醚化裝置水洗系統腐蝕原因及預防措施

徐成國，王春和，朱立東

（1.中國石油獨山子石化公司乙烯廠烯烴二聯合車間，新疆獨山子 833699；2.中國石油蘭州石化公司乙烯廠丁二烯車間，甘肅蘭州 730060）

醚化裝置水洗系統腐蝕原因及預防措施

徐成國1，王春和1，朱立東2

（1.中國石油獨山子石化公司乙烯廠烯烴二聯合車間，新疆獨山子 833699；2.中國石油蘭州石化公司乙烯廠丁二烯車間，甘肅蘭州 730060）

對本單位醚化裝置開工二十年來水洗回收系統腐蝕的案列進行了分析，查找出了腐蝕發生的原因，提出了解決腐蝕的辦法。通過阻斷腐蝕發生的主要原因析氫腐蝕和析氧腐蝕，減少機械磨損的方法，為提高醚化裝置的經濟效益創造條件。

水洗系統；腐蝕；析氫腐蝕；析氧腐蝕

1 甲醇水洗回收系統設備腐蝕的原因分析

1.1 析氫腐蝕

由于萃取水中含有一定量的亞鐵離子，工藝水在置常溫下就會生產氧化鐵，由此可以看出析氫腐蝕缺失存在。反應器催化劑從投用初期到穩定期系統工藝水pH值呈弱酸性，隨著裝置長期運行酸性逐漸減弱，最終pH值接近6.0的水平并保持穩定，由此可以確定酸性物質是裝置運行一段時間中內累積起來的，由于裝置各個精餾塔回流罐都設置有脫水包脫水作業、脫鹽水的定期置換、酸性物質與設備發生反應的消耗，所以酸性物質逐漸被消耗。其酸的來源有三個途徑，一是反應系統使用的催化劑在出廠時其微孔中就吸附有殘余酸，因為催化劑只能在濕態下儲存運輸；二是原料甲醇中本身含有的微量甲酸；三是隨著催化劑高負荷下運行，在設備中由于壓力和溫度的影響下造成催化劑中磺酸基或酸根離子的脫落。其中新出廠的催化劑吸附的殘酸量最大，在反應器更換催化劑后，催化劑在設備內靜置后底部可以積累出較多的液體，對其進行pH監測，顯示pH接近2，所以新更換的樹脂催化劑在使用前要進行水洗和甲醇浸泡48h。由于水洗和甲醇浸泡后還殘存有一定量的酸，這就是在新催化劑使用初期酸性較強的原因之一。同時要嚴格控制原料甲醇內的微量甲酸，本車間對精甲醇中甲酸要求≤0.001%（wt），根據2016年車間全年甲醇中甲酸平均含量在0.000 4%（wt），根據車間年平均負荷將有0.008 6kg/h的甲酸進入了裝置。

由于本裝置內存在的酸性物質都易溶于水，帶有酸性物質的醚后碳四在進入萃取塔后與萃取水充分逆向接觸，酸性物質很快轉移到水中，這使得萃取塔萃取段的下段腐蝕較為嚴重，而上段腐蝕得較輕。含有7%~10%甲醇的水進入甲醇回收塔前，需要進行加熱，由于溫度原因，將加快換熱器和甲醇回收塔底部的腐蝕。同時大部分的酸性物質基本都在此耗盡，從檢修打開后續精餾塔可以看出，后續系統腐蝕較輕，裝置運行15a以來，后續精餾塔只進行了塔盤清理。在每四年的大檢修中可以發現萃取塔下部殘存有大量的鐵銹，而萃取塔頂部的篩板上鐵銹相對較少，甲醇回收塔底部同樣腐蝕很嚴重，本裝置于2011年將萃取塔整體、甲醇回收塔底部進行了更換。

1.2 吸氧腐蝕

在正常生產期間，經過化驗分析萃取水與萃取液的pH值較為接近，設備的腐蝕仍然存在，由此說明還存在吸氧腐蝕。分析系統中氧的來源，一是用于置換用的脫鹽水中帶入的，應該將脫鹽水改為除氧水；二是原料甲醇和抽余碳四種帶入的，甲醇中溶有一定量的氧氣，本裝置甲醇緩沖罐V-101C采用氮封微正壓可有效杜絕氧氣進入，抽余碳四儲罐要求氧含量小于100×10-6，用來減少物料攜帶氧氣進入系統。

1.3 機械磨損

在整個設備電化學腐蝕外，物料在設備、管線中流動還存在有機械磨損，由于施工焊接、腐蝕產生的各種固體顆粒、雜質、鐵渣等進入設備管線中在高壓力的推動下，產生高速流動，在管線的彎頭處發生很明顯。本裝置已經更換水洗回收塔進料線兩次，剖切管線后發現，管線彎頭多處有麻點和凹坑。

2 腐蝕問題的解決方法

2.1 析氫腐蝕的解決

根據上述原因分析，解決析氫腐蝕要從以下方面入手，一是盡可能的選用殘酸含量低的催化劑；二是降低甲醇中甲酸的含量；三是定期對系統中pH值進行監控，發現pH值降低時對系統工藝水進行更換。目前采用第三種方法，效果比較明顯，本裝置與2011年安裝了pH在線監測，并定期聯系研究院進行離線分析，及時、隨時掌控腐蝕情況，及時進行工藝水置換。

對系統工藝水pH值有在線監控設備，但是投用情況不好。裝置開工前，筒反系統催化劑進行了沉降脫水，同時還應該水洗至無色狀態。現根據C-103塔釜水質情況定期水置換以除去酸性物質，這是一個很好的方法。

2.2 吸氧腐蝕的解決

對于吸氧腐蝕，隔絕氧氣除了降低原料中氧含量外，還可以在原料進料線上安裝除氧設備，用犧牲陽極以保護設備。介于未安裝除氧設備，當前可以降低抽余碳四中氧含量和降低甲醇回收塔進料溫度來減輕換熱器和出口管線的腐蝕。本裝置甲醇原料罐都是帶壓密閉設備（氮氣微正壓），抽余碳四原料罐定期對氧含量控制在100×10-6以下，有效阻止了氧的進入。

2.3 機械磨損的解決

設備檢修焊接產生固體顆粒焊渣、雜質是發生機械磨損的“元兇”，在設備檢修后做好設備管線的吹掃、置換、清理，同時最好在進料線上安裝一定密度的過濾器，定期進行切換和清理，加裝過濾器后還能夠解決篩板塔篩孔堵塞的問題，具有增進裝置長周期運行的效果。

3 解決醚化水洗系統腐蝕總結

通過對析氫腐蝕發生的原因和腐蝕機理的進行分析發現，整潔工藝水pH值有在線監控設備，根據 C-103塔釜水質情況定期水置換以除去酸性物質。對于吸氧腐蝕來說，甲醇原料罐都是帶壓密閉設備（氮氣微正壓），有效阻止了外界氧的進入。通過在水洗系統進料線上加裝過濾器，減少機械磨損，能極大地減少水洗系統腐蝕的發生。

[1] 王偉，李慶梅，呂慧.醚化甲醇水洗回收系統腐蝕原因分析[J].石油化工腐蝕與防護，2010，27（1）：54-56.

Corrosion Causes and Preventive Measures of Washing System in Etherification Unit

Xu Cheng-guo，Wang Chun-he，Zhu Li-dong

This paper analyzes the corrosion of the washing system in the two years since the start of the etherification unit，and finds out the causes of the corrosion and puts forward the solution to the corrosion.By blocking the main causes of corrosion occurred hydrogen corrosion and oxygen corrosion，reduce the mechanical wear method，in order to improve the economic benefits of etherification device to create the conditions.

water washing system；corrosion；hydrogen evolution corrosion

TQ223.24

A

1003–6490（2017）05–0113–02

2017–04–06

徐成國（1983—），男，新疆克拉瑪依人，主要從事安全管理工作。