缓蚀剂在延迟焦化装置的应用

1、缓蚀剂在延迟焦化装置的应用应用技术石油化工腐蚀与防护corrosion&protectioninpetrochemicalindustry2007,24(5)?36?缓蚀剂在延迟焦化装置的应用张宝龙(中国石油化工股份有限公司天津分公司,天津300271)摘要:对中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部延迟焦化装置使用缓蚀荆的原因进行了分析,并对缓蚀剂的使用原理,方法和标定情况进行了介绍,还介绍了hsihx型缓蚀剂在延迟焦化装置的试用情况,并对其效果进行了评价.关键词:延迟焦化缓蚀剂fe离子腐蚀标定中图分类号:tg174,42文献标识码:b文章编号:10070l5x(2007)05003

2、602近年来,随着原油的劣质化,致使作为延迟焦化原料的减压渣油品质也逐渐下降.焦化分馏塔是延迟焦化装置的关键设备之一.国内许多套延迟焦化的分馏塔都曾出现过不同程度的腐蚀问题.焦化分馏塔的腐蚀主要由原料油的高酸值,高含硫而引发.中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部延迟焦化装置(以下简称焦化装置)分馏系统原设计中并没有防腐蚀设施,致使焦化分馏塔顶馏出线的低温硫腐蚀问题日益突出.为了适应加工高含硫原油的需要,2005年装置大修时对分馏和吸收稳定系统进行了改造,新增分馏塔顶和吸收稳定缓蚀剂注入系统.焦化装置采用的是hsihx型高效复合缓蚀剂,2006年4月16日,对缓蚀剂系统进行了试运投用,并对该

3、型号的缓蚀剂进行标定试验.1缓蚀剂简介i-isihx缓蚀剂为高效复合型缓蚀剂,化学性质稳定,适用于装置塔顶冷却系统的设备防腐蚀.1.1缓蚀剂的作用机理.缓蚀剂的作用机理比较复杂,目前公认的有电化学和化学二种作用机理,在化学机理中无机缓蚀剂和有机缓蚀剂又不同.目前国内炼油厂普遍采用的缓蚀剂多为有机缓蚀剂.有机缓蚀剂的作用机理分为吸附机理和界面反应成膜理论.吸附机理:缓蚀剂在结构上多有共同之处,含有以电负性大的0,n,s等原子为中心的极性基团和c,h为中心的非极性基团.极性基团是亲水性的,可以通过物理吸附和化学吸附在金属表面形成吸附层,吸附层和金属之间的结合强度取决于缓蚀剂和金属之间吸附的性质及两

4、者之间化学键的强度.非极性基团位于离开金属的方向,通过不同程度的覆盖和润湿作用影响缓蚀效果.有机缓蚀剂通过吸附使金属表面的能量状态趋向稳定,并由非极性基团构成憎水性膜,使电荷转移和腐蚀剂的扩散都受到抑制,降低金属的腐蚀.界面反应成膜理论:缓蚀剂除在金属界面吸附产生缓蚀作用外,还可以通过与金属结合处发生反应和转化,软化及螯合等作用形成相界膜,起到缓蚀作用.一般缓蚀剂只适用于温度低于149的环境,当温度高于250时,就会分解,所以只对低温系统电化学腐蚀起作用,对230以上的硫及环烷酸高温腐蚀则无能为力.1.2设施情况焦化装置缓蚀剂注入设施主要包括:1台缓蚀剂贮存罐;1台便携式缓蚀剂加剂泵;2台缓蚀

5、剂注入活塞泵.2标定方案2.1标定流程缓蚀剂注入系统流程见图1.2.2标定方法缓蚀剂注入系统分为两部分,一部分自分馏塔顶馏出线注入,分析化验的采样点位于汽油罐的含硫污水线上;另一部分是在进入吸收稳定前的空冷器入el处,采样点位于分液罐的含硫污水线上.为了标定hsihx型高效复合缓蚀剂的效果,在分收稿13期:2007一ol一19;修稿13期:20070629.作者简介:张宝龙(1976一),男,工程师.2003年毕业于天津大学化学工程与工艺专业.现在中国石油化工股份有限公司天津分公司主要从事1mt/a乙烯及配套项目延迟焦化生产工艺筹备方面的工作,已发表论文4篇.第5期张宝龙.缓蚀剂在延迟焦化装置

6、的应用馏塔顶馏出线和吸收稳定前注入缓蚀剂.缓蚀剂的注入方式为连续注入.采用标定的方法是:(1)化验空白样品,作为对比数据.(2)调合缓蚀剂,将溶液稀释至30%(质量分数).(3)缓蚀剂的注入量为30mg/l.(4)分析加剂样品,与空白样品作比较.图1缓蚀剂注入流程汽油含硫污水3标定过程对hsihx缓蚀剂的标定从2006年4月13日开始,4月23日结束.首先对缓蚀剂计量泵进行调试,然后开始标定.标定过程如下:(1)在注入缓蚀剂前三天采集冷却水化验(同注入缓蚀剂后的采样点相同),以做缓蚀剂注入后的对比数据.(2)用便携式加剂泵将缓蚀剂加入到缓蚀剂储罐,用脱盐水稀释至30%(质量分数),打开压缩风搅

7、拌均匀.(3)改好注人流程,分别启动两计量泵将缓蚀剂抽出,一路至分馏塔顶馏出线,另一路至吸收稳定前的空冷器人口处.(4)调节计量泵,按90mg/l左右的质量浓度注入,因为首次使用缓蚀剂,所以加大了注入量,为正常注入量的3倍(正常注入质量浓度为30mg/l),并维持两天.(5)每天采集加剂后的冷却水样品,做化验分析,记录数据.4标定结果4.1标定数据hsihx型高效复合缓蚀剂标定数据见表2,3.4.2数据分析标定数据说明,分馏塔顶馏出线缓蚀剂注入前,冷却水中fe的质量浓度平均为2.55mg/l,缓蚀剂注入后fe的质量浓度平均为1.39mg/l,fe2含量下降了1.16mg/l,缓蚀率为45.42

8、%.吸收稳定空冷器入口处缓蚀剂注入前,冷却水中fe的质量浓度平均为2.68mg/l,缓蚀剂注入后fe的质量浓度平均为1.49mg/l,fe质量浓度下降了1.19mg/l,缓蚀率为44.40%.可以看出hsihx型高效复合缓蚀剂对冷却水中fe质量浓度的降低起到了积极作用.表2汽油罐污水线标定数据(2006年)表3分液罐污水线标定数据(2006年)5结论通过对缓蚀剂的标定可以看出,缓蚀剂在正常生产过程中可以起到减缓低温轻油部位腐蚀的作用.hsihx缓蚀剂能有效抑制露点及其延长区的腐蚀,可使塔顶冷凝水中fe的质量浓度控制在3mg/l以下.(下转第44页)石油化工腐蚀与防护第24卷t图7改造后的管道(

9、5)选择更为合适的管道材料,加强合金的抗碱液及其他有害介质的腐蚀能力,尤其提高合金的抗应力腐蚀性能.3效果通过采取2(1)一(3)三项措施后,经过21d的运行,测试管线减薄情况,腐蚀减薄速率大幅度降低,最大减薄量仅为0.imm,腐蚀速率降为1.7136mma,腐蚀速率降低了3.18倍.现已运行了一年多,说明采取的措施是有效的.4结论(1)ineonel600合金管道失效的主要原因是几个方面因素综合作用的结果.原管道的流道设计不当,反应器出口管道的压降变化大,介质中存在固体颗粒,流速过快,工艺调整不当,造成了不耐冲刷的ineonel600合金管道的减薄失效.(2)针对失效原因,采取了三项针对性的

10、措施,从一年多的运行情况来看,取得了较好的效果.管道的减薄速率大幅度下降,管道的使用寿命延长了数倍,大大地延长了装置的运行周期.(3)在现有基础上,探讨增加管内壁的硬度,加强合金的抗碱液及其他有害介质的腐蚀能力,在管内壁烧结耐蚀抗磨材料,更好地降低减薄速率,延长装置有效运行时间.failureanalysisofnibasedalloypipelineinimportedcausticsludgetreatmentunitchertyinffengfufianpetrochemicalco.,ltd.(quanzhou,fujian362800)abstract:thewetairhighpr

11、essureoxidationsystemisafirstimportedspentcaustictreatmentunitinstalledforenvironmentalprotection.thenibasedintone600pipelinesexperiencedsyerepipethinningandleakagefromcrackingfourmonthsaftertheunitwascommissioned.theanalysisfoundthatthepipethinningwasmainlycausedbycorrosion.aftereffectivemeasureswa

12、stakensuchasadditionoffeedfilterandregularcleaning,expansionofreactoroutletpipelinediameteranduseofbendedpipeinsteadofelbowetc,theservicelife0fmbasedalloypipelinewasseveraltimeslongerthanbefore.keywords:causticsludgeunit,nibasedalloy,failureanalysis,corrosion,emslon,measures(上接第37页)applicationofcorrosioninhibitorondelayedcokingunitzhangbaolongtianjinpetrochemicalco.ltd.1sinopec(t8njin300271abstract:thenecessityfortheapplicationofcorrosioninhibitorinthedelayedcokerinsinopectianjinpetrochemicalco.,ladisanalyzed.theappllcationprinclples,methodandperformance