分析芳烴抽提裝置設備頻繁泄漏原因及措施

趙雨桐

摘 要：本文針對芳烴抽提裝置設備產生的各種泄漏問題展開了分析和研究，有效提出了設備泄漏產生的具體原因，并且制定出了相應的解決措施來加以解決，有效保證化工生產的高質量開展。

關鍵詞：芳烴抽提裝置;設備泄露;措施

針對我國某化工單位內部在生產工作過程中，芳烴抽提設備出現了頻繁泄漏問題，該設備主要是以汽油加氫裝置產品作為主要的反應原材料。在實際的生產工作中，使用了環丁砜溶劑--液抽提萃取技術，生產石油苯、石油甲苯以及石油混合二甲苯等相關材料。該設備在2019年5月初裝置在生產工作過程中產生了多起設備頻繁泄漏問題，設備的管道線路泄漏，造成了整個生產裝置的工作中止，直接影響到了化工生產的整體安全性和生產效益。相關檢修工作人員針對該裝置出現的泄漏原因進行了深入排查，并且提出了針對性的優化措施來加以解決。

1 溶劑環丁砜的影響

1.1 環丁砜性質

環丁砜又稱之為四亞甲基砜，高純度的環丁砜在常溫條件下屬于一種無色無味性固體，在達到27～28℃以上時會直接融化成透明狀的液體，很多常見的化工產品主要是以淡黃色液體為主。環丁砜具有較強的熱穩定性，同時化學性質不活潑，在一些酸堿性條件下，通常不會出現聚合或者分解反應，當達到220℃以下條件時，環丁砜會產生緩慢的受熱分解現象，但是當溫度超過220℃以上時，隨著后續溫度的繼續上漲，環丁砜的分解速率也會進一步上升。當溫度過高的條件下，環丁砜會直接分解成一種淺黑色狀的高分子聚合物，同時會伴隨大量的二氧化硫氣體排放。在正常的工作壓力條件下，環丁砜在285～286℃時會出現沸騰，同時其中一部分的環丁砜會產生分解效應，為了有效保證該物質使用的方便性，通常情況下需要在環丁砜內部加入1.0%～3.0%的水，有效控制環丁砜的凝固點[1]。

1.2 環丁砜溶劑劣化

作為芳烴抽提溶劑，環丁砜屬于一種狀態比較理想的容器類型，該物質的分層和溶劑回收率相對較好，并且芳烴的整體吸收率較高，可以有效降低化工生產過程中的能耗以及防止溶劑的大量浪費問題。但是在實際的抽提工作中，環丁砜會由于高溫條件下逐漸產生分解現象，同時產生大量的酸性物質和高分子聚合物。通過檢測工作人員現場取樣分析可以看出，環丁砜溶劑的顏色主要是以紅褐色為主，同時混合物當中含有一定量的膠狀物質。經過高溫處理之后的環丁砜顏色會進一步加深，同時pH值逐漸降低，氯離子的含量超過了200ppm，可以看出所生成的腐蝕性物質內部含有一定量的氯離子[2]。

1.3 環丁砜溶劑劣化原因

環丁砜溶劑液化產生的主要原因，是內部含有大量的氯離子，氯離子具有較強的吸附性特點和穿透性，可以直接破壞碳鋼設備表面的鈍化膜，直接吸附在內部的缺陷位置，會造成管道內壁出現局部腐蝕破壞，同時內部微小的管壁破損問題，會造成周圍聚集大量的電荷，內部的陽離子在破損區域高度集中，進而會造成整個腐蝕問題進一步加劇，造成了管道出現穿孔現象。孔內孔外腐蝕產物出現堵塞問題，同時內部對流形成了孔洞內部形成了相應的閉塞電池。當孔洞內部的氧氣量耗盡的狀態下，只剩下金屬腐蝕性陽極反應，并且在管壁的內壁穿孔位置快速進行。依靠內部電影作用效果，帶負電的氯離子會直接遷移到孔洞內部，氯離子的濃度會進一步提升，同時金屬氯離子的水解作用，可以形成相應的磷酸以及帶有強腐蝕性的物質，進而造成了芳烴抽提裝置設備管道產生腐蝕泄漏問題。

通過設備檢修工作人員的深度研究和檢測工作之后發現，芳烴抽提原料加氫汽油罐并沒有使用氮氣來進行密封，很容易造成氧氣直接進入到溶劑系統內部。環丁砜在高溫條件下會直接被氧化成環形磺酸物質，酸性物質的反應會進一步加劇，同時會影響到溶劑的降解速率，造成設備儀表管線閥門產生腐蝕泄漏問題。

2 芳烴抽提裝置設備泄露問題原因及解決措施

2.1 設備材質的選擇

環丁砜容積在pH值大小為4.8～5.2范圍之內，處于酸性環境條件下換熱器，管道線路所使用的碳鋼材質整體的耐腐蝕性相對較低，并且使用壽命較短，無法有效滿足芳烴抽提裝置的長時間工作和運行。不銹鋼材質的耐腐蝕性相比于普通碳鋼來講高出了2～40倍，同時在固溶工作狀態下塑性、韌性以及冷加工性能比較穩定，加氫裝置的塔頂冷卻器材質為白鋼材質，同時在減壓再生產的介質當中，操作環境和T-106塔基本保持相同。自2019年開始，該冷卻塔的冷卻劑已經運行了4年以上，并且沒有出現明顯的泄漏問題，而碳鋼設備的E-110A/B頻繁出現泄漏問題，同時E-113為碳鋼設備，每7～8個月時間會出現停車泄漏問題。通過更換白鋼材質之后沒有出現明顯的泄漏問題，則說明白鋼材料的整體耐腐蝕性更佳。

2.2 設備結構的影響

針對芳烴抽提裝置設備頻繁產生泄漏問題進行合理解決，對于化工單位來講需要對容易產生腐蝕的系統設備，以及相關的管道線路進行一系列材質升級。同時需要不斷提高環丁砜溶劑的氯離子以及含氧量大小的監測與控制，對已經裂化的環丁砜進行處理。芳烴原材料加氫汽油罐通過頂部加氮氣密封處理之后，直接使用氮氣來進行密封處理，有效防止氧氣直接進入到抽提系統當中，保證溶劑可以得到徹底的氧化和分解，以此來保證環丁砜溶劑的整體使用壽命。通過檢修工作之后對設備的檢修工作期限進行要準確設定，要對每一個相關設備的抗腐蝕性能以及工作穩定性進行檢查，依照正確的操作步驟，有效保證芳烴抽提裝置的整體工作性能[3]。

3 結束語

由此可以看出，在化工生產工作過程中，芳烴抽提裝置設備頻繁產生泄漏問題的主要原因，是因為設備材料的抗腐蝕性能不足，同時受到了反應物當中的酸性物質影響。在加氫汽油罐的密封處理效果上不符合規定，直接造成了設備頻繁出現泄漏問題，通過采取針對性的處理措施之后，有效解決這一問題的產生。

參考文獻：

[1]宋彩芬.芳烴抽提裝置頻繁腐蝕原因淺析與對策[J].石油石化綠色低碳，2019，4（06）：36-39.

[2]盛凌廣.芳烴抽提裝置設備頻繁泄漏原因分析及措施[J].化工管理，2019（03）：206-207.

[3]張士偉，劉志剛.芳烴抽提汽提塔底再沸器管束失效分析及對策[J].煉油與化工，2018，29（03）：32-34.