JYH—2004油溶性緩蝕劑的應用及評價

孟凡旭 劉 猛

（北京樂文科技發展有限公司，北京 102500）

0 引言

近幾年，原油品質逐年下降，而這直接反映在了常減壓裝置上，使得裝置的生產、安全、設備防腐受到嚴重影響，腐蝕最為嚴重的就在三塔塔頂的冷換低溫系統。中國石油某煉油廠現有的第二套常減壓裝置（以下簡稱二常減壓裝置）處理量為3.5Mt/a，裝置所使用緩蝕劑為某水溶性中和緩蝕劑，但由于近年來三塔塔頂冷卻系統所排污水中Fe2+3+含量頻頻超標，設備的腐蝕泄漏時有發生，從安全生產考慮決定換用緩蝕劑，且通過考察，決定試用由北京樂文科技發展有限公司（以下簡稱北京樂文科技）研發、生產的JYH-2004油溶性緩蝕劑及JYH-2005中和劑。該系列助劑已在多家中石油、中石化企業使用多年，效果良好。

1 工業試用部分

1.1 試驗原理

該試驗是將JYH-2004油溶性緩蝕劑注入至蒸餾裝置三塔塔頂冷卻系統，通過監測三塔塔頂冷凝器水包所排污水中Fe2+3+含量，同時控制排水的pH值。并根據監測數據調節加劑量，達到減緩腐蝕的效果。同時為達到減少塔頂冷卻系統結垢堵塞及結垢腐蝕情況，試驗期間增加JYH-2005中和劑的配合使用。

1.2 工業試用目標值

通過使用北京樂文科技生產的JYH-2004油溶性緩蝕劑后，由二常減壓裝置三塔塔頂冷凝器水包（減頂為減頂水封罐）所排污水中Fe2+3+含量≤3mg/L。

1.3 緩蝕劑加注方案

緩蝕劑的加注使用二常減壓裝置現有加入緩蝕劑的管線和計量泵，緩蝕劑的注入點在初餾塔、常減塔、減壓塔塔頂餾出線上。示意圖如下：

圖1

緩蝕劑的使用方案分為兩階段進行：

（1）JYH-2004油溶性緩蝕劑+氨水，試用期10天。

①JYH-2004油溶性緩蝕劑的加入總量按照二常減壓裝置處理量的8～12PPm進行加注、試驗，此量為純緩蝕劑的用量。緩蝕劑成膜期為七天，成膜期間緩蝕劑的加入量為20PPm；

②蒸餾塔頂注入量的比例為：初餾塔頂：常壓塔頂：減壓塔頂=2:3:5；

③使用氨水來調整pH值，由二常減壓裝置保持pH值在7～8.5。

（2）JYH-2004油溶性緩蝕劑+JYH-2005中和劑，試用期30天。

①JYH-2004油溶性緩蝕劑的加入總量按照二常減壓裝置處理量的8～12PPm進行加注、試驗，此量為純緩蝕劑的用量；

②蒸餾塔頂注入量的比例為： 初餾塔頂：常壓塔頂：減壓塔頂=2:3:5；

③使用JYH-2005中和劑在保證排放的污水的pH值在7～8.5之間以30～40PPm的比例進行調整。此試驗階段期間停注氨水。

1.4 JYH-2004油溶性緩蝕劑和JYH-2005中和劑的性能

1.4.1 JYH-2004油溶性緩蝕劑的性能如下

（1）具有抗高硫化氫腐蝕的作用，對于由HCl-H2S-H2O、H2S-HCN-NH3-H2O、H2S-NH3-H2O系統引起的腐蝕具有良好的防腐效果；

（2）可克服冷凝過程中的露點腐蝕，具有油溶性，能夠清除鹽垢，從而提高下游產品純度；

（3）不使油品乳化，遇水和油不產生沉淀，對油品質量無不良影響；

（4）該緩蝕劑在介質中有足夠的化學穩定性和熱穩定性，且在一定沖刷流速下亦可在金屬表面形成動態吸附保護膜。

1.4.2 JYH-2005中和劑的性能如下

（1）能中和蒸餾塔頂初凝區酸性物質，防止冷凝線中出現露點腐蝕；

（2）與酸形成的產物具有良好的水溶性，從而提高下游產品的純度；

（3）與酸形成的產物是非沉積性鹽可防止管線的堵塞、減少沉積物的垢下腐蝕。

1.5 試驗數據的監測

（1）進行采樣、分析；

（2）分析監測點選在二常減壓裝置三塔塔頂油水分離罐污水出口，每天上午10：00和下午2：00接取水樣監測污水的pH值、鐵離子含量的變化。由二套常減壓控制監測水樣pH值在7～8.5之間。

1.6 緩蝕劑的加入注意事項

（1）緩蝕劑罐在長時間沒有使用時，需要將緩蝕劑罐內部鐵銹等臟物徹底清洗干凈，防止將鐵離子帶入系統，從而影響到分析數據的真實性。同時防止雜物對細管線的堵塞；

（2）緩蝕劑要連續加入，緩蝕劑成膜期為七天，開始緩蝕劑總量控制在20PPm，以保證緩蝕劑在設備表面成膜，成膜期之后將緩蝕劑加注總量控制在8～12PPm；

（3）緩蝕劑無需拌熱，中和劑在冬天要有伴熱線，伴熱溫度不大于50℃；

（4）采樣時須將水樣放空約1min，把管線內殘留的廢液和鐵離子沖洗干凈，并用水樣沖洗采樣瓶二次，方能正式采樣。由此防止因管線內殘留廢液而影響樣品分析數據的真實性。

1.7 試驗過程及數據

1.7.1 第一階段

第一階段試驗由氨水來調控塔頂排水pH值。試驗時間為11月4日～11月14日，加注期間因收氨頻繁等原因造成pH波動較大及pH值超出7～8.5較多，致使試驗效果較差。三塔塔頂Fe2+3+濃度及pH數據如下：

小結：由第一階段Fe2+3+濃度及PH值之間關系可以看出：①在pH波動較大時Fe2+3+濃度會上浮；②在pH值超出7～8.5范圍時Fe2+3+濃度會上浮；③減頂的Fe2+3+濃度最小值基本出現在pH值為8～8.5。所以：說明該緩蝕劑的使用效果和pH值的控制息息相關。即在使用過程中盡量減少pH的波動，且該緩蝕劑使用pH環境最宜在8～8.5左右。

圖1 二常減壓減頂Fe2+3+濃度及pH值

圖2 二常減壓常頂Fe2+3+濃度及pH值

圖3 二常減壓初頂Fe2+3+濃度及pH值

1.7.2 第二階段

第二階段試驗由JYH-2005中和劑調控pH值，且停止加注氨水。因加注條件不滿足調整至11月23日開始試驗。試驗期間加注JYH-2005中和劑量為30～40PPm時二常減壓三塔塔頂排水pH未能達到7～8.5。經查閱發現該常減壓生產所用原油基本為遼河油，而遼河油酸值高于我國其他地區原油很多, 數據如下：

表1 我國主要原油的酸值

且在該段試驗期間因管線油泥堵塞、加注泵維修等原因造成JYH-2005中和劑多次中斷，致使該階段試驗效果較差，三塔塔頂Fe2+3+濃度及pH數據如下：

圖4 二常減壓減頂Fe2+3+濃度及pH值

圖5 二常減壓常頂Fe2+3+濃度及pH值

圖6 二常減壓初頂Fe2+3+濃度及pH值

小結：由第二階段Fe2+3+濃度及pH值之間關系可以看出：在三塔塔頂排水pH在7以下時JYH-2004油溶性緩蝕劑的使用效果較差，其中在減壓裝置尤為明顯。因原油酸值太高，JYH-2005中和劑在方案所協議加注量范圍內無法使塔頂排水pH值控制在7～8.5，所以從經濟等方面綜合考慮后，二常減壓與北京樂文科技協商第二階段試驗于12月11日結束，后期試驗調整為JYH-2004油溶性緩蝕劑與氨水配合使用（同第一階段方案）。

1.7.3 第三階段

第三階段試驗由氨水調控pH值，且停止加注JYH-2005中和劑（方案同第一階段試驗）。試驗時間為11月13日～11月22日。此階段試驗期間，二常減壓車間加強對氨水加注的控制，使得塔頂排水pH值盡量穩定且盡量接近該緩蝕劑使用最佳pH范圍。三塔塔頂Fe2+3+濃度及pH數據如下：

圖7 二常減壓減頂Fe2+3+濃度及pH值

圖8 二常減壓常頂Fe2+3+濃度及pH值

圖9 二常減壓初頂Fe2+3+濃度及pH值

小結：由第三階段Fe2+3+濃度及pH值之間關系可以看出：控制塔頂排水pH平穩后使得該緩蝕劑發揮出良好的緩蝕效果，三塔塔頂所排污水中Fe2+3+濃度100%達到試用技術協議的要求。

2 結語

緩蝕劑作為一種經濟適用和高效的防腐蝕產品，在保護資源、減少材料損失、延長安全生產周期等方面起著重要的作用。國內外的防腐蝕工作者在緩蝕劑的研究、應用上做了大量的工作，來尋求緩蝕效果優異、原油適應性強的緩蝕劑。通過以上試驗可以看出：經過階段性的試驗、調整、優化后JYH-2004油溶性緩蝕劑在遼河油這樣的劣質原油情況下仍發揮出了良好的緩蝕效果。在其他石化企業因原油酸值較遼河油低，一般還會加注JYH-2005中和劑的配合使用，這樣保證經濟性的同時還減少了銨鹽的沉積，從而減少了管線的堵塞，也減緩了銨鹽沉積造成的垢下腐蝕。

最后呼喚更多的人才加入到防腐蝕行業，也期待著與石化企業有更多的合作機會，為努力提高我國設備防腐蝕技術水平作出應有貢獻。