TH-AC08A重油加氢分馏缓蚀剂在加氢裂化装置上的应用

徐永隆

（中国石油化工股份有限公司安庆分公司，安徽安庆 246002）

中石化安庆分公司炼油部重油加氢装置产能2Mt/a、加氢裂化装置产能1Mt/a，其分馏单元的进料是来自反应部分的低分油，先进入脱丁烷塔C301第20层塔板。C301有51层浮阀塔板，操作压力1.70MPa，塔顶气经空冷器EC301、后冷器E304部分冷凝冷却后，进入脱丁烷塔顶回流罐D301，在罐中分离出塔顶干气。经脱丁烷塔回流泵P301/A、B升压后，大部分D301的液相用作C301的塔顶回流；经脱乙烷塔进料泵P302/A、B升压后，D301的另一部分液体用作脱乙烷塔C302的进料。

在D301切除脱丁烷塔进料携带的水，控制界面，与高分D303含硫污水一起送污水汽提装置。脱丁烷塔热量由塔底重沸炉F301提供，脱丁烷塔底油经塔底重沸炉进料泵P303/A、B升压，去反应部分的E203（壳程）换热，然后分四路进入脱丁烷塔底重沸炉F301，加热后返回到脱丁烷塔底部。F301的出口温度，由调节F201燃料油、燃料气量来控制，C301塔底油作为C303的进料。

脱乙烷塔进料由泵P302/A、B送入C302第25层塔板，C302 所需热量由脱乙烷塔底重沸器E301供给，C302有37层塔板，操作压力为2.3MPa。经E305部分冷凝冷却后，C302塔顶气体进入脱乙烷塔回流罐D302，在罐中分离出的塔顶干气，与低分干气，脱丁烷塔顶干气合并，送到脱硫装置，C302的液相经泵P304/A、B升压后，全部作为C302的回流。C302底部液体经E306冷却后，送到脱硫装置进行脱硫，得到洁净的产品液化气。

由于高硫原油加工比例的逐步提高，加氢裂化装置原料硫随之进一步增高。近八个月以来，原料硫含量平均为7 790μg/g。脱丁烷塔塔顶气的H2S含量56 670mg/m3，塔顶回流罐酸性水中H2S含量为6 490mg/L；脱乙烷塔塔顶气的H2S含量27 800mg/m3，塔顶回流罐酸性水中H2S含量为4 200mg/L。从而，湿H2S腐蚀现象难以避免，尤其是塔顶空冷器和水冷器因H2S浓度最高，发生低温H2S+H2O的腐蚀最为严重，造成设备均匀减薄，穿孔泄漏现象。为了安全生产，急需更换更好的缓蚀剂，必须尽快解决因腐蚀引发的不安全问题。

1 腐蚀与缓蚀机理

1.1 腐蚀机理

由于加氢裂化进料中含有硫和氮的有机物，经加氢反应后转化为硫化氢和氨，二者再反应生成硫氢化氨（NH4HS）。NH4HS在pH大于7.0时生成铵离子（NH4+）和硫氢根离子（HS-）。由此引发换热器管束等部位的腐蚀。反应方程式如下：

除硫氢化氨腐蚀外，主要还有氯化氨带来的腐蚀。氯化物来自原油电脱盐处理过程中的残留和加氢裂化装置所用氢中的一些含氯杂质。这些氯化物经加氢反应转化为氯化氢（HCl），再与进料中的氨反应生成氯化氨（NH4Cl）。氯化氨沉积形成沉积盐，附着在金属表面，引起垢腐蚀，导致金属设备管线穿孔泄漏。

1.2 缓蚀机理

TH-AC08A加氢缓蚀剂是由多种改性有机胺组成的水溶性混合物。对于采用热高分流程的加氢裂化装置来说，湿H2S腐蚀主要出现在汽提塔、脱丁烷塔和脱乙烷塔塔顶冷凝冷却系统。TH-AC08A加氢缓蚀剂加入系统后迅速在系统内分散，提升水中pH，同时，在设备表面形成致密的保护层，达到全面防腐的目的。TH-AC08加氢缓蚀剂具有以下功能：①成膜性：即该剂注入系统后能迅速分散于水相，同时在金属表面形成牢固且致密的吸附膜；②中和性：该剂加入系统后，能有效中和HCl、H2S，使冷凝水中pH升高，并且有机胺与HCl、H2S形成的胺盐具有低熔点，减少铵盐沉积，避免了垢下腐蚀。③清净性：该剂注入系统后能够有效地对已形成的NH4Cl、NH4HS垢进行清除，从而防止冲蚀和垢下腐蚀的发生。将TH-AC08加氢缓蚀剂注入塔顶挥发线，可有效抑制脱丁烷塔、脱乙烷塔顶系统湿H2S对设备的腐蚀。

2 缓蚀剂的使用情况

2.1 缓蚀剂加注

从2018年10月12日开始投加江苏太湖新材料控股有限公司生产的TH-AC08A加氢缓蚀剂，不需用水稀释，直接将TH-AC08A加氢缓蚀剂注入塔顶挥发线。两个半月里，THAC08A加氢缓蚀剂共消耗6.82t，注剂量为7～11μg/g（相对于脱丁烷塔、脱乙烷塔进料量），剂耗量略低于技术协议中的数量，加注流程见图1。

图1 缓蚀剂加注流程

2.2 质量指标

TH-AC08加氢缓蚀剂水溶性，其质量指标见表1。

表1 TH-AC08A加氢缓蚀剂质量指标

3 缓蚀剂的使用效果

1）在使用原缓蚀剂时，脱丁烷塔顶回流罐、脱乙烷塔顶回流罐酸性水中各项数据见表2。

表2 原缓蚀剂脱丁烷塔、脱乙烷塔顶回流罐酸性水中Fe2+采样分析数据

2）使用TH-AC08A加氢缓蚀剂后，脱丁烷塔、脱乙烷塔顶回流罐酸性水中Fe2+采样分析数据见表3。

表3 TH-AC08A加氢缓蚀剂脱丁烷塔、脱乙烷塔顶圈流罐酸性水中Fe+采样分析数据 mg/L

表2、表3数据表明，在用TH-AC08A加氢缓蚀剂替代原缓蚀剂后，脱丁烷塔顶回流罐（D301）、脱乙烷塔顶回流罐（D302）酸性水中铁离子浓度大幅度降低，均控制在3mg/L以下。合格率高，符合工艺指标要求。

4 结论

从两个多月的使用情况看，江苏太湖新材料控股有限公司生产的TH-AC08A加氢缓蚀剂有效抑制了硫化氢和氯化物对加氢裂化装置设备管线的腐蚀，取得了良好的使用效果。THAC08A加氢缓蚀剂加注方便，易溶于水。TH-AC08A加氢缓蚀剂有效防范了加工高硫原油后的材质腐蚀风险，在确保装置的安全生产方面发挥了重要作用。