塔顶冷凝器设计 常减压塔顶冷凝冷却系统的腐蚀机理

《塔顶冷凝器设计 常减压塔顶冷凝冷却系统的腐蚀机理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、塔顶冷凝器设计常减压塔顶冷凝冷却系统的腐蚀机理1常减压塔顶冷凝冷却系统的腐蚀机理炼油厂常减压蒸馏塔顶冷凝冷却系统的腐蚀介质主要是原油中的氯化物和硫化物。原油中的硫主要以硫醇、硫醚、二硫化物、环状硫化物、硫化氢和单体硫等形式存在；原油中的氯化物主要是氯化钠，其次为氯化镁和氯化钙。上述物质在低温轻油部位（温度低于230℃、有水存在）如常减压蒸馏装置塔顶塔盘及冷却系统形成HCl－H2S－（SOX）—H2O环境介质的电化学腐蚀，一般气相部位腐蚀轻微，液相部位腐蚀较重，尤以气液两相转变部位、即所谓“露点”部位腐

2、蚀最为严重。12国内炼油厂蒸馏塔顶的材质多为20号低碳钢，有一部分炼油厂经设备改造，改用耐蚀性稍好的A3钢，但由于这些部位的环境苛刻，不进行防护腐蚀仍无法避免。如常减压空冷器最大腐蚀速率可达5.5mm/a，即空冷器的使用时间不到1年，管壳式冷凝器的管束腐蚀穿孔速度高达15mm/a，即使用2个月就发生泄漏。使减压渣油得到进一步利用，注碱的防腐蚀措施使渣油中的Na，含量增加，影响催化裂化催化剂的潘性并易造成碱脆，因此各厂停止注碱，把“一脱四注”改为“一脱三注”。圉外曾有停止注氨，只注缓蚀剂注水的“一脱二注

3、”的报道，但尚未得到广泛掂广，看来尚不成熟。2常减压蒸馏塔顶工艺防腐蚀措施早在上世纪70年代，人们已经普遍关注到蒸馏塔顶系统的腐蚀，采取在原油中注入NaOH并用电脱盐的办法减少原料中的Cl-含量，这种注碱和电脱盐的方法可使塔顶Cl-减少90%，为进一步克服塔顶残留的HCl和H2S腐蚀，还采取塔顶注NH3、注水及注缓蚀剂的方法。这就是所谓的“一脱四注”的工艺防腐方法，它可以使炼油厂开工周期稳定在1年左右。12到20世纪80年代，催化裂化技术的发展使减压渣油得到进一步利用，注碱的防腐措施使渣油中的Na+含

4、量增加，影响催化裂化催化剂的活性并易造成碱脆，因此各厂停止注碱，把“一脱四注”该为“一脱三注”。国外曾有停止注氨，只注缓蚀剂注水的“一脱二注”的报道，但未得到广泛推广，看来尚不成熟。3国内外蒸馏塔顶中和缓蚀剂技术现状国外大部分炼油厂塔顶冷凝水pH值一般控制在6～7（l），这种低pH值操作的原因，除节省中和剂用量外，主要是为了防止FeS的垢下腐蚀。国内炼油厂采用的中和剂多数为元机物，如氢氧化钠、碳酸钠、氨等，目前使用较多的为无机氨，塔顶冷凝水pH值多数控制在9左右；也有的用有机低分子胺，如吗啉等。从上世

5、纪70年代开始，国内先后开发了7019（脂肪族酰胺类化合物），7201（饱和脂肪族酰胺类化合物），4502（氯代烷基吡啶），1017（多氧烷基咪唑啉油酸盐），兰－4A（聚酰胺型），尼凡丁－18（聚环氧乙烷十八胺）等缓蚀剂。表1为几种国产缓蚀剂的防腐蚀效果与pH值的关系，表2为几种国产缓蚀剂的工业应用条件及效果[1]。12这些缓蚀剂中以7019的性能较好，对减缓常顶、减顶、加氢汽提塔顶冷凝系统碳钢设备的腐蚀有一定的效果，得到较普遍的使用。工业应用时须与注氨配合，控制pH值为7～9，缓蚀剂浓度为10mg／

6、L时可控制冷凝水总铁离子小于3mg／L[2]。但是这种缓蚀剂的成膜性能较差，缓蚀率不够高，尤其在低pH值的HCl露点区缓蚀性能更差。根据文献资料和工厂现场应用来比较，水溶性的缓蚀剂对炼油的初凝区部位的生产设备、输送管线难以发挥防腐蚀作用，而油溶性的缓蚀剂则可明显减缓初凝区、蒸馏塔内壁和塔内构件的腐蚀，因而缓蚀剂的研制由水溶性向油溶性发展，而传统的油溶性缓蚀剂效果不尽人意，开发新型的缓蚀剂已成为发展的方向。12目前国内以咪唑啉盐及其衍生物缓蚀剂的研制较活跃。如缓蚀剂“581”（油溶性含氮咪唑啉衍生物及其

7、酰胺类有机化合物），它是仿美国缓蚀剂Naclo-165Ac而研制的，用量为2－10mg／L，有很宽的pH值使用范围，即使低至2其缓蚀率仍达91%[3]。wH－15为酰胺类油溶性缓蚀剂，对阴阳极反应均有抑制作用，以阻化阴极反应为主，属混合吸附型缓蚀剂，在浓度为5mg／L时失重缓蚀效率高于90%[4]；CN1091781A介绍的ws－1油溶性缓蚀剂，主要成分为咪唑啉酰胺化合物，与氨水等中和剂有良好的配伍性，添加2－8mg／L，缓蚀率达96％以上。GAC－968是合氮咪唑啉衍生物及其酰胺类有机化合物的混合物

8、，在注氨控制冷凝水的pH值为7.0～9.5时，效果明显优于7019缓蚀剂，在设备金属表面成膜后注人量为5mg/L（相当于常顶馏出量）缓蚀效果较好，停注后至少可维持48小时，对常顶汽油质量无不良影响[5]。BL－928为咪唑啉酰胺类油溶性缓蚀剂，必须与中和氨（胺）配套使用，初期按8mg/L浓度注人，维持浓度为2～3mg/L，膜的有效保护时间为48小时，对油品质量元影响[6]。IMC－97－C是以合成的咪唑啉衍生物和炔氧甲基季氨盐为主要成分复配而成的[7]。