環烷酸、多硫化物等等，一旦與空氣或水接觸后便會發生化學反應，導致設備出現不同程度的腐蝕問題。本文就分餾塔的腐蝕原因進行分析，并提出幾點防腐設計的措施與建議供參考。

1.分餾塔腐蝕的原因分析

催化裝置頂循系統中的腐蝕機理主要是催化反應及油品餾分中生成的硫化氫以及氯化氫等化學物質，當這些化學進入塔頂冷凝系統時隨著溫度的驟然下降，就會發生相變繼而生成硫氫酸、銨鹽，結晶沉積部位在降液槽下部，堵塞溢流口造成淹塔，吸水所形成的酸性環境造成回流系統腐蝕。鹽酸對設備的腐蝕是最強的，特別是塔頂露點低，冷凝水量小，所以酸濃度極高，冷凝液PH值越低對設備的腐蝕就會越發嚴重，然后形成相變區的露點腐蝕。而且銨鹽在塔頂空冷管束中結晶，銨鹽的垢下腐蝕也是重要的腐蝕原因之一。分餾塔頂部結鹽降低了傳質效果，導致汽油、輕柴油的餾程發生重疊，輕柴油凝點和汽油干點嚴重不合格;沉積的鹽層影響傳熱效果，在中段回流量、頂部循環量發生變化時，塔內中部、頂部溫度變化緩慢，嚴重偏離正常值;結鹽甚至導致分餾塔抽出口堵塞，降低抽出量或者無法抽出。

2.重油催化裝置分餾塔防腐措施

2.1工藝保護

工藝保護主要通過調整頂循環系統的參數來實現，通常當頂循環系統被腐蝕后，會導致集油箱開裂而使得頂循環不得重新建立，這需要徹底的檢視頂循環系統的使用條件，并結合實際情況對頂循環返塔溫度和塔頂溫度進行相應的調整。

2.2優化油氣分離器

優化油氣分離器的目的是為了更好的提高脫水的效果，并且油氣分離器進行優化后能夠有效減輕冷回流的帶水現象，防止因水帶入塔盤而形成的腐蝕區域，有效降低管束腐蝕泄露的可能性。

2.3注入緩蝕劑

在分餾塔的腐蝕現象中，其中露點腐蝕是最為嚴重的。通過采用新型有機胺型緩蝕劑替代傳統的氨水，由于 有機胺由極性與非極性基團所構成，這個物質具有極強的界面活性。并且，其具有成膜快，耐沖刷的優點，當溶于介質后能夠在金屬表面定向吸附，此時，極性端朝向金屬。非極性端反映向油氣，從而對金屬表面形成了多層次、全方位的屏蔽保護層，能夠有效阻擋腐蝕介質接近金屬表面，在空冷器、水冷器以及工藝管線間形成隔絕層。這樣分餾塔在長時間使用時，能夠因為新型有機胺緩蝕劑的注入而減輕設備的腐蝕，確保生產的正常進行，并且減少分餾塔設備的維護頻率。有機胺緩蝕劑的成膜時間通常為72小時，加入量約為40-50毫升左右，在配氨罐中充分稀釋后，再按原注氨流程注入分餾塔內。

3.分餾塔頂在線除鹽防腐技術

3.1 部分抽出工藝

要減輕分餾塔頂部循環系統的腐蝕必須先從降低分餾塔頂部循環系統中的無機物含量開始，因為無機物含量是導致分餾塔腐蝕的主要原因。通過利用HCl、H2S、NH4Cl等能夠溶于水的特性，使用水萃取頂循油中的無機物成為一種降低腐蝕的有效方法。在線抽出一定比例的分餾塔頂部循環油進行除鹽處理，以達到降低腐蝕的目的。

3.2 液液萃取和分離技術的應用

在所有降低頂循系統腐蝕的方案中，總是希望抽出的頂循油量和使用的水最小，從而以最小的能耗實現降低腐蝕的目標，其中關鍵技術是使用高效的液液萃取和分離技術。通過液液萃取和分離技術對分餾塔頂循環油在線除鹽，主要由油水分離器、順流徑向萃取器、湍旋混合器三大部分組成。首先通過湍施混合器將水均勻的分散到循環油中，當循環油中的鹽部分溶解到水中，其次經順流徑向萃取器深度捕獲鹽類離子，油水分離器利用粗粒化及波紋強化沉降，快速并高效的實現油水分離，溶水性鹽溶于水中被帶出，達到頂循油在線脫鹽的目的。

順流徑向萃取技術是一個緊湊式的高效萃取方式，使用螺旋形混合元件產生高速的旋轉流動，這樣的流動促進了水滴的破碎，并且內部的變徑結構產生多區域小尺寸渦流強化徑向混合萃取，水滴產生高速自轉，水滴自轉表面的離子交換速度大大提高，宏觀上表現出優秀的萃取能力。纖維床油水分離使用特殊孔道的纖維層，可以有效的使分散在油中的細小水滴聚結長大，從而增加了油水兩相沉降效率，在同一處理量下，纖維床可以有效的降低沉降空間，縮小油水分離設備的尺寸。液液萃取和液液分離結合點在于水滴尺寸的控制，通過計算除鹽擴散速率來控制萃取后體系水滴粒徑，根據水滴尺寸來設計纖維床參數。以最優化方案對分餾塔頂部循環油的無機鹽、酸類物質進行高效脫除。

4 結束語

綜上所述，通過對造成分餾塔腐蝕的原因進行深入分析，并采取有效的防腐措施進行預防和干預，保證分餾塔的正常運行，推進企業生產的順利展開，進一步提高生產效率，保證生產質量。

參考文獻：

[1]鄧洪平，賀鳳杰.分餾塔頂循系統結鹽原因及除鹽防腐技術研究[J].石化技術.2019（06）：161-162.

[2] 肖岷 霍成 閆軍紅 李玉平.重油催化裝置分餾塔防腐技術應用總結[J].石油化工應用.2010（11）：94-96.

[3]宋揚，張德實.三次采油提高采收率過程中機采系統節能途徑分析[J].石油石化節能，2014，（11）：1-3.

[4]張秋平.催化重整過程中的脫氯工藝技術[J].煉油技術與工程，2012，（03）：25-28.

[5]路守彥.國內外催化重整工藝技術進展[J].煉油技術與工程，2009，（08）：1-6.