導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

芳烴精餾裝置苯塔冷卻器腐蝕原因分析及改進(jìn)措施

文檔作者：楊寧寧文檔來源：大慶石油公司化工一廠芳烴車間		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2022年04月11日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?2.02 MB 共1頁	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共1頁]

本文件共1頁，如需編輯使用，請下載。

注：預(yù)覽效果可能會出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問題，下載是正常的。

	文件大小：2.02 MB 共1頁文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會員免費(fèi)）

下一篇：丁苯裝置異味治理措施及效果

上一篇：光催化技術(shù)處理丁腈橡膠廢氣的中試研究

文本預(yù)覽

僅提取頁面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

2014 年6月
芳烴精餾裝置苯塔冷卻器腐蝕原因分析及改進(jìn)措施
楊寧寧（大慶石油公司化工一廠芳烴車間黑龍江大慶163714）
摘要：介紹分析芳烴精餾裝苯塔水冷器腐蝕狀況，分析其造
成管層腐蝕的主要原因是循環(huán)水側(cè)發(fā)生溶解氧均勻腐蝕和管層
內(nèi)粘泥沉積導(dǎo)致Cl-富集腐蝕，造成殼層腐蝕的主要原因是抽提
系統(tǒng)溶劑環(huán)丁砜劣化生成腐蝕性硫化物，并根據(jù)這些腐蝕途徑和
環(huán)丁砜特性制定相應(yīng)的防腐蝕措施。
關(guān)鍵詞：芳烴精餾；腐蝕；循環(huán)水；環(huán)丁砜
一、概述
芳烴抽提裝置抽提系統(tǒng)又稱環(huán)丁砜系統(tǒng)，其中溶劑環(huán)丁砜主
要是利用芳烴和非芳烴在溶劑中的不同溶解度，經(jīng)過萃取蒸餾把
抽提原料中的芳烴和非芳烴分離；芳烴精餾系統(tǒng)根據(jù)芳烴各組分
沸點(diǎn)不同，采取精餾多級分離技術(shù)，得到苯、甲苯和二甲苯主產(chǎn)
品。苯塔水冷器多次因腐蝕檢修，檢修時管束污泥堵塞嚴(yán)重，每
次都需要用高壓水進(jìn)行沖洗。
二、設(shè)備腐蝕狀況
1.管層腐蝕狀況
2013年大檢修發(fā)現(xiàn)管層和殼層腐蝕嚴(yán)重，其中，黑色夾雜著
淺黃色銹蝕產(chǎn)物集中在管內(nèi)、管板表面（即管層），用手觸摸腐蝕
產(chǎn)物堅硬。檢查其內(nèi)表面腐蝕情況，其表面有坑蝕，管壁也有腐
蝕凹坑。
2.殼層腐蝕狀況
殼層腐蝕主要發(fā)生在管板表面及管板附近的管子，腐蝕范圍
由管板處向管子延伸，其中進(jìn)口和出口嚴(yán)重。管束與管束之間污
泥堆積比較多，污泥呈黃色固體，用手觸摸有松軟有粘度。
三、腐蝕原因分析
1.管層腐蝕原因分析
從管板表面腐蝕形貌圖和水質(zhì)成分分析結(jié)果來看，管板黑色
附著物主要成分為Fe3O4，淺黃色附著物主要成分為CaCO3、Mg-
CO3和腐殖質(zhì)等。結(jié)合該換熱器近三年大檢修均發(fā)現(xiàn)管層存在
大量污泥，判斷該換熱器腐蝕形式主要是循環(huán)水側(cè)發(fā)生溶解氧均
勻腐蝕；其次是管程內(nèi)粘泥沉積導(dǎo)致Cl- 富集，形成孔蝕。
（1）溶解氧均勻腐蝕
水中溶解氧和金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，金屬鐵與氧在電解質(zhì)中
形成兩個電位不同的電極，鐵基金屬電位低，容易失去電子，氧的
電位高，在電解質(zhì)中容易得到電子成為水化離子，最后生成黑色
Fe3O4產(chǎn)物。
（2）管層內(nèi)粘泥沉積導(dǎo)致Cl- 富集形成孔蝕
淺黃色產(chǎn)物CaCO3、MgCO3生產(chǎn)，使管內(nèi)流速降低，給Cl- 富
集產(chǎn)生的孔蝕反應(yīng)創(chuàng)造了條件。
該換熱器管程介質(zhì)為循環(huán)水，循環(huán)水中溶解有重碳酸鹽，重
碳酸鹽的濃度隨著蒸發(fā)濃縮而增加，在經(jīng)過換熱器傳熱表面使水
溫升高（殼程物料入口溫度80Ⅳ以上）時，會發(fā)生分解反應(yīng)，生成
碳酸鈣、碳酸鎂沉淀。碳酸鈣、碳酸鎂沉積在換熱器表面，形成致
密的碳酸鹽水垢，使換熱器堵塞，加快局部腐蝕。其會受熱分解
反應(yīng)過程如下：
Ca（HCO3）2=CaCO3↓+H2O+CO2
碳酸鹽溶解度隨著溫度的升高而降低，因此，在換熱器的傳
熱表面上很容易達(dá)到過飽和狀態(tài)而從水中結(jié)晶析出。加之該換
熱器的換熱管為螺旋扭曲橢圓形截面更易使結(jié)晶物沉積。
管程內(nèi)碳酸鹽、腐殖質(zhì)等沉積導(dǎo)致Cl- 富集參與了腐蝕。
2.殼層腐蝕原因分析
殼層物料成分主要是苯和微量的環(huán)丁砜溶劑降解物，2013年
6月份對E- 408殼層黃色固體污垢進(jìn)行分析檢驗，分析數(shù)據(jù)如3-
1表：
樣品名稱/ 編號
裝置結(jié)垢物
分析
項目
元素
分析
分析結(jié)果
（%）
S：94. 3078
Fe：4. 6118
Mn：0. 4429
Si：0. 3717
Al：0. 1297
分析方法
XRF半定量全掃描
樣品經(jīng)XRD定性表明主要為硫晶體；從XRF 元素分析結(jié)果
也可以確定：樣品中主要為單質(zhì)硫，并含有少量其它雜質(zhì)。污垢
中大量的單質(zhì)硫主要是溶劑環(huán)丁砜劣化產(chǎn)物生成的。溶劑環(huán)丁
砜氧化降解生成SO2，SO2再與不飽和醛等發(fā)生可逆反應(yīng)形成腐
蝕性較強(qiáng)的酸，同時還能產(chǎn)生硫醇、硫醚以及H2S等腐蝕介質(zhì)，造
成系統(tǒng)中換熱器腐蝕堵塞。
（1）H2S腐蝕分析
H2S是極性分子，硫化氫氣體能容易水，在20Ⅳ時，一體積水
能溶解2. 6體積的硫化氫，得到的溶液叫硫化氫水或氫硫酸。部
分氫硫酸跟隨抽提物進(jìn)入芳烴精餾裝置，氫硫酸是很弱的二元
酸，在水溶液中有如下解離作用：
H2SH++HSHS-
H++S2-
（2）SO2腐蝕分析
SO2為無色具有強(qiáng)烈刺激性氣味的氣體，易液化。二氧化硫
溶于水生成很不穩(wěn)定的亞硫酸。在30Ⅳ時，水能溶解28倍體積
的SO2，飽和溶液含二氧化硫8%，濃度達(dá)到1. 25mol/ L，電離超過
10%，產(chǎn)生氫離子0. 13mol/ L，pH=0. 89，酸性較強(qiáng)。亞硫酸是化
學(xué)式為H2SO3的無機(jī)化合物，通常指二氧化硫的水溶液。
四、改進(jìn)措施
1.提高空冷器換熱效果
采取化學(xué)清洗等措施徹底清理E- 405空冷，提高上游空冷器
E- 405冷卻效果，使E- 408物料進(jìn)口溫度從80Ⅳ以上降到設(shè)計指
標(biāo)60Ⅳ以下, 盡可能減少碳酸鹽結(jié)晶產(chǎn)物的生成，盡可能提高管
程流速，降低管子中段碳酸鹽、腐殖質(zhì)沉積而發(fā)生的堵管現(xiàn)象生
成。
2.提高換熱器制造水平
更換耐蝕材質(zhì)，把管束整體更換成不銹鋼材質(zhì)，換熱器制造
時，盡可能提高換熱管內(nèi)表面光潔度，采用普通直管換熱管?；?
于循環(huán)水系統(tǒng)冷換設(shè)備腐蝕，從失效機(jī)理上分析，多以電化學(xué)腐
蝕為主。建議關(guān)鍵部位或高空換熱器管程采取陰極保護(hù)（犧牲陽
極法）措施，既經(jīng)濟(jì)又可行。
3.循環(huán)水軟化、凈化處理
建議對循環(huán)水進(jìn)行軟化處理，盡可能除去其中的鈣鎂離子。
采取措施降低循環(huán)水中溶解氧的含量，循環(huán)水進(jìn)行凈化處理，除
去其中的污泥，微生物等其它固體雜。
4.降低抽提系統(tǒng)溶劑劣化速率
芳烴抽提系統(tǒng)再生系統(tǒng)沒有起到溶劑再生效果，劣化產(chǎn)物沒
有有效的處理干凈，造成含硫物質(zhì)在系統(tǒng)中不斷積累，甚至腐蝕
堵塞精餾系統(tǒng)設(shè)備。可以在再生塔之前增加三級過濾系統(tǒng)，有效
除去溶劑降解物，同時，運(yùn)行好溶劑再生塔，注意系統(tǒng)泄漏和加強(qiáng)
工藝溫度控制，使溶劑的品質(zhì)得到保證。
結(jié)論
綜上所述，芳烴精餾系統(tǒng)苯塔冷卻器腐蝕主要原因是循環(huán)水
側(cè)發(fā)生溶解氧均勻腐蝕和管層內(nèi)粘泥沉積導(dǎo)致Cl- 富集以及環(huán)
丁砜劣化生成腐蝕性硫化物。要改善水冷器腐蝕情況，不僅需要
在換熱器材質(zhì)上升級成不銹鋼或者其它耐腐蝕合金鋼，還要凈化
循環(huán)水，同時，注意抽提系統(tǒng)泄漏情況，防止大氣進(jìn)入系統(tǒng)引發(fā)環(huán)
丁砜分解，加強(qiáng)工藝溫度控制，運(yùn)行好再生塔等措施。
參考文獻(xiàn)：
[1] 中國石油化工集團(tuán)公司人事部. 制苯操作工．北京：中國
石化出版社， [2] 林世雄20.0石8.油煉制工程．北京：石油化工出版社，2005. [3] 譚天恩等. 化工原理．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.
設(shè)備管理
149

網(wǎng)友評論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11