電脫鹽注水對初餾塔頂腐蝕的影響研究

劉艷峰，徐 劍，于 洋，王子昂，裴冬雙，宮慶想

(中國石油遼河石化公司，遼寧盤錦124022)

電脫鹽注水對初餾塔頂腐蝕的影響研究

劉艷峰，徐 劍，于 洋，王子昂，裴冬雙，宮慶想

(中國石油遼河石化公司，遼寧盤錦124022)

中國石油遼河石化公司東蒸餾裝置初餾塔頂系統的腐蝕一直較輕微，塔頂冷凝水呈堿性，初餾塔頂系統未設注中和緩蝕劑等工藝防腐措施。自2010年7月末以來，東蒸餾裝置初餾塔頂冷凝水中的鐵離子有嚴重超標現象，初餾塔頂冷凝水的pH值也出現了很大變化。為了尋找影響初餾塔頂系統腐蝕的因素，對裝置的各種水質及原油性質變化進行監測，發現該裝置電脫鹽注水的性質對初餾塔頂系統的腐蝕有著重要的影響。

初餾塔頂系統 電脫鹽注水 腐蝕 pH值 鐵離子含量

中國石油遼河石化公司東蒸餾裝置于1998年建成投產，設計加工能力為1.5 Mt/a。該裝置由初餾和常壓兩個系統構成，主要加工大慶原油和遼河油田混合稀油，為催化裂化裝置提供原料。2010年5月，開始煉制大慶油、遼河混合稀油并摻煉二外油，二外油的摻煉量高達50%。2011年2月末，東蒸餾裝置加工的大慶原油由沈北油代替。

由于原料油性質較好，長期以來，東蒸餾初餾塔頂系統設備的腐蝕一直較輕微，初餾塔頂冷凝水的pH值呈堿性，鐵離子含量很低，在合格的范圍內，初餾塔頂也未設注劑等工藝防護措施。自2010年7月末以來，東蒸餾裝置初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量出現了不合格且有嚴重超標的現象，初餾塔頂冷凝水的pH值也大幅下降，由原來的9.0左右下降到6.0以下。盡管煉制相同的原油，初餾塔頂冷凝水pH值的變化也很大。為了尋找影響初餾塔頂系統腐蝕的因素，對東蒸餾裝置的各種水質及原油性質變化進行了大量的調查研究，發現該裝置電脫鹽注水的性質對初餾塔頂系統的腐蝕有著重要的影響。

1 電脫鹽注水與初餾塔頂系統的工藝流程

圖1為東蒸餾裝置電脫鹽注水與初餾塔頂系統的工藝流程。電脫鹽注水為酸性水汽提裝置的凈化水，該裝置主要對催化裂化、延遲焦化、常減壓蒸餾和加氫裂化等裝置的酸性水進行凈化處理，產生的氨氣、硫化氫等酸性氣作為硫黃回收裝置的原料，凈化水可作為加氫反應注水、延遲焦化和常減壓蒸餾裝置的電脫鹽注水使用。

酸性水汽提裝置采用單塔低壓汽提工藝流程，在汽提塔內注入10%的NaOH溶液，使凈化水的pH值在7～9，控制凈化水的氨氮含量。由于汽提塔塔盤結垢嚴重，2010年7月末停止采用注堿工藝。

圖1 電脫鹽注水與初餾塔頂冷卻系統工藝流程Fig.1 Process of electric desalting and primary tower system

2 初餾塔頂系統腐蝕現狀

通過對2009—2012年裝置監測可知:無論煉制何種原油，初餾塔頂冷凝水的pH值與鐵離子含量均存在著一定的對應關系:pH值升高，鐵離子含量下降;pH值降低，鐵離子含量升高。

從2010年7月，初餾塔頂冷凝水中的pH值開始發生變化，由原來的堿性開始呈現弱酸性，塔頂冷凝水中的鐵離子也開始呈現不合格且有嚴重超標現象。

3 電脫鹽注水對初餾塔頂系統腐蝕的影響

當注水分別為凈化水和軟化水時，初餾塔頂冷凝水監測結果見表1。

表1 初餾塔頂冷凝水監測結果Table 1 Observation results of primary tower condensed water

3.1 注水為凈化水

根據跟蹤監測的數據，電脫鹽注水為凈化水時，電脫鹽注水與初餾塔頂冷凝水的pH值存在著一定的線性關系，電脫鹽注水的pH值對初餾塔頂冷凝水的pH值影響很大，若電脫鹽注水的pH值較低，初餾塔頂冷凝水的pH值也較低，這樣會造成初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量超標。

3.2 注水為軟化水

2011年9月，因工藝操作的因素，裝置的電脫鹽注水由凈化水暫時改為軟化水，根據監測結果，電脫鹽注水為軟化水時，盡管初餾塔頂冷凝水中的pH值沒有大的變化，但塔頂冷凝水中的鐵離子含量均在合格的范圍內。

3.3 注水為除鹽水

2012年2月22日東蒸餾裝置的電脫鹽注水由凈化水改為除鹽水，為研究電脫鹽注水為除鹽水時對初餾塔頂系統腐蝕的影響，對電脫鹽注水(除鹽水)和初餾塔頂冷凝水進行了跟蹤監測(見表2)。

表2 初餾塔頂冷凝水監測結果Table 2 Observation results of primary tower condensed water of electric desalting with desalted water

從表2可以看出，電脫鹽注水為除鹽水時，裝置正常煉制沈北油、遼河稀油、二外油時，初餾塔頂冷凝水的鐵離子含量能夠控制在合格的范圍內。

4 結 論

(1)因為初餾塔頂系統未設注中和緩蝕劑，電脫鹽注水的性質對初餾塔頂系統設備的腐蝕影響很大。

(2)裝置的電脫鹽注水為凈化水時，初餾塔頂冷凝水的pH值與電脫鹽注水的pH值存在著一定的線性關系，提高電脫鹽注水的pH值對抑制初餾塔頂系統設備的腐蝕起著重要的作用。凈化水的pH值維持在7.0以上，才能保證初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量在合格的范圍內;若凈化水的pH值較低，則初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量超標嚴重，初餾塔頂系統腐蝕加劇。

(3)裝置的電脫鹽注水為軟化水和除鹽水時，在正常工藝操作范圍內，初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量均在合格的范圍內，能夠控制初餾塔頂低溫系統設備的腐蝕。

(編輯 陳鳳娥)

Abstract:The primary fractionator in the east distillation unit of PetroChina Liaohe Petrochemical Company had been operating with little corrosion in the overhead．The pH value of overhead condensate water was of alkali，and no process corrosion prevention measures had been taken such as injection of corrosion inhibitor in the overhead．Ever since July，2010，iron ions in the overhead condensate water of the primary fractionator exceeded specifications，and there was a great change in pH value of overhead condensate water．To find out the causes of overhead corrosion，the changes of quality of water into the unit and crude oil properties were monitored．It is found that the properties of injection water in electro－static desalting unit have a great impact on the corrosion in the overhead of primary fractionator．

Keywords:overhead system of primary fractionator，injection of electro－static desalting，corrosion，pH value，iron ions

Impact of Water Injection on Corrosion in Primary Distillation Tower

Liu Yanfeng，Xu Jian，Yu Yang，Wang Zi’ang，Pei Dongshuang，Gong Qingxiang
(PetroChina Liaohe Petrochemical Company，Panjin，Liaoning 124022)

TE868

A

1007－015X(2012)05－0001－02

2012－05－29;修改稿收到日期:2012－07－20。

劉艷峰，碩士學位，高級工程師，1993年畢業于石油大學(華東)煉制系石油加工專業，現從事防腐研究工作。E-mail:lyf 0625@sohu.com。