试论重油催化装置分馏塔防腐技术

胡冰洁

摘要：石油的生产炼制的过程有许多的细分领域，涉及到许多的生产设备。其中重油催化装置分馏塔就是重要的炼化设备之一，其可以很好的将反应过的油气混合物以不同馏程进行细分，可分为富气、汽油、轻柴油、重柴油、回炼油和油浆等馏分，分馏塔作为减压、催化、焦化工艺实施的重要设备，对其进行应用高效的防腐技术，有利于分馏工艺的顺利展开。

关键词：重油催化装置;分馏塔;防腐技术

前言：重油催化装置分馏塔腐蚀问题是一直困扰石油炼化行业的问题之一，由于分馏塔顶部循环的物料是以液相状态经过热和泵加压后再返回分馏塔顶部的。眾所周知，原油本身含有大量的腐蚀物质，如硫化氢、环烷酸、多硫化物等等，一旦与空气或水接触后便会发生化学反应，导致设备出现不同程度的腐蚀问题。本文就分馏塔的腐蚀原因进行分析，并提出几点防腐设计的措施与建议供参考。

1.分馏塔腐蚀的原因分析

催化装置顶循系统中的腐蚀机理主要是催化反应及油品馏分中生成的硫化氢以及氯化氢等化学物质，当这些化学进入塔顶冷凝系统时随着温度的骤然下降，就会发生相变继而生成硫氢酸、铵盐，结晶沉积部位在降液槽下部，堵塞溢流口造成淹塔，吸水所形成的酸性环境造成回流系统腐蚀。盐酸对设备的腐蚀是最强的，特别是塔顶露点低，冷凝水量小，所以酸浓度极高，冷凝液PH值越低对设备的腐蚀就会越发严重，然后形成相变区的露点腐蚀。而且铵盐在塔顶空冷管束中结晶，铵盐的垢下腐蚀也是重要的腐蚀原因之一。分馏塔顶部结盐降低了传质效果，导致汽油、轻柴油的馏程发生重叠，轻柴油凝点和汽油干点严重不合格;沉积的盐层影响传热效果，在中段回流量、顶部循环量发生变化时，塔内中部、顶部温度变化缓慢，严重偏离正常值;结盐甚至导致分馏塔抽出口堵塞，降低抽出量或者无法抽出。

2.重油催化装置分馏塔防腐措施

2.1工艺保护

工艺保护主要通过调整顶循环系统的参数来实现，通常当顶循环系统被腐蚀后，会导致集油箱开裂而使得顶循环不得重新建立，这需要彻底的检视顶循环系统的使用条件，并结合实际情况对顶循环返塔温度和塔顶温度进行相应的调整。

2.2优化油气分离器

优化油气分离器的目的是为了更好的提高脱水的效果，并且油气分离器进行优化后能够有效减轻冷回流的带水现象，防止因水带入塔盘而形成的腐蚀区域，有效降低管束腐蚀泄露的可能性。

2.3注入缓蚀剂

在分馏塔的腐蚀现象中，其中露点腐蚀是最为严重的。通过采用新型有机胺型缓蚀剂替代传统的氨水，由于 有机胺由极性与非极性基团所构成，这个物质具有极强的界面活性。并且，其具有成膜快，耐冲刷的优点，当溶于介质后能够在金属表面定向吸附，此时，极性端朝向金属。非极性端反映向油气，从而对金属表面形成了多层次、全方位的屏蔽保护层，能够有效阻挡腐蚀介质接近金属表面，在空冷器、水冷器以及工艺管线间形成隔绝层。这样分馏塔在长时间使用时，能够因为新型有机胺缓蚀剂的注入而减轻设备的腐蚀，确保生产的正常进行，并且减少分馏塔设备的维护频率。有机胺缓蚀剂的成膜时间通常为72小时，加入量约为40-50毫升左右，在配氨罐中充分稀释后，再按原注氨流程注入分馏塔内。

3.分馏塔顶在线除盐防腐技术

3.1 部分抽出工艺

要减轻分馏塔顶部循环系统的腐蚀必须先从降低分馏塔顶部循环系统中的无机物含量开始，因为无机物含量是导致分馏塔腐蚀的主要原因。通过利用HCl、H2S、NH4Cl等能够溶于水的特性，使用水萃取顶循油中的无机物成为一种降低腐蚀的有效方法。在线抽出一定比例的分馏塔顶部循环油进行除盐处理，以达到降低腐蚀的目的。

3.2 液液萃取和分离技术的应用

在所有降低顶循系统腐蚀的方案中，总是希望抽出的顶循油量和使用的水最小，从而以最小的能耗实现降低腐蚀的目标，其中关键技术是使用高效的液液萃取和分离技术。通过液液萃取和分离技术对分馏塔顶循环油在线除盐，主要由油水分离器、顺流径向萃取器、湍旋混合器三大部分组成。首先通过湍施混合器将水均匀的分散到循环油中，当循环油中的盐部分溶解到水中，其次经顺流径向萃取器深度捕获盐类离子，油水分离器利用粗粒化及波纹强化沉降，快速并高效的实现油水分离，溶水性盐溶于水中被带出，达到顶循油在线脱盐的目的。

顺流径向萃取技术是一个紧凑式的高效萃取方式，使用螺旋形混合元件产生高速的旋转流动，这样的流动促进了水滴的破碎，并且内部的变径结构产生多区域小尺寸涡流强化径向混合萃取，水滴产生高速自转，水滴自转表面的离子交换速度大大提高，宏观上表现出优秀的萃取能力。纤维床油水分离使用特殊孔道的纤维层，可以有效的使分散在油中的细小水滴聚结长大，从而增加了油水两相沉降效率，在同一处理量下，纤维床可以有效的降低沉降空间，缩小油水分离设备的尺寸。液液萃取和液液分离结合点在于水滴尺寸的控制，通过计算除盐扩散速率来控制萃取后体系水滴粒径，根据水滴尺寸来设计纤维床参数。以最优化方案对分馏塔顶部循环油的无机盐、酸类物质进行高效脱除。

4 结束语

综上所述，通过对造成分馏塔腐蚀的原因进行深入分析，并采取有效的防腐措施进行预防和干预，保证分馏塔的正常运行，推进企业生产的顺利展开，进一步提高生产效率，保证生产质量。

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