缓蚀剂在苯乙烯精馏装置中的应用

伏建华，李志刚

(中国石油兰州石化分公司，甘肃兰州 730060)

缓蚀剂在苯乙烯精馏装置中的应用

伏建华，李志刚

(中国石油兰州石化分公司，甘肃兰州 730060)

碳素钢在电解质溶液(例如水)中会形成微电池，碳素钢的基本金相组织为铁素体和渗碳体，在电解质溶液中会形成以低电位的铁素体为阳极，高电位的渗碳体为阴极的腐蚀电流，从而钢材受到腐蚀。中国石油兰州石化分公司合成橡胶厂苯乙烯装置的粗笨乙烯塔(C-53)和塔顶冷凝器(E-55)即存在上述腐蚀。通过在生产中加入复合中和缓蚀剂(EC-1108A)的方法，使腐蚀问题得到了克服。

换热器 腐蚀 缓蚀剂

中国石油兰州石化分公司合成橡胶厂苯乙烯装置主要以苯和乙烯为原料，采用循环液相分子筛技术制取乙苯，乙苯脱氢生成苯乙烯炉油，其中苯乙烯精馏装置是重要的生产单元。该装置主要的流程及设备见图1。

1 存在问题及原因分析

近年来，随着装置运行周期的增加，装置设备的腐蚀日益严重，主要表现在粗苯乙烯塔(C-53)塔顶冷凝器(E-55)的腐蚀。每年该设备换热管泄漏率高，严重影响设备的使用寿命。

针对上述情况，车间进行了分析研究，发现造成设备腐蚀的主要原因为电化学腐蚀。因为在乙苯脱氢过程中存在少量二氧化碳和有机酸，使炉油pH值较低。加之系统内存在少量的游离水，继而对碳钢材质的换热器列管形成腐蚀。其作用原理是:碳素钢在电解质溶液(例如水)中形成微电池，碳素钢的基本金相组织为铁素体和渗碳体，在电解质溶液中形成以低电位的铁素体为阳极、高电位的渗碳体为阴极的腐蚀电流，钢材从而受到腐蚀［1］。

因此，车间通过在生产过程中加入复合中和缓蚀剂(EC-1108A)的方法来减少设备的腐蚀，保证设备长周期运行。复合中和缓蚀剂(EC-1108A)改造项目由纳尔科(NALCO)工业服务(苏州)有限公司设计提供。

2 改造措施

根据苯乙烯精馏单元腐蚀部位的实际情况，按照NALCO公司提供的《兰州石化公司橡胶厂苯乙烯装置精馏缓蚀剂项目技术方案》的要求，缓蚀剂(EC-1108A)通过苯乙烯精馏C-53塔顶冷凝器气相入口加入。设备情况见表1。

表1 缓蚀剂改造主要设备

3 缓蚀剂效果实验

3.1 实验原理

通过采用化学方法在冷凝器前注入复合中和缓蚀剂(EC-1108A)，通过监测乙苯/苯乙烯分离塔塔顶冷凝器水包中Fe2+铁离子含量，同时控制D－58排水的pH值，并根据结果调节加药量，达到减缓腐蚀的效果。

3.2 缓蚀剂加料量的确定和调整

缓蚀剂(EC-1108A)的加料量是基于精馏加料流量大小来确定的，正常生产过程中通过监测乙苯/苯乙烯分离塔塔顶冷凝器水包中Fe2+含量，及D-58排水的pH值，绘制出加料量对应条件下的缓蚀剂量曲线，并以此进行缓蚀剂量的调整。在方案开始实施的预处理过程中(第一个月)，缓蚀剂(EC-1108A)加料量控制加料泵的冲程至20%左右，在随后的优化控制阶段加料量分别根据结果进行调整。缓蚀剂(EC-1108A)加料流量调整通过加料泵自带的量程进行校准。

3.3 工业实验的目标值

乙苯/苯乙烯分离塔塔顶冷凝器水包中Fe2+质量浓度在0.5 mg/kg以下，D-58排水的pH值为6.0～7.5。

3.4 数据监测和数据分析

因缓蚀剂的加入量与进料总量以及进料中的水含量有关，这些因素都将影响缓蚀剂加料量的优化，因此在缓蚀剂投用后重点对Fe2+数据进行记录，以便分析存在的问题。缓蚀剂投用后Fe2+含量和pH值变化情况见图2～3。

4 实验结果及 结论

通过对实验数据的对比可以清楚看到，没加入缓蚀剂之前，系统物料程弱酸性，对E-55腐蚀较为严重，Fe2+质量浓度平均在1.5 mg/L，加入缓蚀剂后，系统物料pH值为6.0～7.5，Fe2+质量浓度在0.5 mg/L以下。

可见，加入缓蚀剂后，能够对系统物料进行中和，pH值为6.0～7.5，可以很好的消除弱酸对E-55的腐蚀作用，使Fe2+质量浓度在0.5 mg/L以下，实现工业实验的目标值，满足设计要求。

5 结语

复合中和缓蚀剂(EC-1108A)的应用明显抑制了E-55的腐蚀，延长了设备的使用寿命，满足了装置长周期运行的要求。同时减少了由于设备腐蚀原因造成非计划停车，提高了苯乙烯的产量。

［1］董舒民.炼油厂换热器腐蚀分析及防护［J］.北京:化工技术与开发，2006，35(10):35-38.

Application of Corrosion Inhibitor in Styrene Fractionator

Fu Jianhua，Li Zhigang
PetroChina Lanzhou Petrochemical Company(Lanzhou，Gansu 730060)

Microcells will be formed when carbon steel is in the electrolyte solution.The ferrite and cementite，which are the basic metallurgraphic structure of carbon steel，will produce corrosion electric current in electrolyte solution with ferrite of low electric potential as anode and cementite of high electric potential as cathode.Therefore，the steel materials are corroded.As the above corrosion existed in the crude styrene tower(C－53)and tower overhead condenser(E－55)in the styrene unit of synthetic rubber plant of PetroChina Lanzhou Petrochemical Company，the addition of compound corrosion inhibitor(EC －1108A)in operation has effectively controlled the corrosion.

heat exchanger，corrosion，corrosion inhibitor

TG174.42

B

1007－015X(2011)04－0050－03

2010－11－ 20;

2011－07－28。

伏建华(1986－)，助工，2008年毕业于北京化工大学过程装备与控制专业，现在该公司合成橡胶厂苯乙烯车间从事设备管理工作。E-mail:fj0421@126.com