JYH-3000缓蚀剂在蜡油加氢装置的应用

曹喜升1 贾 丽 庄锁良

(1.中石化股份有限公司天津分公司炼油部，天津 300271；2.北京乐文科技发展有限公司，北京 102500)

JYH-3000缓蚀剂在蜡油加氢装置的应用

曹喜升1贾 丽2庄锁良2

(1.中石化股份有限公司天津分公司炼油部，天津 300271；2.北京乐文科技发展有限公司，北京 102500)

本文探讨了蜡油加氢装置高压空冷器管路系统的腐蚀和结垢机理，并对JYH-3000多硫化物缓蚀剂在天津石化蜡油加氢装置的工业应用情况进行介绍。应用结果表明，JYH-3000多硫化物型缓蚀剂对抑制硫化物、氰化物等对空冷器的腐蚀具有良好的缓蚀效果，从而提高了空冷器使用效率，保障了装置的稳定运转。

蜡油加氢 空冷器 腐蚀机理 多硫化物 缓蚀剂

0 前言

随着加氢装置原料的硫含量、氮含量逼近甚至超过了设计上限，造成设备较为严重的腐蚀和结垢。

国外[1]早在20世纪70年代就开始对加氢装置反应系统高压空冷部位的腐蚀及结垢进行研究，NACE(美国国家腐蚀工程师协会)1976年对42套加氢裂化和加氢处理单元反应器流出物空冷器和相关管道腐蚀情况进行调查，总结出了一些规律性的结论，如Kp、流速、NH4HS浓度对腐蚀的影响等，至今仍是设备设计和操作时的参考准则。UOP公司在20世纪90年代末也对46套加氢装置进行了腐蚀调查，获得了一些系统设计、操作工艺、选材等方面的经验。此外，还有多家科研单位在实验室内模拟现场工艺条件，对高压空冷腐蚀进行研究，也获得了一些有参考价值的腐蚀数据。为解决生产过程中遇到的高压空冷腐蚀问题，中石化天津分公司在其蜡油加氢装置中尝试应用了北京乐文科技发展有限公司JYH-3000多硫化物缓蚀剂，收到了良好的效果。

1 流程简介

从常减压装置来的减压蜡油和从焦化装置来的焦化蜡油进装置混合后，首先进入原料油缓冲罐，经原料油升压泵升压、与加氢蜡油换热后经过滤除去杂质，进入滤后原料油缓冲罐。原料油经反应进料泵升压后与已预热的混合氢混合，混氢原料油与反应产物换热，然后进入反应进料加热炉加热。混氢原料油在反应进料加热炉内加热至所需的温度后，进入加氢反应器，在催化剂的作用下，进行加氢反应。催化剂床层间设有控制反应温度的急冷氢。反应产物经与混合氢、混氢原料油分别换热后，进入热高压分离器。

2 现状分析

2.1设备、管线规格及材质情况

高压空冷器(A101)规格为GP9×2.5-6-160-25S-23.4/DR-Ⅱt，材质为Incoloy825，其它与之相连的管线材质为15FA13(碳钢材质，抗硫化氢要求)，空冷器入口管线设有除盐水注入系统。

2.2高压空冷器运行情况

目前，天津石化蜡油加氢装置原料硫含量平均为3.5%(m/m)，氮含量平均为0.13%(m/m)，热高分气中硫化氢含量在30000～50000mg/m3。为了避免铵盐结晶堵塞管束，需要在空冷入口注入除盐水，用以溶解铵盐，不可避免的会在空冷管束发生低温H2S+H2O腐蚀和硫氢化氨垢下腐蚀。随着公司高硫原油加工比例的逐步提高，原料中硫、氮含量将进一步增高，上述腐蚀将更加严重，必须采取必要的防腐措施。

2.3设备腐蚀带来的影响

如果高压空冷器(A101)因铵盐结晶堵塞管路，将会发生循环氢冷后温度过高、反应系统压降增大等现象。循环氢冷后温度过高会导致循环氢脱硫塔运行异常，引起循环氢带液，影响循氢机安全运行。反应系统压降增大会导致循氢机运转困难，为了保证循氢机正常运行，需要被迫提高转速，将会导致装置3.5MPa蒸汽耗量增大，增加装置运行成本。

如果高压空冷管束因腐蚀发生泄漏，由于高压空冷出入口按设计规定没有设置阀门，设备无法切除，高压高含硫化氢气体大量外泄，装置将被迫紧急停工。

3 缓蚀原理

为了有效抑制高压空冷系统湿硫化氢和硫氢化氨对设备的腐蚀，可将JYH-3000型缓蚀剂用水稀释后注入到高压注水泵入口，随高压注水流经空冷器管束，进入到冷高压分离器。JYH-3000型缓蚀剂不仅可以对H2S进行中和，提高局部微量冷凝水的pH值，而且还可以在设备表面形成致密保护膜，有效保护系统设备。

3.1 JYH-3000型缓蚀剂技术指标

蜡油加氢装置空冷缓蚀剂采用JYH-3000型缓蚀剂，该缓蚀剂物性如表1。

表1 JYH-3000型缓蚀剂技术指标

3.2作用机理

该产品由多硫化钠、水溶性有机胺等组成。通过在金属表面形成坚固的保护膜和中和作用，能防止H2S-HCN-NH3-H2O介质对设备的腐蚀，适用于蜡油加氢装置分馏塔顶、高压空冷器等部位的缓蚀，亦可防止因NH4HS、NH4Cl沉积而形成的结垢及垢下腐蚀。

4 缓蚀剂的应用情况

JYH-3000自2009年12月下旬装置首次开工即开始投加，注入方法为将本缓蚀剂与水以1:8～10的比例稀释后，用计量泵连续注入高压注水泵入口，通过高压注水泵随反应注水进入到高压空冷系统。根据冷高分水中硫氢化氨的含量确定注入量，预膜期注入量比正常期的稍多，JYH-3000水溶性缓蚀剂的注入量为20ppm。缓蚀剂加注流程见图1。

5 防腐效果分析

5.1高压空冷器出口温度监测和铁离子分析

为了考察使用效果具体列于表2中。

图1 JYH-3000缓蚀剂加注流程示意图

表2 使用JYH-3000型缓蚀剂后高压空冷器出口温度及铁离子监测分析

由表2可以看出，使用JYH-3000型缓蚀剂后，高压空冷器各组出口温度比较均匀，保持在48～52℃，几乎没有偏流或结垢现象，设备运行平稳，生产操作正常。

5.2装置设备检修检查情况

2012年装置进行大检修，利用内窥镜对高压空冷管束进行检测，未发现管束结盐、结垢现象；对管壁进行测厚，管壁没有减薄，高压空冷可以继续使用。

6 结论

通过在蜡油加氢装置上使用北京乐文科技发展有限公司生产的JYH-3000型缓蚀，得到如下认识和经验：

(1)JYH-3000型缓蚀剂可有效解决加氢装置反应系统高压空冷器的腐蚀。

(2)JYH-3000型缓蚀剂在加工高硫油的企业中应用可带来较好的经济效益。

[1] 胡洋, 王昌龄, 薛光亭等. 重油加氢装置反应系统高压空冷器的腐蚀[J]. 石油化工腐蚀与防护, 2003, 20(1).

表4 耐酸喷注料的性能指标

(2)优化配比后配置的喷注料具有比国产泡沫玻化砖优异的耐磨性、抗渗性、热稳定性、整体性，结合耐腐蚀构件和防腐封闭层形成整体复合烟囱内衬防腐工作层，能大大提高湿烟囱耐久性，在脱硫低温烟囱防腐环有广阔的前景。

参考文献

[1] 马晓峰, 毛玉如. 湿法脱硫工艺GGH取消后烟囱防腐方案探讨[J]. 锅炉制造, 2007(2): 36-38.

[2] 刘俊峰, 赵凤娟. 湿法脱硫烟囱防腐研究综述[J]. 华东电力, 2012, 40(1): 133-135.

[3] 杨学忠, 张大厚. 燃煤电厂烟气脱硫系统的腐蚀与防腐技术—脱硫烟囱的腐蚀与防腐技术[C]. 第四届中国国际腐蚀控制大会, 2009:197-200.

[4] 杨金环. 未设GGH的湿法脱硫系统泡沫玻化砖烟囱钢内筒渗漏分析[J]. 上海电力, 2009, (6): 187-190.

[5] 杨小兵, 马申, 田树桐, 阮明山. 玻璃钢在燃煤发电厂烟囱中的应用研究[J]. 武汉大学学报(工学版). 2008,40(7):208-211.

[6] 刘亚芬, 高胜华. 烟囱钢内筒钛钢复合板焊接工艺[J]. 焊接技术, 2007, 36(1):27-28.

[7] 火力发电厂脱硫烟囱防腐技术研讨会议纪要[C]. 火力发电厂脱硫烟囱防腐技术研讨会, 2013.

The Application of JYH-3000 Type Inhibitor in the Wax Oil Hydrogenation Plant

CAO Xi-sheng1, JIA Li2, ZHUANG Suo-liang2
(1.Oil Refining Plant of Tianjin Branch, China Petroleum & Chemical Corporation, Tianjin 300271, China; 2. Beijing Lewen Science & Technology Development Limited Corporation, Beijing 102500, China)

This thesis discusses the corrosion and scaling mechanism in the pipeline system of high pressure air coolers in wax oil hydrogenation plant and gives an introduction to the industrial application situation of JYH-3000 type polysulfide inhibitor in wax oil hydrogenation plant of Tianjin Petro-chemical Company. Result shows that JYH-3000 type polysulfide inhibitor possesses favorable effect to prohibit sulfide and cyanide corroding to air coolers and in this way it increases the working efficiency of air coolers and guarantees the plant’s stable running.

wax oil hydrogenation; air cooler; corrosion mechanism; polysulfide; inhibitor

TG174.42

A

10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2014.08.078.04

曹喜升，学士，工程师，车间副主任，从事加氢装置生产技术管理工作。