JYH—2004油溶性緩蝕劑的應(yīng)用及評價

孟凡旭 劉 猛

（北京樂文科技發(fā)展有限公司，北京 102500）

0 引言

近幾年，原油品質(zhì)逐年下降，而這直接反映在了常減壓裝置上，使得裝置的生產(chǎn)、安全、設(shè)備防腐受到嚴(yán)重影響，腐蝕最為嚴(yán)重的就在三塔塔頂?shù)睦鋼Q低溫系統(tǒng)。中國石油某煉油廠現(xiàn)有的第二套常減壓裝置（以下簡稱二常減壓裝置）處理量為3.5Mt/a，裝置所使用緩蝕劑為某水溶性中和緩蝕劑，但由于近年來三塔塔頂冷卻系統(tǒng)所排污水中Fe2+3+含量頻頻超標(biāo)，設(shè)備的腐蝕泄漏時有發(fā)生，從安全生產(chǎn)考慮決定換用緩蝕劑，且通過考察，決定試用由北京樂文科技發(fā)展有限公司（以下簡稱北京樂文科技）研發(fā)、生產(chǎn)的JYH-2004油溶性緩蝕劑及JYH-2005中和劑。該系列助劑已在多家中石油、中石化企業(yè)使用多年，效果良好。

1 工業(yè)試用部分

1.1 試驗原理

該試驗是將JYH-2004油溶性緩蝕劑注入至蒸餾裝置三塔塔頂冷卻系統(tǒng)，通過監(jiān)測三塔塔頂冷凝器水包所排污水中Fe2+3+含量，同時控制排水的pH值。并根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)加劑量，達到減緩腐蝕的效果。同時為達到減少塔頂冷卻系統(tǒng)結(jié)垢堵塞及結(jié)垢腐蝕情況，試驗期間增加JYH-2005中和劑的配合使用。

1.2 工業(yè)試用目標(biāo)值

通過使用北京樂文科技生產(chǎn)的JYH-2004油溶性緩蝕劑后，由二常減壓裝置三塔塔頂冷凝器水包（減頂為減頂水封罐）所排污水中Fe2+3+含量≤3mg/L。

1.3 緩蝕劑加注方案

緩蝕劑的加注使用二常減壓裝置現(xiàn)有加入緩蝕劑的管線和計量泵，緩蝕劑的注入點在初餾塔、常減塔、減壓塔塔頂餾出線上。示意圖如下：

圖1

緩蝕劑的使用方案分為兩階段進行：

（1）JYH-2004油溶性緩蝕劑+氨水，試用期10天。

①JYH-2004油溶性緩蝕劑的加入總量按照二常減壓裝置處理量的8～12PPm進行加注、試驗，此量為純緩蝕劑的用量。緩蝕劑成膜期為七天，成膜期間緩蝕劑的加入量為20PPm；

②蒸餾塔頂注入量的比例為：初餾塔頂：常壓塔頂：減壓塔頂=2:3:5；

③使用氨水來調(diào)整pH值，由二常減壓裝置保持pH值在7～8.5。

（2）JYH-2004油溶性緩蝕劑+JYH-2005中和劑，試用期30天。

①JYH-2004油溶性緩蝕劑的加入總量按照二常減壓裝置處理量的8～12PPm進行加注、試驗，此量為純緩蝕劑的用量；

②蒸餾塔頂注入量的比例為： 初餾塔頂：常壓塔頂：減壓塔頂=2:3:5；

③使用JYH-2005中和劑在保證排放的污水的pH值在7～8.5之間以30～40PPm的比例進行調(diào)整。此試驗階段期間停注氨水。

1.4 JYH-2004油溶性緩蝕劑和JYH-2005中和劑的性能

1.4.1 JYH-2004油溶性緩蝕劑的性能如下

（1）具有抗高硫化氫腐蝕的作用，對于由HCl-H2S-H2O、H2S-HCN-NH3-H2O、H2S-NH3-H2O系統(tǒng)引起的腐蝕具有良好的防腐效果；

（2）可克服冷凝過程中的露點腐蝕，具有油溶性，能夠清除鹽垢，從而提高下游產(chǎn)品純度；

（3）不使油品乳化，遇水和油不產(chǎn)生沉淀，對油品質(zhì)量無不良影響；

（4）該緩蝕劑在介質(zhì)中有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，且在一定沖刷流速下亦可在金屬表面形成動態(tài)吸附保護膜。

1.4.2 JYH-2005中和劑的性能如下

（1）能中和蒸餾塔頂初凝區(qū)酸性物質(zhì)，防止冷凝線中出現(xiàn)露點腐蝕；

（2）與酸形成的產(chǎn)物具有良好的水溶性，從而提高下游產(chǎn)品的純度；

（3）與酸形成的產(chǎn)物是非沉積性鹽可防止管線的堵塞、減少沉積物的垢下腐蝕。

1.5 試驗數(shù)據(jù)的監(jiān)測

（1）進行采樣、分析；

（2）分析監(jiān)測點選在二常減壓裝置三塔塔頂油水分離罐污水出口，每天上午10：00和下午2：00接取水樣監(jiān)測污水的pH值、鐵離子含量的變化。由二套常減壓控制監(jiān)測水樣pH值在7～8.5之間。

1.6 緩蝕劑的加入注意事項

（1）緩蝕劑罐在長時間沒有使用時，需要將緩蝕劑罐內(nèi)部鐵銹等臟物徹底清洗干凈，防止將鐵離子帶入系統(tǒng)，從而影響到分析數(shù)據(jù)的真實性。同時防止雜物對細(xì)管線的堵塞；

（2）緩蝕劑要連續(xù)加入，緩蝕劑成膜期為七天，開始緩蝕劑總量控制在20PPm，以保證緩蝕劑在設(shè)備表面成膜，成膜期之后將緩蝕劑加注總量控制在8～12PPm；

（3）緩蝕劑無需拌熱，中和劑在冬天要有伴熱線，伴熱溫度不大于50℃；

（4）采樣時須將水樣放空約1min，把管線內(nèi)殘留的廢液和鐵離子沖洗干凈，并用水樣沖洗采樣瓶二次，方能正式采樣。由此防止因管線內(nèi)殘留廢液而影響樣品分析數(shù)據(jù)的真實性。

1.7 試驗過程及數(shù)據(jù)

1.7.1 第一階段

第一階段試驗由氨水來調(diào)控塔頂排水pH值。試驗時間為11月4日～11月14日，加注期間因收氨頻繁等原因造成pH波動較大及pH值超出7～8.5較多，致使試驗效果較差。三塔塔頂Fe2+3+濃度及pH數(shù)據(jù)如下：

小結(jié)：由第一階段Fe2+3+濃度及PH值之間關(guān)系可以看出：①在pH波動較大時Fe2+3+濃度會上??；②在pH值超出7～8.5范圍時Fe2+3+濃度會上?。虎蹨p頂?shù)腇e2+3+濃度最小值基本出現(xiàn)在pH值為8～8.5。所以：說明該緩蝕劑的使用效果和pH值的控制息息相關(guān)。即在使用過程中盡量減少pH的波動，且該緩蝕劑使用pH環(huán)境最宜在8～8.5左右。

圖1 二常減壓減頂Fe2+3+濃度及pH值

圖2 二常減壓常頂Fe2+3+濃度及pH值

圖3 二常減壓初頂Fe2+3+濃度及pH值

1.7.2 第二階段

第二階段試驗由JYH-2005中和劑調(diào)控pH值，且停止加注氨水。因加注條件不滿足調(diào)整至11月23日開始試驗。試驗期間加注JYH-2005中和劑量為30～40PPm時二常減壓三塔塔頂排水pH未能達到7～8.5。經(jīng)查閱發(fā)現(xiàn)該常減壓生產(chǎn)所用原油基本為遼河油，而遼河油酸值高于我國其他地區(qū)原油很多, 數(shù)據(jù)如下：

表1 我國主要原油的酸值

且在該段試驗期間因管線油泥堵塞、加注泵維修等原因造成JYH-2005中和劑多次中斷，致使該階段試驗效果較差，三塔塔頂Fe2+3+濃度及pH數(shù)據(jù)如下：

圖4 二常減壓減頂Fe2+3+濃度及pH值

圖5 二常減壓常頂Fe2+3+濃度及pH值

圖6 二常減壓初頂Fe2+3+濃度及pH值

小結(jié)：由第二階段Fe2+3+濃度及pH值之間關(guān)系可以看出：在三塔塔頂排水pH在7以下時JYH-2004油溶性緩蝕劑的使用效果較差，其中在減壓裝置尤為明顯。因原油酸值太高，JYH-2005中和劑在方案所協(xié)議加注量范圍內(nèi)無法使塔頂排水pH值控制在7～8.5，所以從經(jīng)濟等方面綜合考慮后，二常減壓與北京樂文科技協(xié)商第二階段試驗于12月11日結(jié)束，后期試驗調(diào)整為JYH-2004油溶性緩蝕劑與氨水配合使用（同第一階段方案）。

1.7.3 第三階段

第三階段試驗由氨水調(diào)控pH值，且停止加注JYH-2005中和劑（方案同第一階段試驗）。試驗時間為11月13日～11月22日。此階段試驗期間，二常減壓車間加強對氨水加注的控制，使得塔頂排水pH值盡量穩(wěn)定且盡量接近該緩蝕劑使用最佳pH范圍。三塔塔頂Fe2+3+濃度及pH數(shù)據(jù)如下：

圖7 二常減壓減頂Fe2+3+濃度及pH值

圖8 二常減壓常頂Fe2+3+濃度及pH值

圖9 二常減壓初頂Fe2+3+濃度及pH值

小結(jié)：由第三階段Fe2+3+濃度及pH值之間關(guān)系可以看出：控制塔頂排水pH平穩(wěn)后使得該緩蝕劑發(fā)揮出良好的緩蝕效果，三塔塔頂所排污水中Fe2+3+濃度100%達到試用技術(shù)協(xié)議的要求。

2 結(jié)語

緩蝕劑作為一種經(jīng)濟適用和高效的防腐蝕產(chǎn)品，在保護資源、減少材料損失、延長安全生產(chǎn)周期等方面起著重要的作用。國內(nèi)外的防腐蝕工作者在緩蝕劑的研究、應(yīng)用上做了大量的工作，來尋求緩蝕效果優(yōu)異、原油適應(yīng)性強的緩蝕劑。通過以上試驗可以看出：經(jīng)過階段性的試驗、調(diào)整、優(yōu)化后JYH-2004油溶性緩蝕劑在遼河油這樣的劣質(zhì)原油情況下仍發(fā)揮出了良好的緩蝕效果。在其他石化企業(yè)因原油酸值較遼河油低，一般還會加注JYH-2005中和劑的配合使用，這樣保證經(jīng)濟性的同時還減少了銨鹽的沉積，從而減少了管線的堵塞，也減緩了銨鹽沉積造成的垢下腐蝕。

最后呼喚更多的人才加入到防腐蝕行業(yè)，也期待著與石化企業(yè)有更多的合作機會，為努力提高我國設(shè)備防腐蝕技術(shù)水平作出應(yīng)有貢獻。