電脫鹽注水對(duì)初餾塔頂腐蝕的影響研究

劉艷峰，徐 劍，于 洋，王子昂，裴冬雙，宮慶想

(中國(guó)石油遼河石化公司，遼寧盤錦124022)

電脫鹽注水對(duì)初餾塔頂腐蝕的影響研究

劉艷峰，徐 劍，于 洋，王子昂，裴冬雙，宮慶想

(中國(guó)石油遼河石化公司，遼寧盤錦124022)

中國(guó)石油遼河石化公司東蒸餾裝置初餾塔頂系統(tǒng)的腐蝕一直較輕微，塔頂冷凝水呈堿性，初餾塔頂系統(tǒng)未設(shè)注中和緩蝕劑等工藝防腐措施。自2010年7月末以來，東蒸餾裝置初餾塔頂冷凝水中的鐵離子有嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象，初餾塔頂冷凝水的pH值也出現(xiàn)了很大變化。為了尋找影響初餾塔頂系統(tǒng)腐蝕的因素，對(duì)裝置的各種水質(zhì)及原油性質(zhì)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該裝置電脫鹽注水的性質(zhì)對(duì)初餾塔頂系統(tǒng)的腐蝕有著重要的影響。

初餾塔頂系統(tǒng) 電脫鹽注水 腐蝕 pH值 鐵離子含量

中國(guó)石油遼河石化公司東蒸餾裝置于1998年建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)加工能力為1.5 Mt/a。該裝置由初餾和常壓兩個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，主要加工大慶原油和遼河油田混合稀油，為催化裂化裝置提供原料。2010年5月，開始煉制大慶油、遼河混合稀油并摻煉二外油，二外油的摻煉量高達(dá)50%。2011年2月末，東蒸餾裝置加工的大慶原油由沈北油代替。

由于原料油性質(zhì)較好，長(zhǎng)期以來，東蒸餾初餾塔頂系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕一直較輕微，初餾塔頂冷凝水的pH值呈堿性，鐵離子含量很低，在合格的范圍內(nèi)，初餾塔頂也未設(shè)注劑等工藝防護(hù)措施。自2010年7月末以來，東蒸餾裝置初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量出現(xiàn)了不合格且有嚴(yán)重超標(biāo)的現(xiàn)象，初餾塔頂冷凝水的pH值也大幅下降，由原來的9.0左右下降到6.0以下。盡管煉制相同的原油，初餾塔頂冷凝水pH值的變化也很大。為了尋找影響初餾塔頂系統(tǒng)腐蝕的因素，對(duì)東蒸餾裝置的各種水質(zhì)及原油性質(zhì)變化進(jìn)行了大量的調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)該裝置電脫鹽注水的性質(zhì)對(duì)初餾塔頂系統(tǒng)的腐蝕有著重要的影響。

1 電脫鹽注水與初餾塔頂系統(tǒng)的工藝流程

圖1為東蒸餾裝置電脫鹽注水與初餾塔頂系統(tǒng)的工藝流程。電脫鹽注水為酸性水汽提裝置的凈化水，該裝置主要對(duì)催化裂化、延遲焦化、常減壓蒸餾和加氫裂化等裝置的酸性水進(jìn)行凈化處理，產(chǎn)生的氨氣、硫化氫等酸性氣作為硫黃回收裝置的原料，凈化水可作為加氫反應(yīng)注水、延遲焦化和常減壓蒸餾裝置的電脫鹽注水使用。

酸性水汽提裝置采用單塔低壓汽提工藝流程，在汽提塔內(nèi)注入10%的NaOH溶液，使凈化水的pH值在7～9，控制凈化水的氨氮含量。由于汽提塔塔盤結(jié)垢嚴(yán)重，2010年7月末停止采用注堿工藝。

圖1 電脫鹽注水與初餾塔頂冷卻系統(tǒng)工藝流程Fig.1 Process of electric desalting and primary tower system

2 初餾塔頂系統(tǒng)腐蝕現(xiàn)狀

通過對(duì)2009—2012年裝置監(jiān)測(cè)可知:無論煉制何種原油，初餾塔頂冷凝水的pH值與鐵離子含量均存在著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系:pH值升高，鐵離子含量下降;pH值降低，鐵離子含量升高。

從2010年7月，初餾塔頂冷凝水中的pH值開始發(fā)生變化，由原來的堿性開始呈現(xiàn)弱酸性，塔頂冷凝水中的鐵離子也開始呈現(xiàn)不合格且有嚴(yán)重超標(biāo)現(xiàn)象。

3 電脫鹽注水對(duì)初餾塔頂系統(tǒng)腐蝕的影響

當(dāng)注水分別為凈化水和軟化水時(shí)，初餾塔頂冷凝水監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。

表1 初餾塔頂冷凝水監(jiān)測(cè)結(jié)果Table 1 Observation results of primary tower condensed water

3.1 注水為凈化水

根據(jù)跟蹤監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，電脫鹽注水為凈化水時(shí)，電脫鹽注水與初餾塔頂冷凝水的pH值存在著一定的線性關(guān)系，電脫鹽注水的pH值對(duì)初餾塔頂冷凝水的pH值影響很大，若電脫鹽注水的pH值較低，初餾塔頂冷凝水的pH值也較低，這樣會(huì)造成初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量超標(biāo)。

3.2 注水為軟化水

2011年9月，因工藝操作的因素，裝置的電脫鹽注水由凈化水暫時(shí)改為軟化水，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，電脫鹽注水為軟化水時(shí)，盡管初餾塔頂冷凝水中的pH值沒有大的變化，但塔頂冷凝水中的鐵離子含量均在合格的范圍內(nèi)。

3.3 注水為除鹽水

2012年2月22日東蒸餾裝置的電脫鹽注水由凈化水改為除鹽水，為研究電脫鹽注水為除鹽水時(shí)對(duì)初餾塔頂系統(tǒng)腐蝕的影響，對(duì)電脫鹽注水(除鹽水)和初餾塔頂冷凝水進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測(cè)(見表2)。

表2 初餾塔頂冷凝水監(jiān)測(cè)結(jié)果Table 2 Observation results of primary tower condensed water of electric desalting with desalted water

從表2可以看出，電脫鹽注水為除鹽水時(shí)，裝置正常煉制沈北油、遼河稀油、二外油時(shí)，初餾塔頂冷凝水的鐵離子含量能夠控制在合格的范圍內(nèi)。

4 結(jié) 論

(1)因?yàn)槌躔s塔頂系統(tǒng)未設(shè)注中和緩蝕劑，電脫鹽注水的性質(zhì)對(duì)初餾塔頂系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕影響很大。

(2)裝置的電脫鹽注水為凈化水時(shí)，初餾塔頂冷凝水的pH值與電脫鹽注水的pH值存在著一定的線性關(guān)系，提高電脫鹽注水的pH值對(duì)抑制初餾塔頂系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕起著重要的作用。凈化水的pH值維持在7.0以上，才能保證初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量在合格的范圍內(nèi);若凈化水的pH值較低，則初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量超標(biāo)嚴(yán)重，初餾塔頂系統(tǒng)腐蝕加劇。

(3)裝置的電脫鹽注水為軟化水和除鹽水時(shí)，在正常工藝操作范圍內(nèi)，初餾塔頂冷凝水中的鐵離子含量均在合格的范圍內(nèi)，能夠控制初餾塔頂?shù)蜏叵到y(tǒng)設(shè)備的腐蝕。

(編輯 陳鳳娥)

Abstract:The primary fractionator in the east distillation unit of PetroChina Liaohe Petrochemical Company had been operating with little corrosion in the overhead．The pH value of overhead condensate water was of alkali，and no process corrosion prevention measures had been taken such as injection of corrosion inhibitor in the overhead．Ever since July，2010，iron ions in the overhead condensate water of the primary fractionator exceeded specifications，and there was a great change in pH value of overhead condensate water．To find out the causes of overhead corrosion，the changes of quality of water into the unit and crude oil properties were monitored．It is found that the properties of injection water in electro－static desalting unit have a great impact on the corrosion in the overhead of primary fractionator．

Keywords:overhead system of primary fractionator，injection of electro－static desalting，corrosion，pH value，iron ions

Impact of Water Injection on Corrosion in Primary Distillation Tower

Liu Yanfeng，Xu Jian，Yu Yang，Wang Zi’ang，Pei Dongshuang，Gong Qingxiang
(PetroChina Liaohe Petrochemical Company，Panjin，Liaoning 124022)

TE868

A

1007－015X(2012)05－0001－02

2012－05－29;修改稿收到日期:2012－07－20。

劉艷峰，碩士學(xué)位，高級(jí)工程師，1993年畢業(yè)于石油大學(xué)(華東)煉制系石油加工專業(yè)，現(xiàn)從事防腐研究工作。E-mail:lyf 0625@sohu.com。