顺丁橡胶装置设备腐蚀与防护.pdf

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1、顺丁橡胶装置设备腐蚀与防护朱效利刘潇李澍强(四川石化公司生产六部，四川彭州611930)摘要：近年来随着我国石油化工企业的不断发展，顺丁橡胶装置也开始在这一产业中得到了广泛的应用，针对顺丁橡胶产品出现腐蚀的现象，引发了人们不断地去研究预防措施二经过长期的使用和实践发现，顺丁橡胶设备的腐蚀主要是在氢氟酸的作用下产生的，同时也包括一部分循环水换热器的有氧腐蚀。在顺丁橡胶装置运行较长时间之后，两类物质的作用相互交替．就会产生严重的腐蚀性问题。本文针对氢氟酸和循环水换热器的氧腐蚀进行研究，提出设备腐蚀原理和相对应的防护措施。关键词：氧

2、腐蚀；碱洗塔；顺丁橡胶；装置设备；缓蚀剂1顺丁橡胶装置设备腐蚀特点顺丁橡胶生产在我国已经形成了成熟的工艺和技术，由于顺丁橡胶装置生产与石化企业存在密切的关系，所以双方在不断磨合下形成了顺丁橡胶装置成套生产技术，这种技术中也包括了一部分防腐蚀性措施，例如丁二烯水洗系统、碱洗系统、丁二烯回收系统等等；结合工业级的顺丁橡胶装置设备生产技术，不难发现在设输产中要甬道催化剂、防老剂、聚合剂等物质。其中催化剂部分主要包括了环烷酸镍、三异丁基铝(加入聚合釜预混管线)、三氟化硼乙醚络化合物三种。由于顺丁橡胶在工业中的用途较为广泛，尤其是一些易

3、燃易爆高毒的工业产品生产，更离不开顺丁橡胶装置。因此腐蚀性就如同一枚定时炸弹，不知道什么时候会演变成安全事故；化工企业发生事故往往是比较可怕的，爆炸、火灾、有毒气体泄漏等，不仅造成国家的财产损失，同时也给人民群众的生民财产安全带来了威胁，对环境的污染是不言而喻的。关注顺丁橡胶设备腐蚀性的关键在于社会资源节约和财富保持，据不完全统计，世界范围内每年因为腐蚀原因造成的钢铁损失，几乎占全年总产量的30％；而集中在石化工业方面，除了经济损失之外还会造成负面的社会舆论影响。简单地说，顺丁橡胶装置设备腐蚀具有以下的特点：第一，不可避免性。

4、腐蚀是一种化学反应，只要物质存在与自然界就不可避免地会发生，只是发生速度不同。由于金属物质的性质比较活跃，在化工作业环境中容易接触到各类腐蚀性物质，包括游离在空气和水分子中的酸性物质，一旦结合之后就会发生氧化还原反应和电化学反应，形成氧化铁类的腐蚀。第二，不可预测性。腐蚀现象的发生是连续进行的，但是大部分情况下是十分缓慢的，因此无法对其进行危害性预测。例如一些不锈钢管线在较为完整的情况下，可以使用十年左右，但是一旦表面出现裂缝或者肉眼看不到的缝隙，腐蚀甚至会从内部开始蔓延，在很短的时间内就会腐蚀断裂。而这些除非依靠特殊的检测仪

5、器(x光)，靠肉眼是无法识别的。2顺丁橡胶装置发生腐蚀的原因分析能够对顺丁橡胶产生腐蚀反应的物质主要是酸，但是在顺丁橡胶生产的过程中并不涉及酸类，为什么会发生腐蚀现象?这是因为酸类的来源是中介物质，它在整个反应过程中，质量、能量和形态都不会发生改变。但是在最终闪蒸析出的过程中，会变化成酸类物质。这种中介物质就是催化剂，目前在顺丁橡胶生产的过程中主要有三类催化剂，分别是环烷酸镍、三异丁基铝(3n入聚合釜预混管线)、三氟化硼乙醚络化合物。其中，三氟化硼乙醚络化合物对溶剂油的亲和力很差，能够融入进去的部分很少，所以在残留的顺丁橡胶生

6、产液中，会有大部分的残留。闪蒸过程中压力迅速下降，残留的三氟化硼乙醚络化合物就会和析出的水分子结合，转化为氢氟酸和硼酸，这就是酸性物质的来源。虽然酸性物质是从催化剂与水分子结合形成的，但氢氟酸本身就是一种强电解质，当氢氟酸接触到金属(碳钢或者合金)之后就会法神更强烈的电化学反应，将铁离子还原出来，转变成氧化铁，就是俗称的铁锈。氢氟酸与碳钢中的铁化学方程式为：2Fe+6HF=2FeF3+3H：。3顺丁橡胶装置设备腐蚀形式与防护原则3．1常见的腐蚀形式第一，氢损伤。所谓氢损伤，参见上述的化学方程式可知，在氢氟酸的作用下，铁离子被还

7、原出来，形成铁氟化合物，同时生成氢气(H2)。这一过程中由于氢气的产生会导致管线膨胀或造成裂缝，氢原子一旦扩散到其他部分也会形成一定的孙山个，例如导致金属变形或者整体韧性下降。这就是所谓的“氢损伤”。第二，缝隙腐蚀。普遍采用金属作为管线的情况下，在焊接工艺中难免出现一些焊接缝隙，一部分氢氟酸液体随着缝隙侵入金属内部，腐蚀的速度会加剧。同时，氟化铁物质生成的过程中会导致空间膨胀，加速腐蚀。3．2腐蚀防护原则目前的顺丁橡胶工艺技术已经很成熟了，但在催化剂的可替代性方面还没有更好的方法，因此只能通过主动预防来减少腐蚀的出现。首先，降

8、低三氟化硼乙醚络化合物催化剂的使用量，由于是催化剂的性质，降低使用量不会改变反应的结果，但是可以减少腐蚀酸液产生的总量，对氢氟酸实现有效控制。其次，引进酸碱中和系统，通过碱液与酸液的中和反应，可以有效环节腐蚀性问题。但是由于烃类的存在，使用碱液进行中和还存在一些困难，因此引入