試論重油催化裝置分餾塔防腐技術(shù)

胡冰潔

摘要：石油的生產(chǎn)煉制的過(guò)程有許多的細(xì)分領(lǐng)域，涉及到許多的生產(chǎn)設(shè)備。其中重油催化裝置分餾塔就是重要的煉化設(shè)備之一，其可以很好的將反應(yīng)過(guò)的油氣混合物以不同餾程進(jìn)行細(xì)分，可分為富氣、汽油、輕柴油、重柴油、回?zé)捰秃陀蜐{等餾分，分餾塔作為減壓、催化、焦化工藝實(shí)施的重要設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用高效的防腐技術(shù)，有利于分餾工藝的順利展開(kāi)。

關(guān)鍵詞：重油催化裝置;分餾塔;防腐技術(shù)

前言：重油催化裝置分餾塔腐蝕問(wèn)題是一直困擾石油煉化行業(yè)的問(wèn)題之一，由于分餾塔頂部循環(huán)的物料是以液相狀態(tài)經(jīng)過(guò)熱和泵加壓后再返回分餾塔頂部的。眾所周知，原油本身含有大量的腐蝕物質(zhì)，如硫化氫、環(huán)烷酸、多硫化物等等，一旦與空氣或水接觸后便會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)不同程度的腐蝕問(wèn)題。本文就分餾塔的腐蝕原因進(jìn)行分析，并提出幾點(diǎn)防腐設(shè)計(jì)的措施與建議供參考。

1.分餾塔腐蝕的原因分析

催化裝置頂循系統(tǒng)中的腐蝕機(jī)理主要是催化反應(yīng)及油品餾分中生成的硫化氫以及氯化氫等化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)這些化學(xué)進(jìn)入塔頂冷凝系統(tǒng)時(shí)隨著溫度的驟然下降，就會(huì)發(fā)生相變繼而生成硫氫酸、銨鹽，結(jié)晶沉積部位在降液槽下部，堵塞溢流口造成淹塔，吸水所形成的酸性環(huán)境造成回流系統(tǒng)腐蝕。鹽酸對(duì)設(shè)備的腐蝕是最強(qiáng)的，特別是塔頂露點(diǎn)低，冷凝水量小，所以酸濃度極高，冷凝液PH值越低對(duì)設(shè)備的腐蝕就會(huì)越發(fā)嚴(yán)重，然后形成相變區(qū)的露點(diǎn)腐蝕。而且銨鹽在塔頂空冷管束中結(jié)晶，銨鹽的垢下腐蝕也是重要的腐蝕原因之一。分餾塔頂部結(jié)鹽降低了傳質(zhì)效果，導(dǎo)致汽油、輕柴油的餾程發(fā)生重疊，輕柴油凝點(diǎn)和汽油干點(diǎn)嚴(yán)重不合格;沉積的鹽層影響傳熱效果，在中段回流量、頂部循環(huán)量發(fā)生變化時(shí)，塔內(nèi)中部、頂部溫度變化緩慢，嚴(yán)重偏離正常值;結(jié)鹽甚至導(dǎo)致分餾塔抽出口堵塞，降低抽出量或者無(wú)法抽出。

2.重油催化裝置分餾塔防腐措施

2.1工藝保護(hù)

工藝保護(hù)主要通過(guò)調(diào)整頂循環(huán)系統(tǒng)的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通常當(dāng)頂循環(huán)系統(tǒng)被腐蝕后，會(huì)導(dǎo)致集油箱開(kāi)裂而使得頂循環(huán)不得重新建立，這需要徹底的檢視頂循環(huán)系統(tǒng)的使用條件，并結(jié)合實(shí)際情況對(duì)頂循環(huán)返塔溫度和塔頂溫度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.2優(yōu)化油氣分離器

優(yōu)化油氣分離器的目的是為了更好的提高脫水的效果，并且油氣分離器進(jìn)行優(yōu)化后能夠有效減輕冷回流的帶水現(xiàn)象，防止因水帶入塔盤而形成的腐蝕區(qū)域，有效降低管束腐蝕泄露的可能性。

2.3注入緩蝕劑

在分餾塔的腐蝕現(xiàn)象中，其中露點(diǎn)腐蝕是最為嚴(yán)重的。通過(guò)采用新型有機(jī)胺型緩蝕劑替代傳統(tǒng)的氨水，由于 有機(jī)胺由極性與非極性基團(tuán)所構(gòu)成，這個(gè)物質(zhì)具有極強(qiáng)的界面活性。并且，其具有成膜快，耐沖刷的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)溶于介質(zhì)后能夠在金屬表面定向吸附，此時(shí)，極性端朝向金屬。非極性端反映向油氣，從而對(duì)金屬表面形成了多層次、全方位的屏蔽保護(hù)層，能夠有效阻擋腐蝕介質(zhì)接近金屬表面，在空冷器、水冷器以及工藝管線間形成隔絕層。這樣分餾塔在長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，能夠因?yàn)樾滦陀袡C(jī)胺緩蝕劑的注入而減輕設(shè)備的腐蝕，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行，并且減少分餾塔設(shè)備的維護(hù)頻率。有機(jī)胺緩蝕劑的成膜時(shí)間通常為72小時(shí)，加入量約為40-50毫升左右，在配氨罐中充分稀釋后，再按原注氨流程注入分餾塔內(nèi)。

3.分餾塔頂在線除鹽防腐技術(shù)

3.1 部分抽出工藝

要減輕分餾塔頂部循環(huán)系統(tǒng)的腐蝕必須先從降低分餾塔頂部循環(huán)系統(tǒng)中的無(wú)機(jī)物含量開(kāi)始，因?yàn)闊o(wú)機(jī)物含量是導(dǎo)致分餾塔腐蝕的主要原因。通過(guò)利用HCl、H2S、NH4Cl等能夠溶于水的特性，使用水萃取頂循油中的無(wú)機(jī)物成為一種降低腐蝕的有效方法。在線抽出一定比例的分餾塔頂部循環(huán)油進(jìn)行除鹽處理，以達(dá)到降低腐蝕的目的。

3.2 液液萃取和分離技術(shù)的應(yīng)用

在所有降低頂循系統(tǒng)腐蝕的方案中，總是希望抽出的頂循油量和使用的水最小，從而以最小的能耗實(shí)現(xiàn)降低腐蝕的目標(biāo)，其中關(guān)鍵技術(shù)是使用高效的液液萃取和分離技術(shù)。通過(guò)液液萃取和分離技術(shù)對(duì)分餾塔頂循環(huán)油在線除鹽，主要由油水分離器、順流徑向萃取器、湍旋混合器三大部分組成。首先通過(guò)湍施混合器將水均勻的分散到循環(huán)油中，當(dāng)循環(huán)油中的鹽部分溶解到水中，其次經(jīng)順流徑向萃取器深度捕獲鹽類離子，油水分離器利用粗粒化及波紋強(qiáng)化沉降，快速并高效的實(shí)現(xiàn)油水分離，溶水性鹽溶于水中被帶出，達(dá)到頂循油在線脫鹽的目的。

順流徑向萃取技術(shù)是一個(gè)緊湊式的高效萃取方式，使用螺旋形混合元件產(chǎn)生高速的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，這樣的流動(dòng)促進(jìn)了水滴的破碎，并且內(nèi)部的變徑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生多區(qū)域小尺寸渦流強(qiáng)化徑向混合萃取，水滴產(chǎn)生高速自轉(zhuǎn)，水滴自轉(zhuǎn)表面的離子交換速度大大提高，宏觀上表現(xiàn)出優(yōu)秀的萃取能力。纖維床油水分離使用特殊孔道的纖維層，可以有效的使分散在油中的細(xì)小水滴聚結(jié)長(zhǎng)大，從而增加了油水兩相沉降效率，在同一處理量下，纖維床可以有效的降低沉降空間，縮小油水分離設(shè)備的尺寸。液液萃取和液液分離結(jié)合點(diǎn)在于水滴尺寸的控制，通過(guò)計(jì)算除鹽擴(kuò)散速率來(lái)控制萃取后體系水滴粒徑，根據(jù)水滴尺寸來(lái)設(shè)計(jì)纖維床參數(shù)。以最優(yōu)化方案對(duì)分餾塔頂部循環(huán)油的無(wú)機(jī)鹽、酸類物質(zhì)進(jìn)行高效脫除。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)造成分餾塔腐蝕的原因進(jìn)行深入分析，并采取有效的防腐措施進(jìn)行預(yù)防和干預(yù)，保證分餾塔的正常運(yùn)行，推進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的順利展開(kāi)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

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