中和胺在乙烯裝置上的應用

工業(yè)掖術(shù)乙烯工業(yè)2009,21(1) 36~39ETHYLENE INDUSTRY中和胺在乙烯裝置上的應用趙錕(中國石化揚子石油化工股份有限公司烯烴廠(chǎng),江蘇南京,210048)摘要; 揚子2號乙烯裝置原設計通過(guò)注入普堿控制工藝水及急冷水的pH值,但因使用普堿存在著(zhù)易引起pH值波動(dòng)、腐蝕設備等問(wèn)題,故增加了1套工藝水注胺系統。通過(guò)注入中和胺,工藝水及稀釋蒸汽的pH值控制較為穩定,工藝水排污及稀釋蒸汽中的鈉離子含量大幅下降、鐵離子含量得到有效控制，設備腐蝕控制良好。周時(shí)急冷水注堿量也逐步降低。文中還對中和胺的性能進(jìn)行了介紹。關(guān)鍵字:乙烯裝置;中和胺;工藝水;稀釋蒸汽;急冷水中國石化揚子石油化工股份有限公司烯烴廠(chǎng)Fe2+ +s2-→FeS(以下簡(jiǎn)稱(chēng)揚子)2號乙烯裝置工藝水(PW)與急冷陰極反應:2H+ +2e→H2水(Qw)的pH值控制原設計是通過(guò)注人普堿來(lái)實(shí)H2S的腐蝕特征是使金屬表面受到非均勻性現的。普堿的主要成分為NaOH(濃度為20%)與的電化學(xué)腐蝕,形成層狀的剝落與局部的蝕坑。Na2CO3(濃度為7%)。使用NaOH有以下缺點(diǎn):H2S的腐蝕隨時(shí)間變化,在腐蝕作用開(kāi)始時(shí)腐(1)因NaOH堿性較強,如使用不當易引起工蝕速度很快, 400小時(shí)后腐蝕速度顯著(zhù)減慢,這與藝水pH值有較大的波動(dòng);生成FeS防護膜有關(guān)。在低pH值下H2S的溶解(2)NaOH與有機酸易發(fā)生皂化反應,生成表度很小，隨著(zhù)pH值的增高H2S溶解度也增加,當面活性劑,產(chǎn)生乳化作用;pH值達到8.0左右時(shí),H2S的腐蝕作用最大。在(3)由于NaOH不易揮發(fā),在稀釋蒸汽發(fā)生器H2S的水溶液中,如有氣離子存在時(shí),可大幅促進(jìn)中汽液界面間,極易在液相積聚,造成pH值升高;H2S的腐蝕作用。而酸性氣體會(huì )隨稀釋蒸汽蒸發(fā),造成相關(guān)設備腐雖然在乙烯裝置中均設置了工藝水汽提塔,蝕;(4)由于稀釋蒸汽發(fā)生量較大,易將水相中的但很難除盡HS等酸性介質(zhì),尤其是氯離子。從NaOH夾帶至裂解爐管,造成裂解爐管壽命縮短。揚子乙烯裝置工藝水的pH值操作記錄可知,工藝乙烯裝置中的工藝水汽提塔腐蝕主要表現為水在稀釋蒸汽發(fā)生器中汽化時(shí)，其氣相的pH值低酸性腐蝕,尤其是H2S腐蝕。因為裂解原料中不于液相。工藝水中所含的酸性介質(zhì)會(huì )被汽化,并同程度的含有硫化物,或者為了延長(cháng)爐管壽命,需隨蒸汽蒸發(fā);而NaOH不易汽化,所以稀釋蒸汽發(fā)在裂解原料中加入硫化物,這些化合物經(jīng)高溫裂生器芯子汽液界面會(huì )出現許多點(diǎn)腐蝕現象。揚子乙烯裝置稀釋蒸汽發(fā)生系統稀釋蒸汽解后,轉化為H2S等酸性物質(zhì),經(jīng)過(guò)水洗后酸性物(DS)除沫網(wǎng)因長(cháng)時(shí)間運行后受損,造成DS霧沫夾質(zhì)部分會(huì )溶人水中。由于HS等酸性物質(zhì)的存帶比較嚴重,致使DS中帶堿,鈉離子含量偏高,造在,系統內容易產(chǎn)生不同程度的酸性腐蝕。中國煤化工在H2S- H20水溶液中,含有H+、HS-、S-的CNMH G離子和H2S的分子,對金屬的腐蝕為氫去極化過(guò)作者簡(jiǎn)介:趙餛(1978- ),男，2000年畢業(yè)于南京化工大學(xué)化程,其反應如下:工工藝專(zhuān)業(yè),同年分配至揚子烯烴廠(chǎng)乙烯車(chē)間,現從事乙烯工陽(yáng)極反應:Fe- 2e- +Fe2+藝管理工作,工程師。第21卷趙錕.中和胺在乙烯裝置 上的應用成BA- 1103、BA- 1104兩臺裂解爐對流段二次注運行。為從根本上解決稀釋蒸汽帶堿的問(wèn)題,汽不銹鋼管大面積腐蝕開(kāi)裂,并使新區裂解爐運2005年9月在2號乙烯裝置急冷區增設了1套行周期大幅度縮短,嚴重影響乙烯裝置的高負荷PW注胺系統。注胺系統流程見(jiàn)圖1。堿罐GA-I 107A/B泵QW管線(xiàn)入口GA-1130AGA-1I0S塔PW管線(xiàn)入口GA-1130B8| 文FA-1115罐PW管線(xiàn)入口CA-1130CGA-1130D有機胺罐5O甲6齒輪泵-CC 2刀0金屬軟管圖12 號乙烯裝置急冷區PW注胺系統流程示意1中和胺簡(jiǎn)介長(cháng),是受到金屬排斥的碳氫化合物。分子頭部極為減少H2S等含硫化物的腐蝕作用,可采取性基團的性質(zhì)對于決定這種成膜成分在金屬上吸下列一些方法:附作用是相當重要,而碳氫化合物尾部的長(cháng)短及(1)選用耐腐蝕的材料。在同樣介質(zhì)下,不同其結構可決定這種成膜成分對油與水的相對溶解的金屬材料具有不同的腐蝕速度,當然這種方法度和其它性質(zhì),其主要功能是吸附流過(guò)金屬表面會(huì )增加一次性投資。的某些油分及其它烴類(lèi)組分。成膜成分尾部吸附(2)注意控制和減少HS等腐蝕介質(zhì)的濃度、的油分可構成防止腐蝕性溶液侵蝕基體金屬的--溫度和金屬設備的接觸時(shí)間，避免和減少有促進(jìn)種機械隔層。硫化物腐蝕作用的其它介質(zhì),從環(huán)境因索上減少成膜成分的需要量是由與被保護的金屬表面硫化物的腐蝕作用。但由于原料的不可控性,以相接觸的工藝水總量、以及在該金屬表面形成一及工藝條件的限制,這種調節余地較小。層致密的保護膜在水中所需要的最低濃度決定(3)添加中和緩蝕劑。對于酸性腐蝕,最簡(jiǎn)單的處理方法是除去或中和腐蝕介質(zhì)內的酸性組吸附在基體金屬表面上的成膜成分與其自身分。所吸附的油分相結合,就可起到與保護性涂層相1.1中和緩蝕劑作 用機理類(lèi)似的隔層作用。由于不斷向水中添加成膜成中和緩蝕劑為具有中和與成膜雙重作用的緩分,因此可使隔層在遭到破壞后自行恢復。蝕劑,內含有機胺和有機酰胺,其活性成分帶有極應用該中和緩蝕劑可大幅延長(cháng)工藝水汽提塔性基團。其中的中和成分可以中和H2S釋放的氫和稀釋蒸汽發(fā)生器的使用壽命。離子,并能隨H2S等酸性氣體冷凝或汽化,從而達1.2中國煤化工到汽液兩相的中和作用。其中的成膜成分是某種HCN M H G的胺為中和緩蝕表面活性物質(zhì),其分子由頭尾兩部分組成,分子的劑 ,其外觀(guān)為淺黃包液體,壘做性,熱穩定性好,不頭部是能吸附在金屬上的極性基;分子的尾部很含重金屬和鹵素元素,但對人體有刺激性和腐蝕38 .乙烯工業(yè)第21卷性。其物性指標見(jiàn)表1。3.2工藝水排污及稀釋蒸汽中鈉離子含 大幅下降表1中和緩蝕劑物 性指標在2號乙烯裝置工藝水系統注胺前, DS凝液指標取樣點(diǎn)SC- 8109鈉離子含量分析值為185 mg/L, .胺值KOH/(mg*g-3)≥300而DS中鈉離子含量最高允許值為0.05 mg/L。注密度(20 C)/(g*cm-3)1000~0 1.180凝點(diǎn)/C.≤-10胺后通過(guò)對工藝水排污與DS中鈉離子含量的跟.內點(diǎn)(團口杯法)/C>62蹤監測,發(fā)現隨注胺時(shí)間的延長(cháng),鈉離子含量明顯下降,目前基本能夠維持在0.01 ~0. 10 mg/L。注胺2注胺過(guò)程后工藝水排污與DS中鈉離子含量變化情況見(jiàn)圖4。(1)注胺量的調整。+ T.藝水排污; + DS凝液2005年8月30日,2號乙烯裝置工藝水系統開(kāi)始注胺,注人點(diǎn)分別為工藝水汽提塔DA- 1105及DS罐FA- 115工藝水人口管線(xiàn)上。兩處的注人量均為約9.6 Lh。8享8888898877818(2)注堿量的調整。時(shí)間(2007年)2號乙烯裝置工藝水系統注胺開(kāi)始后便停止圖4注胺后工藝水排污 與DS中鈉離子含量變化情況注堿,并從9月2日視急冷水pH值情況逐步調低3.3工藝水排污和稀釋蒸汽凝液中鐵離子濃度注堿量,目前注堿量降至2 Lh。得到控制工藝水排污中鐵離子濃度變化情況見(jiàn)圖5。3注胺后的效果3.1 PW 與DS的pH值控制比較穩定10pH值控制偏低造成鐵離子濃度有所上升自2005年8月30日2號乙烯裝置工藝水系25統注胺以來(lái),PW與DS的pH值控制一直較為穩定,波動(dòng)范圍較小。2007年6月22日-9月25日DA- 1105塔工藝水取樣點(diǎn)SC-8105、FA-1115罐工藝水排污取樣點(diǎn)情況分別見(jiàn)圖2、圖3。1009.5圖5工藝水排污中鐵離子濃度變化情況g~w fhrmMh從圖5可看出, SC8107(2 號急冷工藝水排污分析樣)鐵離子濃度基本控制在2x 10-°以下，其中在7月18-25日期間異常偏高,也主要是跟這段時(shí)間工藝水pH值偏低有關(guān)。稀釋蒸汽凝液中鐵離子濃度變化情況見(jiàn)圖6。圖2工藝水pH值變化情況10.鐵離子濃度上升與工藝水e 0.35; pH值偏低處于同- 一時(shí)間段取樣點(diǎn)故障，無(wú)樣。欄0.20B 0.s-R0f掌0.10中國煤化工TYHCNMHGT享 享時(shí)間(20U1年)圖3稀釋蒸汽pH值變化情況圖6稀釋蒸汽凝液中鐵離子濃度變化情況第21卷趙錕.中和胺在乙烯裝 置上的應用●39從圖6可看出，SC8109(2號急冷DS凝液分液體(已確認該物質(zhì)不是急冷油),pH值為8~9,析樣)鐵離子濃度基本控制在小于0.1x 10-6,表并且EA-1124換熱器下部封頭法蘭也不斷冒出明系統腐蝕控制良好。其中7月18-25日鐵離子這種粘度很高的液體,以前未發(fā)現過(guò)。濃度異常偏高,原因主要是在這期間工藝水pH偏(2)工藝水偶有發(fā)泡現象。低,平均只有6.93,導致稀釋蒸汽pH值也偏低。3.4新區裂解爐運行周期有所延長(cháng)5結語(yǔ)注胺后,新區裂解爐輻射段爐管表面溫度上(1)中和胺在2號乙烯裝置應用后,工藝水和升趨勢有所減緩,其中重質(zhì)進(jìn)料爐運行周期從之稀釋蒸汽pH值較為穩定。前約20天延長(cháng)至2007年底的30天左右,但尚未(2)工藝水排污及稀釋蒸汽中鈉離子含量大恢復到DS帶堿前水平。幅下降。(3)工藝水排污及稀蒸汽凝液中鐵離子濃度4遺留問(wèn)題在2號乙烯裝置工藝水系統注胺過(guò)程中,發(fā)得到有效控制。(4)相對普堿而言,中和胺的價(jià)格較高?？稍诂F了幾個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題:(1)對DS發(fā)生器EA- 1123工藝水側倒淋定急冷水中(QW)加注普堿,降低中和胺的用量,以期排放時(shí),發(fā)現工藝水中含有大量粘稠的棕黑色控制成本。00000.000000000000000000己烯在絨.世界前50家石油公司綜合排名2008年12月美國《石油情報周刊>公布了根據石油儲量、天然氣儲量、石油產(chǎn)量、天然氣產(chǎn)量、石油煉制能力和油品銷(xiāo)售量6項指標綜合測算的2007年世界最大100家石油公司綜合排名。排在世界前10名的大石油公司基本未變,但排序發(fā)生了變化。沙特阿拉伯國家石油公司繼續居榜首;伊朗國家石油公司排名升至第2的位;中國石油天然氣股份有限公司公司自2000 年首次進(jìn)人前10名以來(lái),排名首次進(jìn)人世界前5位,位居第5位;委內瑞拉國家石油公司超過(guò)BP公司升至世界第4位;?？松梨诠救晕痪拥?位,是惟一-保住排名的公司;BP和皇家荷蘭/殼牌集團分別退至第6位和第7位。中國的3大石油公司均進(jìn)入世界前50名的行列，中國石油天然氣股份有限公司公司位居第5,中國石油化工股份有限公司排名25位,比去年前進(jìn)4位。中國海洋石油有限公司首次進(jìn)人世界前50名之列，居第48位。進(jìn)入50家大公司行列的美國公司有9家,俄羅斯公司有5家,英國公司有3家。世界前50家石油公司綜合排名(2008年12月)20007 年排名公司國家國有比例，%_1沙特阿拉伯國家石油公司沙特阿拉伯100伊朗國家石油公司伊朗?？松梨诠久绹瘍热鹄瓏沂凸局袊吞烊粴夤煞萦邢薰局袊鳥(niǎo)P公司英國皇家荷蘭/殼牌英國/荷蘭美國康菲公司9雪佛龍公司.10道達爾公司中國煤化工2中國石油化工股份有限公司48中國海洋石油有限公司HCNMHG摘自SEK《簡(jiǎn)報》第41期