JYH-3000緩蝕劑在蠟油加氫裝置的應(yīng)用

曹喜升1 賈 麗 莊鎖良

(1.中石化股份有限公司天津分公司煉油部，天津 300271；2.北京樂文科技發(fā)展有限公司，北京 102500)

JYH-3000緩蝕劑在蠟油加氫裝置的應(yīng)用

曹喜升1賈 麗2莊鎖良2

(1.中石化股份有限公司天津分公司煉油部，天津 300271；2.北京樂文科技發(fā)展有限公司，北京 102500)

本文探討了蠟油加氫裝置高壓空冷器管路系統(tǒng)的腐蝕和結(jié)垢機(jī)理，并對(duì)JYH-3000多硫化物緩蝕劑在天津石化蠟油加氫裝置的工業(yè)應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。應(yīng)用結(jié)果表明，JYH-3000多硫化物型緩蝕劑對(duì)抑制硫化物、氰化物等對(duì)空冷器的腐蝕具有良好的緩蝕效果，從而提高了空冷器使用效率，保障了裝置的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

蠟油加氫 空冷器 腐蝕機(jī)理 多硫化物 緩蝕劑

0 前言

隨著加氫裝置原料的硫含量、氮含量逼近甚至超過了設(shè)計(jì)上限，造成設(shè)備較為嚴(yán)重的腐蝕和結(jié)垢。

國外[1]早在20世紀(jì)70年代就開始對(duì)加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)高壓空冷部位的腐蝕及結(jié)垢進(jìn)行研究，NACE(美國國家腐蝕工程師協(xié)會(huì))1976年對(duì)42套加氫裂化和加氫處理單元反應(yīng)器流出物空冷器和相關(guān)管道腐蝕情況進(jìn)行調(diào)查，總結(jié)出了一些規(guī)律性的結(jié)論，如Kp、流速、NH4HS濃度對(duì)腐蝕的影響等，至今仍是設(shè)備設(shè)計(jì)和操作時(shí)的參考準(zhǔn)則。UOP公司在20世紀(jì)90年代末也對(duì)46套加氫裝置進(jìn)行了腐蝕調(diào)查，獲得了一些系統(tǒng)設(shè)計(jì)、操作工藝、選材等方面的經(jīng)驗(yàn)。此外，還有多家科研單位在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬現(xiàn)場工藝條件，對(duì)高壓空冷腐蝕進(jìn)行研究，也獲得了一些有參考價(jià)值的腐蝕數(shù)據(jù)。為解決生產(chǎn)過程中遇到的高壓空冷腐蝕問題，中石化天津分公司在其蠟油加氫裝置中嘗試應(yīng)用了北京樂文科技發(fā)展有限公司JYH-3000多硫化物緩蝕劑，收到了良好的效果。

1 流程簡介

從常減壓裝置來的減壓蠟油和從焦化裝置來的焦化蠟油進(jìn)裝置混合后，首先進(jìn)入原料油緩沖罐，經(jīng)原料油升壓泵升壓、與加氫蠟油換熱后經(jīng)過濾除去雜質(zhì)，進(jìn)入濾后原料油緩沖罐。原料油經(jīng)反應(yīng)進(jìn)料泵升壓后與已預(yù)熱的混合氫混合，混氫原料油與反應(yīng)產(chǎn)物換熱，然后進(jìn)入反應(yīng)進(jìn)料加熱爐加熱?；鞖湓嫌驮诜磻?yīng)進(jìn)料加熱爐內(nèi)加熱至所需的溫度后，進(jìn)入加氫反應(yīng)器，在催化劑的作用下，進(jìn)行加氫反應(yīng)。催化劑床層間設(shè)有控制反應(yīng)溫度的急冷氫。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)與混合氫、混氫原料油分別換熱后，進(jìn)入熱高壓分離器。

2 現(xiàn)狀分析

2.1設(shè)備、管線規(guī)格及材質(zhì)情況

高壓空冷器(A101)規(guī)格為GP9×2.5-6-160-25S-23.4/DR-Ⅱt，材質(zhì)為Incoloy825，其它與之相連的管線材質(zhì)為15FA13(碳鋼材質(zhì)，抗硫化氫要求)，空冷器入口管線設(shè)有除鹽水注入系統(tǒng)。

2.2高壓空冷器運(yùn)行情況

目前，天津石化蠟油加氫裝置原料硫含量平均為3.5%(m/m)，氮含量平均為0.13%(m/m)，熱高分氣中硫化氫含量在30000～50000mg/m3。為了避免銨鹽結(jié)晶堵塞管束，需要在空冷入口注入除鹽水，用以溶解銨鹽，不可避免的會(huì)在空冷管束發(fā)生低溫H2S+H2O腐蝕和硫氫化氨垢下腐蝕。隨著公司高硫原油加工比例的逐步提高，原料中硫、氮含量將進(jìn)一步增高，上述腐蝕將更加嚴(yán)重，必須采取必要的防腐措施。

2.3設(shè)備腐蝕帶來的影響

如果高壓空冷器(A101)因銨鹽結(jié)晶堵塞管路，將會(huì)發(fā)生循環(huán)氫冷后溫度過高、反應(yīng)系統(tǒng)壓降增大等現(xiàn)象。循環(huán)氫冷后溫度過高會(huì)導(dǎo)致循環(huán)氫脫硫塔運(yùn)行異常，引起循環(huán)氫帶液，影響循氫機(jī)安全運(yùn)行。反應(yīng)系統(tǒng)壓降增大會(huì)導(dǎo)致循氫機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)困難，為了保證循氫機(jī)正常運(yùn)行，需要被迫提高轉(zhuǎn)速，將會(huì)導(dǎo)致裝置3.5MPa蒸汽耗量增大，增加裝置運(yùn)行成本。

如果高壓空冷管束因腐蝕發(fā)生泄漏，由于高壓空冷出入口按設(shè)計(jì)規(guī)定沒有設(shè)置閥門，設(shè)備無法切除，高壓高含硫化氫氣體大量外泄，裝置將被迫緊急停工。

3 緩蝕原理

為了有效抑制高壓空冷系統(tǒng)濕硫化氫和硫氫化氨對(duì)設(shè)備的腐蝕，可將JYH-3000型緩蝕劑用水稀釋后注入到高壓注水泵入口，隨高壓注水流經(jīng)空冷器管束，進(jìn)入到冷高壓分離器。JYH-3000型緩蝕劑不僅可以對(duì)H2S進(jìn)行中和，提高局部微量冷凝水的pH值，而且還可以在設(shè)備表面形成致密保護(hù)膜，有效保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備。

3.1 JYH-3000型緩蝕劑技術(shù)指標(biāo)

蠟油加氫裝置空冷緩蝕劑采用JYH-3000型緩蝕劑，該緩蝕劑物性如表1。

表1 JYH-3000型緩蝕劑技術(shù)指標(biāo)

3.2作用機(jī)理

該產(chǎn)品由多硫化鈉、水溶性有機(jī)胺等組成。通過在金屬表面形成堅(jiān)固的保護(hù)膜和中和作用，能防止H2S-HCN-NH3-H2O介質(zhì)對(duì)設(shè)備的腐蝕，適用于蠟油加氫裝置分餾塔頂、高壓空冷器等部位的緩蝕，亦可防止因NH4HS、NH4Cl沉積而形成的結(jié)垢及垢下腐蝕。

4 緩蝕劑的應(yīng)用情況

JYH-3000自2009年12月下旬裝置首次開工即開始投加，注入方法為將本緩蝕劑與水以1:8～10的比例稀釋后，用計(jì)量泵連續(xù)注入高壓注水泵入口，通過高壓注水泵隨反應(yīng)注水進(jìn)入到高壓空冷系統(tǒng)。根據(jù)冷高分水中硫氫化氨的含量確定注入量，預(yù)膜期注入量比正常期的稍多，JYH-3000水溶性緩蝕劑的注入量為20ppm。緩蝕劑加注流程見圖1。

5 防腐效果分析

5.1高壓空冷器出口溫度監(jiān)測和鐵離子分析

為了考察使用效果具體列于表2中。

圖1 JYH-3000緩蝕劑加注流程示意圖

表2 使用JYH-3000型緩蝕劑后高壓空冷器出口溫度及鐵離子監(jiān)測分析

由表2可以看出，使用JYH-3000型緩蝕劑后，高壓空冷器各組出口溫度比較均勻，保持在48～52℃，幾乎沒有偏流或結(jié)垢現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，生產(chǎn)操作正常。

5.2裝置設(shè)備檢修檢查情況

2012年裝置進(jìn)行大檢修，利用內(nèi)窺鏡對(duì)高壓空冷管束進(jìn)行檢測，未發(fā)現(xiàn)管束結(jié)鹽、結(jié)垢現(xiàn)象；對(duì)管壁進(jìn)行測厚，管壁沒有減薄，高壓空冷可以繼續(xù)使用。

6 結(jié)論

通過在蠟油加氫裝置上使用北京樂文科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的JYH-3000型緩蝕，得到如下認(rèn)識(shí)和經(jīng)驗(yàn)：

(1)JYH-3000型緩蝕劑可有效解決加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)高壓空冷器的腐蝕。

(2)JYH-3000型緩蝕劑在加工高硫油的企業(yè)中應(yīng)用可帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 胡洋, 王昌齡, 薛光亭等. 重油加氫裝置反應(yīng)系統(tǒng)高壓空冷器的腐蝕[J]. 石油化工腐蝕與防護(hù), 2003, 20(1).

表4 耐酸噴注料的性能指標(biāo)

(2)優(yōu)化配比后配置的噴注料具有比國產(chǎn)泡沫?；u優(yōu)異的耐磨性、抗?jié)B性、熱穩(wěn)定性、整體性，結(jié)合耐腐蝕構(gòu)件和防腐封閉層形成整體復(fù)合煙囪內(nèi)襯防腐工作層，能大大提高濕煙囪耐久性，在脫硫低溫?zé)焽璺栏h(huán)有廣闊的前景。

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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，學(xué)士，工程師，車間副主任，從事加氫裝置生產(chǎn)技術(shù)管理工作。