孙海鹏 宁召宽
中国石油化工股份有限公司济南分公司 山东省济南市 250101
摘要:酮苯脱蜡脱油装置中的水溶剂系统在设备运行末期出现腐蚀泄漏情况,本文通过从腐蚀原因分析和装置特点所知,腐蚀主要是由于水溶剂系统含水量累积形成有机酸所致,结合目前装置的实际情况,提出了稳定工艺操作、采用信息化技术、注入缓蚀剂、材质升级等措施,防止和减缓水溶剂系统腐蚀,提高了设备的可靠性,保证了生产装置长周期的安全平稳运行。
关键词:酮苯 水溶剂 腐蚀 应对措施
酮苯脱蜡脱油工艺是润滑油基础油生产中的关键环节,因此设备安全平稳运行才能保证整个工艺流程正常运转,重视设备问题和隐患成为设备日常管理的重点,尤其近年来酮苯脱蜡脱油装置运行末期水溶剂系统腐蚀问题逐渐显现,日常管理中应该加强监控和预防。酮苯脱蜡脱油装置主要由结晶系统、冷冻系统、回收系统和水溶剂系统等,其中该装置的腐蚀主要集中在水溶剂系统,腐蚀介质为水、溶剂。本文通过浅析水溶剂系统腐蚀的现象和原因,有针对性的提出来解决措施。
1. 腐蚀现象及原因
1.1 腐蚀现象
水溶剂系统的多台设备曾出现过不同程度的腐蚀泄漏情况,在过往检修中,含水溶剂的设备管线有部分腐蚀情况,如换热器管束表面涂层脱落、管束表面有蚀坑,管线有腐蚀,腐蚀情况如图1所示。
图1 换热器管束和设备管线腐蚀情况
1.2 浅析腐蚀原因
部分酮苯脱蜡脱油装置出现腐蚀的主要原因是由于润滑油基础油生产中的糠醛精制工艺携带来的糠醛酸腐蚀所致[1],糠醛酸具有较强的腐蚀性,尤其在水溶剂系统中,含水可以加剧糠醛酸对装置设备管线的腐蚀;另外,酮苯脱蜡脱油装置由于连续生产,水在系统中不断累积,导致系统内形成有机酸,含水使得有机酸能产生氢离子,氢离子与设备管线材质的微表面形成电化学腐蚀,对设备管线进行腐蚀。
水溶剂系统随着含水量的累积或在某个部位沉积,逐渐对设备管线轻微腐蚀,直至泄漏。同时,系统中含水量如果越来越高,对同一腐蚀性的物质来说,腐蚀的强度会加大,溶剂中含水过多的话,能增加介质中酸性物质的形成[2]。
酮苯脱蜡脱油装置在长周期运行后,易出现溶剂氧化现象,加上腐蚀离子的聚集以及含水量累积更加大了溶剂的腐蚀性,溶剂中所含的氧极易导致金属的氧化,另外溶剂对设备管线防腐涂层的溶解也使得涂层防腐作用丧失,从而导致在涂层发生破坏的位置腐蚀更重,另外,部分换热器由于管束的温差较大,容易形成相变腐蚀。
2 应对措施
针对酮苯脱蜡脱油装置的换热器及管线、塔的腐蚀问题,尤其是近年来原料油性质变化,水溶剂系统的腐蚀情况越发显著,通过原因分析,主要是由于水溶剂系统含水量的累积有机酸导致腐蚀加剧,本文通过采用以下措施,防止和减缓水溶剂系统腐蚀:
1)优化工艺系统操作,减少操作波动,稳定工艺参数,尽量保证溶剂不含水,防止形成含水量累积。
2)在工艺参数范围内,尽量提高水溶剂系统中干燥塔的进料溶剂温度,提高温度后,能够提高干燥塔内的气相负荷,强化传质传热效果,排净溶剂含水。
3)通过向水溶剂系统注入缓蚀剂,缓解腐蚀强度,定期采样化验分析,关注水溶剂系统腐蚀情况,及时调整缓蚀剂注入量。
4)利用检修时机,更换腐蚀设备和管线,升级材质,主要升级为0Cr18Ni9材质,由于不锈钢的材质表面能形成保护膜氧化物,是设备管线材质表面与腐蚀的水溶剂隔开,从而加强了设备管线的耐腐蚀性。
5)加强现场巡检,对腐蚀部位重点巡检,形成差异化、重点化、日周化管理,提早发现腐蚀隐患。
6)采用信息化监测技术,如管线在线测厚技术、电化学噪声技术、介质实时化验分析技术等,利用现代化管理手段实现实时腐蚀监测,及早判断腐蚀部位,采取有针对性的预防性措施。
7)尽量减少管线和设备的配管的复杂性,降低相变部位和冲刷部位,以免造成不必要的腐蚀。
3 总结
为了解决和减缓酮苯脱蜡脱油装置水溶剂系统腐蚀,分析了水溶剂系统腐蚀的原因,主要由于含水量累积有机酸造成腐蚀,根据腐蚀原因提出了应对措施,如操作平稳、材质升级等措施,同时优化管线和设备配管,防止相变和腐蚀介质的积累,提高了装置设备的安全平稳运行,通过摸索实践,保证了装置长周期运行,提高了经济效益。
参考文献:
[1]周世文.酮苯装置丁酮回收系统设备腐蚀分析[J].石油化工腐蚀与防护,2010,27(1):61-63
[2]沈艺,李强,吕涯等.酮苯脱蜡装置溶剂回收系统腐蚀原因和对策[J].腐蚀与防护,2014,35(2):196-199