脱戊烷塔腐蚀结盐问题分析及处理

张骞 1 刘永飞 2

摘要：脱戊烷塔空冷，水冷，回流泵及附属管线和弯头由于较为严重的腐蚀问题给装置运行安全带来了严重隐患。因此，必须加强脱戊烷塔系统工艺防腐措施应用延长设备使用周期，以确保装置的安稳长满优生产。为了解决脱戊烷塔长期腐蚀问题，在对脱戊烷塔腐蚀结盐问题进行详细分析的基础上，通过积极采取针对性预防提升措施，有效降低了腐蚀速率，实现装置长周期运行。

关键词：脱戊烷塔；腐蚀结盐；防腐措施

0引言

连续重整分馏系统因重整催化剂“持氯”能力下降，再生器中注氯大量累积在分馏系统，极易腐蚀脱戊烷塔设备及管线，如何采取针对性的措施确保脱戊烷塔实际生产中能降低腐蚀速率，对于确保装置长周期运行至关重要。

1脱戊烷塔腐蚀现状

导致脱戊烷油塔腐蚀是重整反应产物含有大量的氯经过脱氯罐v208吸附后，少量的氯进入脱戊烷塔塔顶,冷却后氯离子富集在空冷进出口管线、设备。塔项戊烷油抽出温度90℃左右。经过空冷和水冷,介质由气态变为液态,氯和系统内的水形成 HCL 盐酸，再与系统中的氮元素（NH4+）生成铵盐，堵塞管路及设备，腐蚀管线和设备。

通过装置在线软件系统分别在是三个月份进行腐蚀检测发现：x月A205腐蚀测厚监测探针腐蚀速率0.0050mm//a,各管线腐蚀速率正常。y月A205腐蚀测厚监测探针腐蚀速率0.0091mm//a,各管线腐蚀速率正常。Z月A205局部腐蚀明显，结盐严重，P204出口单流阀结盐卡涩。

2腐蚀原因分析

在重整工艺中，催化剂的性能直接影响产品质量，也是装置长周期运行的主要瓶颈之一。重整催化剂具有金属、酸性双性功能，催化剂金属含量已确定，而酸性功是通过在生产过程中不断的注入氯化剂来实现，而水与氯的平衡关系决定了催化剂的酸性活性，也就是说酸性功能是调节重整催化剂活性的唯一手段。水与氯的平衡关系决定了催化剂的酸性活性。

催化剂中流失的氯元素主要以氯离子的形式存在，具有极高的腐蚀性，并且极易与系统中的氮元素（NH4+）生成铵盐，堵塞管路及设备，严重影响下游设备的长周期运行。

腐蚀机理：

①氯是来源于采油加注的有机氯，经过加氢反应后，形成HCL，HCl和H2O作用变成盐酸，腐蚀相关的工艺设备。而重整反应中的氯大部分来自于催化剂加注的有机氯，在氢气环境中也形成HCL。在介质既含硫又含水时，H2S+HCl+H2O腐蚀最为严重。这是因为H2S及HCl两者的腐蚀作用会相互促进，有如下反应：

Fe+H2S→FeS+H2 FeS+2HCl→FeCl2(可溶性)+H2S

②原料中的氮元素和反应系统中氢气在高温的作用下形成氨气，又与氯结合冷却形成NH4Cl铵盐。结晶的NH4Cl堵塞冷、换设备或机泵入口，影响装置的正常运行。

日期	2.1	2.2	2.3	2.4	2.5	8.1	8.2	8.3	8.4	8.5	平均值
加氢重石脑油中氮含量 (ppm)	0.25	0.46	0.28	0.24	0.19	0.60	0.36	0.50	0.30	0.43	0.361

其中氮的来源有直馏石脑油中的氮、加氢裂化重石脑油中的氮、预处理反应后精制油中的氮（表1）。

表1 随机抽取的加氢重石脑油中氮含量数据表

氯的来源有预加氢原料中氯：油田开发的化学助剂；氯代烷烃；有机氯化合物。V208脱氯罐脱氯效果不高，脱氯罐后氯含量偏高。再生烧焦注氯：目的是凝聚的Pt晶粒重新分散开来，恢复催化剂金属功能。长期氯累积在分馏系统（表2）。

表2 V208脱氯罐出口和入口氯含量数据月度统计表

日期	1.4	1.7	1.11	1.14	1.17	6.3	6.7	6.10	6.14	6.17	平均值
脱氯罐入口（ppm）	1.06	0.84	0.98	1.13	1.60	1.05	0.99	1.08	1.22	0.95	1.09
日期	1.4	1.7	1.11	1.14	1.17	6.3	6.7	6.10	6.14	6.17	平均值
脱氯罐出口（ppm）	0.83	0.65	0.78	0.81	0.85	0.32	0.48	0.52	0.69	0.31	0.624

上表2为1月和6月随机抽取的V208脱氯罐出口和入口氯含量数据，入口氯含量平均值为1.09，出口氯含量平均值为0.642。

重整装置水的来源（1）重整进料微水含量高：①预处理单元汽提塔或脱水塔操作异常。②预加氢原料罐无氮封系统，使原料氧含量高。③重整直供原料含水较大。

2. 重整进料或再生系统注水，装置设计再生有注水点。如过量注水，则会打破重整催化剂水氯平衡。

3. 还原氢带水：有一部分工艺包，将还原氢改进重整高分罐入口，则这部分水必然会进入重整反应系统，日积月累循环气中水含量就会上升。

3降低腐蚀措施

（1）加强原料和精制油中硫、氮、氯含量的监控，保持原料的稳定性。

（2）定期向脱戊烷塔顶注除盐水，目的是洗掉反应物中的HCl与NH3结合生成的氯化铵（NH4Cl）。

（3）定期标定再生注氯，保持水氯平衡，严禁过氯，过氯时氯会累积到分馏系统氯腐蚀加快。

（4）严格监控V208进出口氯含量，严禁超标，定期切换脱氯罐。

（5）对系统管线进行多点测厚，提前进行腐蚀检查。

（6）定期检查空冷偏流情况，及时调节空冷开度，防止温度过低结盐。

（7）增加脱戊烷塔顶在线注水，冲洗铵盐。

（8）脱戊烷塔顶空冷注缓蚀剂，加注油溶性专用缓蚀剂，延长区域腐蚀。

（9）增加在线除盐设施，铵盐脱出收集。

目前由于化验分析力量不足，特别是微量腐蚀元素组成无法分析。部分腐蚀产物检验需要联系外送化验，监测时间久且极度不方便。

原料油中带来的氮元素高会导致精制油中氮含量高，容易引起重整反应催化剂“中毒”致使催化剂“水氯平衡”失调，催化剂活性下降，影响汽油辛烷值。工艺上必须加大注氯来保证“水氯平衡”，但是随着催化剂使用时间增长，持氯能力会随之下降，导致油品中氯含量急剧增加，腐蚀后路管线设备。

从总体上来看，重整原料中的氯对于脱戊烷塔腐蚀的影响是非常大的。而一般来说、主要有两个方面的因素可以引起脱戊烷塔腐蚀出现氯腐蚀的问题：一个是因为本身所带的氯或者是因为重整催化剂的水氯平衡需要而带来的氯；另一个是含氯体腐蚀了脱戊烷塔附属设备的管材和内壁。而且、在相关工艺中、又和氮发生反应产生 NH4CL，使铵盐对装置造成了损失。通过各种检测手段，以及化验分析，及时调整操作，进行全过程的监控管理，解决氯对脱戊烷塔腐蚀所造成的腐蚀等问题、在目前来说是至关重要的。

4结语

通过对脱戊烷塔腐蚀原因进行了深度分析，针对性的提出了相关解决措施，能效降低脱戊烷塔腐蚀，并通过措施的实际应用结果装置检测结果发现脱戊烷塔及附属管线设备腐蚀速率已明显低于以往年度。

参考文献：

[1]于凤昌.连续重整脱戊烷塔顶空气冷却器的腐蚀及防护[J].炼油技术与工程.2012(01):48-51.