常减压塔顶腐蚀与中和剂的选择.pdf

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1、专论石油化工腐蚀与防护CORROSION＆PROTECTIONINPETROCHEMICALINDUSTRY2013年第3O卷第4期常减压塔顶腐蚀与中和剂的选择郭庆举，巩增利(1．纳尔科(中国)环保技术有限公司，北京100028；2．山东海科化工集团有限公司，山东东营257100)摘要：常减压塔的塔顶腐蚀是由于塔顶介质中的酸性物质在一定条件下作用于金属设备而产生的。根据条件模拟，确定塔顶的酸性物质主要是HC1溶于水形成盐酸而生成的。HC1的主要来源是无机盐水解和有机氯分解，无机盐水解可以通过加强电脱盐操作

2、来缓解，有机氯的分解在常减压工艺过程中难以控制。塔顶加注中和剂已成为炼油工业工艺防腐的主要手段。列举了9种中和剂及其物理性质，分析了选择合适中和剂应具备的9个条件。对于中和剂注入剂量的计算，需要考虑介质成分、操作参数并进行部分实验。关键词：常减压塔顶腐蚀中和剂露点介质操作条件中图分类号：TE986文献标识码：A文章编号：1007—015X(2013)04—0030—031腐蚀机理表1常减压塔顶酸性物质的质量分数及贡献塔顶腐蚀的直接原因是塔顶介质中的酸性物Table1Acidsintheoverheadof

3、crudeunits质在一定条件下对金属材质发生了作用，作用的机理包括电化学腐蚀、晶间腐蚀、点蚀、应力腐蚀、垢下腐蚀、缝隙腐蚀、浓差腐蚀、冲蚀及液体撞击等。常减压塔顶的酸性物质包括无机强酸(HCI，H：s0，和H。s0等)、有机酸(甲酸和乙酸等)、弱酸(CO：和H：s等)。而pH值是不能够完全体现酸性物质的腐蚀强度，如大量弱酸同样会导致pH值下降，但是腐蚀性却不强。另外原油种类不同、操作参数不同会导致各组成的气相分压不同，也就导致露点不同。因此，常减压塔顶的腐蚀原因主要是露点条件下的电化学腐蚀和固体无机盐

4、造成的垢下腐蚀。纳尔科为检测酸性物质在塔顶露点条件下的溶解性而进行了模拟实验，结果见表1。由表1可见氯质量分数和总酸值贡献最多，其他成分可忽略不计。二是由于原油作为不可再生资源，其开采也常减压塔塔顶会出现氯的原因有二：越来越困难。因此在开采过程中加入了大量的添一是原油中的无机盐水解。原油中的无机盐加剂，此类添加剂多含有有机氯，有机氯在高温下主要是NaC1，CaC12和MgC12。分解，部分到达塔顶形成腐蚀介质。由于这三种无机盐的水解温度不同(见图收稿日期：2013—02—28；修改稿收到日期：2013—0

5、4—25。1)以及常减压加热炉出口温度的限制，不同无作者简介：郭庆举(1972一)，硕士，工程师，纳尔科技术专机盐对塔顶腐蚀的贡献也不同，其中MgC1家。长期从事炼油技术研究与直用。E—mail：qjguo@nalco．最大。corn&hoteagle@126．corn30瓣罄*2中和剂的选择∞∞∞∞∞∞∞∞加mO2．1中和剂的物理性质中和剂的选择通常要考虑以下因素：包括中和剂的沸点、碱性和分子量；中和后形成盐的熔点、盐的形态；中和剂对下游的影响；汽液平衡等。为说明问题，特别分析9种中和剂的物理性质(见表

6、2)。选择合适的中和剂需要满足以下9个条件：(1)露点条件下迅速溶于水。HC1气体只有温度，℃在溶于水的条件下才形成酸，进而造成腐蚀。通常原油中会残留少量的水，蒸馏塔需要汽提蒸汽，图1三种无机盐的水解曲线塔顶也会注水。因此，蒸馏塔顶在水的露点条件Fig．1Hydrolysiscurveofthreesalts下会有液态的水析出。合适的中和剂的首要条件提高电脱盐效率可以降低塔顶腐蚀的趋势，是在露点的条件下迅速溶于水，最好要比HC1气有机氯的脱除则难以在常减压装置实现。体快。表2不同中和剂及其氯化物的物理性质

7、Table2Physicalpropertyforneutralizersandaminehydrochloride(2)与盐酸反应生成低熔点盐。盐酸的腐蚀有冷回流会造成盐在分馏塔内蓄积。趋势降低是由于盐酸与中和剂反应生成了(4)在气相不与Hs等弱酸发生强烈反应。盐。即，因为塔顶介质从塔顶馏出时是气相，且气相介质HC1+M+OH一MCl+H20(1)中通常含有较多的Hs气体，但是Hs气体在盐最早的中和剂是氨水，即方程式(2)酸含量不高的条件下腐蚀能力很差。如果中和剂HC1+NH3—}NH+cl一(2)与H

8、s等弱酸反应强烈就会明显增加中和剂的根据表2，NHC1的熔点是350oC。即是塔用量。顶条件下NHC1是固体。如果用NHOH氨水作(5)中和剂的碱性比氨水强。中和剂具有很为中和剂，在塔顶条件下(如常压塔顶：100～130强的碱性是基本条件。表2中乙二胺和甲氧基丙oC，0．1～0．15MPa)产生的盐是固体。NHC1会胺显然不是好的选择。堵塞设备并产生垢下腐蚀。(6)反应产物可以从塔顶馏出。(3)生成盐为非油溶性的。如果生成的盐