缓蚀剂的工业应用

接程 吴国荣

(中国石油兰州石化公司合成橡胶厂,甘肃兰州 730060)

缓蚀剂的工业应用

接程 吴国荣

(中国石油兰州石化公司合成橡胶厂,甘肃兰州 730060)

通过分析中国石油兰州石化分公司6.0万t/a苯乙烯装置塔顶冷凝器腐蚀严重的原因,找出了导致设备腐蚀的主要因素,采用加入缓蚀剂的方法对系统物料性质进行调整。结果表明,加入缓蚀剂后,系统pH值得到了有效控制;腐蚀速率降低,延长了设备使用时间。

苯乙烯装置 弱酸腐蚀 助剂 pH值

中国石油兰州石化公司合成橡胶厂苯乙烯装置于1960年建成投产,改造后生产能力为6．0万t/a。目前有烃化、脱氢、精馏及中间罐区四个单元,在精馏单元运行过程中,换热器腐蚀较为严重,造成设备寿命短,同时由于腐蚀造成非计划停车,降低了苯乙烯产量,增加了设备费用及能、物耗。文章采用加入助剂的方法对其进行改进,方案实施后,物料pH值得到有效控制,系统腐蚀减轻,达到延长设备使用寿命的目的。

1 装置运行中存在的问题

在脱氢单元生产过程中,乙苯脱氢制苯乙烯在高温水蒸气条件下进行,不可避免的产生一系列的副反应,生成少量二氧化碳和有机酸,这就使得脱氢后产物炉油的pH值较低,在苯乙烯精馏单元的第一个塔乙苯/苯乙烯分离塔(C-53)开始,炉油中少量的游离水和有机酸进入塔顶换热器(E-55),对碳钢材质的换热器形成弱酸腐蚀,在正常生产时出现设备泄漏,造成非计划停车,同时也降低了设备的使用寿命。因此系统物料弱酸性的改善对延长设备使用寿命、长周期稳定生产有重要意义。

2 改善措施

经过分析论证后,在E-55换热器的前端加入了缓蚀剂,用以调整系统pH值,减轻设备腐蚀,本装置在2008年11月开始加入缓蚀剂。缓蚀剂(EC－1108A)：其主要成分为含表面活性剂的有机胺类化合物,用来调节物料的pH值,消除弱酸腐蚀。

2.1 加料点的确定

苯乙烯精馏单元腐蚀部位较为严重的为C-53塔塔顶冷凝器,主要腐蚀原因为弱酸腐蚀,为了有效的控制苯乙烯精馏腐蚀问题,缓蚀剂(EC－1108A)通过苯乙烯精馏C-53塔顶冷凝器气相入口加入,在苯乙烯精馏单元第一个塔加入后,系统物料酸碱性的到了改善,对后续设备也起到了很好的保护作用。

图1 系统加入缓蚀剂前后pH值的变化

图2 加入缓蚀剂前后系统Fe2＋含量变化

2.2 加料量的控制

缓蚀剂(EC－1108A)的加料量是基于精馏加料流量大小来确定的,但加入过多后,会在精馏后系统中随回收苯进入烃化单元,有机胺对分子筛催化剂有一定影响,加入过少又不能起到缓解腐蚀的作用,因此,缓蚀剂的加入量对装置缓腐蚀有着重要的作用。

正常生产过程中通过监测乙苯/苯乙烯分离塔(C-53)塔顶冷凝器水包中二价铁离子含量,及D－58排水的pH值,根据结果进行调整。缓蚀剂(EC－1108A)加料流量调整通过加料泵自带的量程进行校准。

3 工业应用

3.1 系统pH值

在加入缓蚀剂之前,我们对D-58水样进行了分析,作为对比样,在加入之后,对D-58水样继续跟踪。由图1可以看出,使用缓蚀剂前系统中游离水的pH值平均在5．1,程弱酸性,加入缓蚀剂后系统pH值的到了改善,控制在6．0—7．5之间,控制较为理想。

3.2 Fe2＋含量

由图2可以看出,加入缓蚀剂前,系统游离水中Fe2＋平均含量平均在1．53mg/L,Fe2＋含量较高,说明系统内部腐蚀比较严重;加入缓蚀剂后,Fe2＋平均含量平均降至0．43mg/L,系统腐蚀得到了有效控制。

4 系统存在的问题及建议

存在问题：(1)缓蚀剂加入量控制困难,缓蚀剂加入点为负压系统,缓蚀剂的加入量波动较大,这就造成系统的pH值有时偏高。(2)取样困难,在C-53塔顶只有少量的游离水,D-58水液面积累较慢,加之系统处于负压,放水时出水点必须与系统隔离,这就造成取样困难。

建议：(1)在泵出口处加一限流孔板,这样就可以解决过量加入造成系统pH偏高,对下游生产造成危害的现象;(2)因为系统在负压条件下操作,在D-58液面计处加一取样点,取样时把液面计切出,便于随时取样分析。

5 结语

通过加入缓蚀剂,系统pH值范围固定,铁离子含量明显下降,说明腐蚀速率降低。

[1]陈敏.扬子巴斯夫苯乙烯系列有限公司循环冷却水处理设计.扬子石油化工[J].2000,15(1):35-38.

[2]刘玉东.乙烯装置工艺水水质优化.石化科技与应用[J].2008,119:264-270.