分析芳烃抽提装置设备频繁泄漏原因及措施

赵雨桐

摘 要：本文针对芳烃抽提装置设备产生的各种泄漏问题展开了分析和研究，有效提出了设备泄漏产生的具体原因，并且制定出了相应的解决措施来加以解决，有效保证化工生产的高质量开展。

关键词：芳烃抽提装置;设备泄露;措施

针对我国某化工单位内部在生产工作过程中，芳烃抽提设备出现了频繁泄漏问题，该设备主要是以汽油加氢装置产品作为主要的反应原材料。在实际的生产工作中，使用了环丁砜溶剂--液抽提萃取技术，生产石油苯、石油甲苯以及石油混合二甲苯等相关材料。该设备在2019年5月初装置在生产工作过程中产生了多起设备频繁泄漏问题，设备的管道线路泄漏，造成了整个生产装置的工作中止，直接影响到了化工生产的整体安全性和生产效益。相关检修工作人员针对该装置出现的泄漏原因进行了深入排查，并且提出了针对性的优化措施来加以解决。

1 溶剂环丁砜的影响

1.1 环丁砜性质

环丁砜又称之为四亚甲基砜，高纯度的环丁砜在常温条件下属于一种无色无味性固体，在达到27～28℃以上时会直接融化成透明状的液体，很多常见的化工产品主要是以淡黄色液体为主。环丁砜具有较强的热稳定性，同时化学性质不活泼，在一些酸碱性条件下，通常不会出现聚合或者分解反应，当达到220℃以下条件时，环丁砜会产生缓慢的受热分解现象，但是当温度超过220℃以上时，随着后续温度的继续上涨，环丁砜的分解速率也会进一步上升。当温度过高的条件下，环丁砜会直接分解成一种浅黑色状的高分子聚合物，同时会伴随大量的二氧化硫气体排放。在正常的工作压力条件下，环丁砜在285～286℃时会出现沸腾，同时其中一部分的环丁砜会产生分解效应，为了有效保证该物质使用的方便性，通常情况下需要在环丁砜内部加入1.0%～3.0%的水，有效控制环丁砜的凝固点[1]。

1.2 环丁砜溶剂劣化

作为芳烃抽提溶剂，环丁砜属于一种状态比较理想的容器类型，该物质的分层和溶剂回收率相对较好，并且芳烃的整体吸收率较高，可以有效降低化工生产过程中的能耗以及防止溶剂的大量浪费问题。但是在实际的抽提工作中，环丁砜会由于高温条件下逐渐产生分解现象，同时产生大量的酸性物质和高分子聚合物。通过检测工作人员现场取样分析可以看出，环丁砜溶剂的颜色主要是以红褐色为主，同时混合物当中含有一定量的胶状物质。经过高温处理之后的环丁砜颜色会进一步加深，同时pH值逐渐降低，氯离子的含量超过了200ppm，可以看出所生成的腐蚀性物质内部含有一定量的氯离子[2]。

1.3 环丁砜溶剂劣化原因

环丁砜溶剂液化产生的主要原因，是内部含有大量的氯离子，氯离子具有较强的吸附性特点和穿透性，可以直接破坏碳钢设备表面的钝化膜，直接吸附在内部的缺陷位置，会造成管道内壁出现局部腐蚀破坏，同时内部微小的管壁破损问题，会造成周围聚集大量的电荷，内部的阳离子在破损区域高度集中，进而会造成整个腐蚀问题进一步加剧，造成了管道出现穿孔现象。孔内孔外腐蚀产物出现堵塞问题，同时内部对流形成了孔洞内部形成了相应的闭塞电池。当孔洞内部的氧气量耗尽的状态下，只剩下金属腐蚀性阳极反应，并且在管壁的内壁穿孔位置快速进行。依靠内部电影作用效果，带负电的氯离子会直接迁移到孔洞内部，氯离子的浓度会进一步提升，同时金属氯离子的水解作用，可以形成相应的磷酸以及带有强腐蚀性的物质，进而造成了芳烃抽提装置设备管道产生腐蚀泄漏问题。

通过设备检修工作人员的深度研究和检测工作之后发现，芳烃抽提原料加氢汽油罐并没有使用氮气来进行密封，很容易造成氧气直接进入到溶剂系统内部。环丁砜在高温条件下会直接被氧化成环形磺酸物质，酸性物质的反应会进一步加剧，同时会影响到溶剂的降解速率，造成设备仪表管线阀门产生腐蚀泄漏问题。

2 芳烃抽提装置设备泄露问题原因及解决措施

2.1 设备材质的选择

环丁砜容积在pH值大小为4.8～5.2范围之内，处于酸性环境条件下换热器，管道线路所使用的碳钢材质整体的耐腐蚀性相对较低，并且使用寿命较短，无法有效满足芳烃抽提装置的长时间工作和运行。不锈钢材质的耐腐蚀性相比于普通碳钢来讲高出了2～40倍，同时在固溶工作状态下塑性、韧性以及冷加工性能比较稳定，加氢装置的塔顶冷却器材质为白钢材质，同时在减压再生产的介质当中，操作环境和T-106塔基本保持相同。自2019年开始，该冷却塔的冷却剂已经运行了4年以上，并且没有出现明显的泄漏问题，而碳钢设备的E-110A/B频繁出现泄漏问题，同时E-113为碳钢设备，每7～8个月时间会出现停车泄漏问题。通过更换白钢材质之后没有出现明显的泄漏问题，则说明白钢材料的整体耐腐蚀性更佳。

2.2 设备结构的影响

针对芳烃抽提装置设备频繁产生泄漏问题进行合理解决，对于化工单位来讲需要对容易产生腐蚀的系统设备，以及相关的管道线路进行一系列材质升级。同时需要不断提高环丁砜溶剂的氯离子以及含氧量大小的监测与控制，对已经裂化的环丁砜进行处理。芳烃原材料加氢汽油罐通过顶部加氮气密封处理之后，直接使用氮气来进行密封处理，有效防止氧气直接进入到抽提系统当中，保证溶剂可以得到彻底的氧化和分解，以此来保证环丁砜溶剂的整体使用寿命。通过检修工作之后对设备的检修工作期限进行要准确设定，要对每一个相关设备的抗腐蚀性能以及工作稳定性进行检查，依照正确的操作步骤，有效保证芳烃抽提装置的整体工作性能[3]。

3 结束语

由此可以看出，在化工生产工作过程中，芳烃抽提装置设备频繁产生泄漏问题的主要原因，是因为设备材料的抗腐蚀性能不足，同时受到了反应物當中的酸性物质影响。在加氢汽油罐的密封处理效果上不符合规定，直接造成了设备频繁出现泄漏问题，通过采取针对性的处理措施之后，有效解决这一问题的产生。

参考文献：

[1]宋彩芬.芳烃抽提装置频繁腐蚀原因浅析与对策[J].石油石化绿色低碳，2019，4（06）：36-39.

[2]盛凌广.芳烃抽提装置设备频繁泄漏原因分析及措施[J].化工管理，2019（03）：206-207.

[3]张士伟，刘志刚.芳烃抽提汽提塔底再沸器管束失效分析及对策[J].炼油与化工，2018，29（03）：32-34.