TH-AC08A重油加氫分餾緩蝕劑在加氫裂化裝置上的應(yīng)用

徐永隆

（中國(guó)石油化工股份有限公司安慶分公司，安徽安慶 246002）

中石化安慶分公司煉油部重油加氫裝置產(chǎn)能2Mt/a、加氫裂化裝置產(chǎn)能1Mt/a，其分餾單元的進(jìn)料是來(lái)自反應(yīng)部分的低分油，先進(jìn)入脫丁烷塔C301第20層塔板。C301有51層浮閥塔板，操作壓力1.70MPa，塔頂氣經(jīng)空冷器EC301、后冷器E304部分冷凝冷卻后，進(jìn)入脫丁烷塔頂回流罐D(zhuǎn)301，在罐中分離出塔頂干氣。經(jīng)脫丁烷塔回流泵P301/A、B升壓后，大部分D301的液相用作C301的塔頂回流；經(jīng)脫乙烷塔進(jìn)料泵P302/A、B升壓后，D301的另一部分液體用作脫乙烷塔C302的進(jìn)料。

在D301切除脫丁烷塔進(jìn)料攜帶的水，控制界面，與高分D303含硫污水一起送污水汽提裝置。脫丁烷塔熱量由塔底重沸爐F301提供，脫丁烷塔底油經(jīng)塔底重沸爐進(jìn)料泵P303/A、B升壓，去反應(yīng)部分的E203（殼程）換熱，然后分四路進(jìn)入脫丁烷塔底重沸爐F301，加熱后返回到脫丁烷塔底部。F301的出口溫度，由調(diào)節(jié)F201燃料油、燃料氣量來(lái)控制，C301塔底油作為C303的進(jìn)料。

脫乙烷塔進(jìn)料由泵P302/A、B送入C302第25層塔板，C302 所需熱量由脫乙烷塔底重沸器E301供給，C302有37層塔板，操作壓力為2.3MPa。經(jīng)E305部分冷凝冷卻后，C302塔頂氣體進(jìn)入脫乙烷塔回流罐D(zhuǎn)302，在罐中分離出的塔頂干氣，與低分干氣，脫丁烷塔頂干氣合并，送到脫硫裝置，C302的液相經(jīng)泵P304/A、B升壓后，全部作為C302的回流。C302底部液體經(jīng)E306冷卻后，送到脫硫裝置進(jìn)行脫硫，得到潔凈的產(chǎn)品液化氣。

由于高硫原油加工比例的逐步提高，加氫裂化裝置原料硫隨之進(jìn)一步增高。近八個(gè)月以來(lái)，原料硫含量平均為7 790μg/g。脫丁烷塔塔頂氣的H2S含量56 670mg/m3，塔頂回流罐酸性水中H2S含量為6 490mg/L；脫乙烷塔塔頂氣的H2S含量27 800mg/m3，塔頂回流罐酸性水中H2S含量為4 200mg/L。從而，濕H2S腐蝕現(xiàn)象難以避免，尤其是塔頂空冷器和水冷器因H2S濃度最高，發(fā)生低溫H2S+H2O的腐蝕最為嚴(yán)重，造成設(shè)備均勻減薄，穿孔泄漏現(xiàn)象。為了安全生產(chǎn)，急需更換更好的緩蝕劑，必須盡快解決因腐蝕引發(fā)的不安全問(wèn)題。

1 腐蝕與緩蝕機(jī)理

1.1 腐蝕機(jī)理

由于加氫裂化進(jìn)料中含有硫和氮的有機(jī)物，經(jīng)加氫反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為硫化氫和氨，二者再反應(yīng)生成硫氫化氨（NH4HS）。NH4HS在pH大于7.0時(shí)生成銨離子（NH4+）和硫氫根離子（HS-）。由此引發(fā)換熱器管束等部位的腐蝕。反應(yīng)方程式如下：

除硫氫化氨腐蝕外，主要還有氯化氨帶來(lái)的腐蝕。氯化物來(lái)自原油電脫鹽處理過(guò)程中的殘留和加氫裂化裝置所用氫中的一些含氯雜質(zhì)。這些氯化物經(jīng)加氫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氯化氫（HCl），再與進(jìn)料中的氨反應(yīng)生成氯化氨（NH4Cl）。氯化氨沉積形成沉積鹽，附著在金屬表面，引起垢腐蝕，導(dǎo)致金屬設(shè)備管線穿孔泄漏。

1.2 緩蝕機(jī)理

TH-AC08A加氫緩蝕劑是由多種改性有機(jī)胺組成的水溶性混合物。對(duì)于采用熱高分流程的加氫裂化裝置來(lái)說(shuō)，濕H2S腐蝕主要出現(xiàn)在汽提塔、脫丁烷塔和脫乙烷塔塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)。TH-AC08A加氫緩蝕劑加入系統(tǒng)后迅速在系統(tǒng)內(nèi)分散，提升水中pH，同時(shí)，在設(shè)備表面形成致密的保護(hù)層，達(dá)到全面防腐的目的。TH-AC08加氫緩蝕劑具有以下功能：①成膜性：即該劑注入系統(tǒng)后能迅速分散于水相，同時(shí)在金屬表面形成牢固且致密的吸附膜；②中和性：該劑加入系統(tǒng)后，能有效中和HCl、H2S，使冷凝水中pH升高，并且有機(jī)胺與HCl、H2S形成的胺鹽具有低熔點(diǎn)，減少銨鹽沉積，避免了垢下腐蝕。③清凈性：該劑注入系統(tǒng)后能夠有效地對(duì)已形成的NH4Cl、NH4HS垢進(jìn)行清除，從而防止沖蝕和垢下腐蝕的發(fā)生。將TH-AC08加氫緩蝕劑注入塔頂揮發(fā)線，可有效抑制脫丁烷塔、脫乙烷塔頂系統(tǒng)濕H2S對(duì)設(shè)備的腐蝕。

2 緩蝕劑的使用情況

2.1 緩蝕劑加注

從2018年10月12日開(kāi)始投加江蘇太湖新材料控股有限公司生產(chǎn)的TH-AC08A加氫緩蝕劑，不需用水稀釋，直接將TH-AC08A加氫緩蝕劑注入塔頂揮發(fā)線。兩個(gè)半月里，THAC08A加氫緩蝕劑共消耗6.82t，注劑量為7～11μg/g（相對(duì)于脫丁烷塔、脫乙烷塔進(jìn)料量），劑耗量略低于技術(shù)協(xié)議中的數(shù)量，加注流程見(jiàn)圖1。

圖1 緩蝕劑加注流程

2.2 質(zhì)量指標(biāo)

TH-AC08加氫緩蝕劑水溶性，其質(zhì)量指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 TH-AC08A加氫緩蝕劑質(zhì)量指標(biāo)

3 緩蝕劑的使用效果

1）在使用原緩蝕劑時(shí)，脫丁烷塔頂回流罐、脫乙烷塔頂回流罐酸性水中各項(xiàng)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 原緩蝕劑脫丁烷塔、脫乙烷塔頂回流罐酸性水中Fe2+采樣分析數(shù)據(jù)

2）使用TH-AC08A加氫緩蝕劑后，脫丁烷塔、脫乙烷塔頂回流罐酸性水中Fe2+采樣分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

表3 TH-AC08A加氫緩蝕劑脫丁烷塔、脫乙烷塔頂圈流罐酸性水中Fe+采樣分析數(shù)據(jù) mg/L

表2、表3數(shù)據(jù)表明，在用TH-AC08A加氫緩蝕劑替代原緩蝕劑后，脫丁烷塔頂回流罐（D301）、脫乙烷塔頂回流罐（D302）酸性水中鐵離子濃度大幅度降低，均控制在3mg/L以下。合格率高，符合工藝指標(biāo)要求。

4 結(jié)論

從兩個(gè)多月的使用情況看，江蘇太湖新材料控股有限公司生產(chǎn)的TH-AC08A加氫緩蝕劑有效抑制了硫化氫和氯化物對(duì)加氫裂化裝置設(shè)備管線的腐蝕，取得了良好的使用效果。THAC08A加氫緩蝕劑加注方便，易溶于水。TH-AC08A加氫緩蝕劑有效防范了加工高硫原油后的材質(zhì)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，在確保裝置的安全生產(chǎn)方面發(fā)揮了重要作用。