中和缓蚀剂在炼油装置上的应用.pdfVIP

2010年第1期 甘 肃 石 油 和 化 工 2010年3月 中和缓蚀剂在炼油装置上的应用 张 剑，梁 霄，贺新文，王向荣 (中国石油庚阳石化公司，甘肃庆阳 745115) 摘要：综述了炼油厂常、减压塔腐蚀原理和腐蚀机理。简要叙述了目前防止腐蚀所采取的几 种措施。对公司中和缓蚀荆的特点及使用情况进行了总结。 关键词：中和缓蚀荆；应用 1 概述 炼油厂常、减压蒸馏塔的腐蚀问题，几十年来一直受到有关各方的重视。早在 20世纪80年代初 我国许多炼油厂即开始了 “一脱四注”，取得了较好的效果。随着技术的发展和进步，到9O年代初美 国已约有 80％的炼油厂改注氨为注有机胺。我国在 90年代 已陆续有炼油厂改注有机胺 。有些厂还 同时加入缓蚀剂和分散剂等助剂 。我公司使用的中和缓蚀剂，不仅能够有效地抑制腐蚀 ，而且可明 显降低污水中的氨氮含量，具有十分重要的环保意义。 2 腐蚀原理和腐蚀机理 原油是 由95％以上的碳、氢化合物组合而成 。其余的5％为硫 、氯、氮及金属元素构成的有机及 无机杂元素化合物，此类化合物含量虽少，却影响着整个炼油厂的工艺及产品质量。从腐蚀与防腐 蚀的角度来分析 ，原油中所含的这些杂质有的本身就是腐蚀性介质 ，如硫化氢 、元素硫 、有机酸 、硫 醇等，有的在加工过程会转化为腐蚀性介质，如无机盐水解 ： MgC12+H20 Mg(OH)2+2HCI CaC12+H20 Ca(OH)2+2HCI 此外 ，原油 中除含无机氯化物外 ，还含有一些有机氯化物 ，已经发现的有机氯化物有 ：三氯 甲烷 、四 氯乙烷、四氯化碳、氯化苯等数 10种氯化烃，其 中有的物质是原油中固有的，有的则是采油、输送过 程加入的助剂，它们在常压蒸馏过程中大约有 30％左右被分解成HC1。 一 般认为NaCI在低温下不易水解 ，但已有文献报道在特定条件下，温度达到360℃以上时NaC1 可以部分水解生成HC1。 原油本身所含的元素硫 ，可与烯烃反应生成硫醇，高温时与烃类反应生成硫化氢，硫化氢又可与 烯烃反应生成硫醇。高温时硫化氢又会分解生成元素硫。因为常压塔顶的温度一般在 100～110qC， 在此 ，水蒸汽会形成冷凝水 ，上述谈及的HC1、H2S气体则会随着汽油上升至塔顶 ，溶解于冷凝水中 而使水成酸性。 在酸性水溶液中。H2S发生电离作用： H2s——+H +HS一 由于HS一的存在 ，金属表面可发生电化学反应 ： 阳极 ：Fe一2e Fe 收稿 日期 ：2009—07—27 作者简介：张剑 (1969一)，男，甘肃宁县人，助理工程师，从事炼油化工生产和技术管理工作。 42 2010年第 1期 张剑等：中和缓蚀剂在炼油装置上的应用 实用技术 阴极 ：2H +2e H2 由于HS。的去氢极化作用。在金属表面形成的一层FeS保护膜被破坏，H2S又会与新生成的金属表面 反应生成FeS。而FeS又会被 HC1分解而失去保护作用 ，如此循环反应大大加速了腐蚀速度。有人 经实验认为，碳钢在200oC，浓度为0．5％HCl的H2S饱和溶液中腐蚀速度为在同样条件下没有HC1 的饱和H2S溶液中速度的20倍。在7O。=【同样条件下其腐蚀速度为20cC时的5O倍。由此可见，在常 压塔顶低温(110℃)条件下发生的腐蚀是由HCI—H2S—H2O复合体系造成的，HC1的存在加快了这种 腐蚀速度。 通过上面的分析，我们可以看到常压塔顶引起腐蚀的基础是水溶液必须是酸性。因此．早期防 腐蚀的对策就是塔顶注氨。由于无机氨的注入可分别生成(NH)2S和NHCl，由于(NH)2S热稳定性 差，在操作环境下可被分解，故仅有NH4Cl形成，由于NHCl在高于300。=【的环境下，才可能升华、分 解。因此，在常压塔下部高温区，NH，和HC1都是以气体状态存在，升至塔的中部低于300℃时会形 成NH4CI固体细粒并被汽油携带上升至塔顶。除部分带出常压塔外。大部分将被吸附在受液盘上和 降压管内而形成