隨著高酸、高硫原油加工量的不斷增加,煉油廠設備腐蝕日趨嚴重,已影響到煉油裝置的安、穩(wěn)、長運行。為此生產適于煉廠設備防護的高效中和劑已成為煉廠助劑中不可缺少的一部分。本中和劑的作用在于降低塔頂冷凝區(qū)的酸性物,再用緩蝕劑使之在金屬表面形成一層保護膜,以達到防腐之目的。
二、腐蝕原因與腐蝕機理
原油是由95%以上的碳氫化合物混合而成,其余的5%為硫、氯、氮及金屬元素構成的有機及無機雜元素化合物,此類化合物含量雖少卻影響著整個煉油廠的工藝及產品質量。從腐蝕與防腐蝕的角度來分析,原油中含的這些雜質有的本身就是腐蝕性介質,如硫化氫、元素硫、硫醇、有機酸等,有的在加工過程會轉化為腐蝕性介質,如無機鹽水解:
CaCl2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2HCl↑(170℃)
MgCl2 + 2H2O → Mg(OH)2 + 2HCl↑(120℃)
此外,原油中除無機氯化物還含有一些有機氯化物,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的有機氯化物有三氯甲烷、四氯化碳、四氯乙烷、氯化苯等數(shù)十種氯化烴,其中有的是原油中固有的,有的則是采油過程加入的清蠟劑、輸送過程的清洗劑,它們在常壓蒸餾過程大約有30%左右被分解成HCl。
對于NaCl一般認為在低溫下不易水解,但已有文獻報導在特定條件下,溫度達到360℃以上時NaCl可以部分水解生成HCl。
原油本身包含的硫化氫、硫化氫又可與烯烴反應生成硫醇。高溫時與烴類反應生成硫化氫,硫化氫又可與烯烴反應生成硫醇。高溫時硫化氫會分解生成元素硫。因為常壓塔頂?shù)臏囟纫话阍?00~110℃,在此水蒸氣會形成冷凝水,HCl,H2S氣體則會隨著汽油上升至塔頂溶介于冷凝水中而使水成酸性。
在酸性水溶液中,H2S發(fā)生電離作用:
H2S → HS- + H+
由于H+的存在金屬表面可發(fā)生電化學反應:
陽極:Fe -2e → Fe2+
陰極:2H+ +2e → H2↑
由于H+的去極化作用,使金屬表面形成的一層FeS保護膜被破壞,H2S又會在新生成的金屬表面反應生成FeS,F(xiàn)eS被HCl分解而失去保護作用,如此循環(huán)反應大大加速了腐蝕速度。有實驗表明,碳鋼在200℃,濃度為0.5%HCl的H2S飽和溶液中的腐蝕速度為在同樣條件下沒有HCl的飽和H2S溶液中的20倍,70℃同樣條件下其腐蝕速度為20℃的50倍!由此可見,在常壓塔頂?shù)蜏兀?10℃)條件下發(fā)生的腐蝕是由HCl-H2S-H2O復合體系造成的,HCl的存在加快了這種腐蝕速度。
通過以上分析,我們看到常壓塔頂引起腐蝕的基礎是水溶液必須是酸性,因此,早期防腐的對策就是塔頂注氨。無機氨的注入可分別形成(NH4)2S和NH4Cl,由于(NH4)2S熱穩(wěn)定性差,在操作環(huán)境下可被分解,故僅有NH4Cl形成。NH4Cl在大于300℃的環(huán)境下,才可能升華、分解。因此,在常壓塔下部高溫NH3和HCl都是氣體狀態(tài),升至塔的中部低于300℃時會形成NH4Cl固體細粒,并被汽油攜帶上升至塔頂、除部分帶出常壓塔外,大部分將被吸附在受液盤上和降壓管內而形成氯化銨(NH4Cl·H2O),并與一些攜帶的無機鹽形成垢物,由于NH4Cl是強酸弱堿形成的鹽,可與塔壁反應生成FeCl2,形成垢下腐蝕。
三、HR—1型中和劑的組成及技術指標
1、組成
本中和劑是經(jīng)我公司多年試驗篩選而制得,其主要成份為有機胺、醇胺、酰胺、芐胺等六種成份組成,具有較強的中和效果,是一種應用前景廣闊的高效中和劑。
2、主要技術指標(表1)
表1 中和劑主要技術指標
項 目 類型 備注
HR-1-1 HR-1-2 HR-1-3
外觀 無色至淺黃色液體 棕紅色透明液體 無色至淺黃色液體
有效含量,% ≥90 ≥90 ≥90
pH ≥10 ≥10 ≥10
溶解性能 與水互溶 與水互溶 與油互溶
四、使用方法及使用量
1、使用方法
本中和劑可適當稀釋后注入系統(tǒng)中
2、使用量
通常使用量為10-50PPm建議用量為20-30PPm,也可視油品質量適當增減。
五、安全措施及注意事項
1、操作忌濺入皮膚、忌吸入注意安全保護
2、工作時注意換氣
3、保管應放在避光通風處


