环丁砜抽提装置腐蚀分析及控制措施的分析

环丁砜抽提装置腐蚀分析及控制措施的
分析
摘要：本文的研究从环丁砜抽提装置腐蚀的外在表现入手，探讨了影响环丁砜劣化及设备腐蚀的主要因素，并从控制密封性、控制氯离子、引入劣化再生装置等方面，分析了控制环丁砜抽提装置腐蚀的具体措施。

关键字：环丁砜，抽提装置，腐蚀控制
在化工生产中，常采用环丁砜作为溶剂用于芳烃部抽提装置，在传统的操作工艺下，环丁砜劣化分解后会生成酸性物质，进而腐蚀设备。

同时在设备密封性不良，氧气进入，操作温度过高或者再生塔操作工艺不规范的情况下，会加速环丁砜的劣化，这个问题随着操作时间的延长而逐渐加重，部分情况下环丁砜分解并严重腐蚀化工设备，分析环丁砜引发装置腐蚀的具体原因，并采取针对性的控制措施，具有重要的研究价值。

1 环丁砜抽提装置腐蚀情况分析
1.1 环丁砜抽提装置
环丁砜液液抽提装置的环丁飒pH维持在4-5时，环丁砜的消耗量达到76 g/t，在大修时发现设备的局部位置也存在着一定程度的腐蚀:
(1)水汽提塔再沸器和塔盘的腐蚀;(2)回收塔塔板和塔壁的腐蚀;(3)回收塔进料调节阀后弯头处管道由于冲蚀变薄而出现破裂漏油的现象;(4)回收塔、提馏塔再沸器出现管子破裂内漏;(5)回收塔底贫溶剂泵的腐蚀。

1.2 环丁砜抽提蒸馏装置腐蚀分析
某公司已建成的环丁砜抽提蒸馏装置从开始运行直至现在，抽提蒸馏的溶剂
酸碱度一直控制在5.5~6.5范围内，溶剂的消耗量稳定在28g/t左右。

但是环丁
砜对设备的腐蚀较为严重，具体表现在以下几个方面：
（1）环丁砜抽屉蒸馏装置中再沸器部分管束被腐蚀而减薄，造成泄漏。

（2）溶剂回收塔中的再沸器管束被腐蚀而减薄，造成泄漏。

（3）环丁砜溶剂-水换热
器被腐蚀冲刷造成泄漏。

更进一步的，随着环丁砜抽提装置运行时间的延长，部分环丁砜溶剂出现品
质裂化的问题，颜色加深，氧化降解，严重影响了芳烃抽提装置的正常运行。

2 导致环丁砜劣化的影响因素分析
环丁砜的化学名为四氢噻吩1，1一二氧化物，主要的原材料为二氧化硫和
丁二烯，两者反应生成环丁烯砜，在金属催化剂的作用下，经低温加氢作用得到
化合物。

通常情况下，环丁砜的溶剂中含有一定的硫，分解温度在220~230℃范
围内，高于分解温度则环丁砜发生分解，得到不饱和聚合物和二氧化硫。

在有氧
条件下环丁砜的分解速度提升，分解得到酸性聚合物，醛类和二氧化硫等，上述
物质具有一定的腐蚀性，会腐蚀设备。

在有氧环境下，环丁砜部分发生水解生成
强腐蚀性的磺酸，磺酸和乙醇胺相互作用得到盐类物质，不仅影响塔盘的生产效率，还可能堵塞换热设备和再沸器。

实验数据证明，在pH6~8的酸碱度范围内，上述物质对设备的腐蚀能力减弱。

如果环丁砜溶剂长期处于pH6以下的酸性环境，则对设备有较强的腐蚀作用。

随
着环丁砜抽提装置运行时间延长，换热器部分发生泄漏会进一步导致环丁砜溶液
的酸度增加。

2.1 设备密封性被破坏，氧气进入
环丁砜抽提装置中的再生塔系统和回收塔系统处于负压状态下，如密封性出
现问题，则必然导致空气及氧气进入。

为此要求操作人员及时检查负压系统是否
密封，并通过抽真空阀门测试系统是否发生泄漏或者通过调节抽真空的调节阀，
判断负压系统是否稳定。

在装置停工大修时，需进行真空测试和压力测试，保证
系统的泄漏率在规定范围内。

2.2 冷却水漏入系统
在环丁砜抽提系统中，冷却水含有一定的溶解氧，在冷却水系统发生泄露时，氧气可能随冷却水进入系统。

当发现回收塔的受槽水斗持续稳定的排水，则表明
冷却水发生了泄漏。

2.3 再沸器蒸气泄漏
该系统中常出现内管泄漏和法兰泄漏两种再沸器蒸气泄漏情形，再沸器蒸汽
泄漏会给系统带来两方面的不利影响，首先，蒸汽中含有的氧气会进入系统中，
其次，再沸器蒸气具有较高温度，会引起局部的壁温过高，加速溶剂的热分解。

当发现回收塔的受槽水斗加速排水，通常情况下需要检查再废弃是否泄漏。

再沸
器如果发生泄漏，往往伴随着溶剂质量的下降，颜色加深，pH值也大大降低，整
体呈现酸性环境。

2.4 处理湿溶剂
在环丁砜抽提装置运行过程中如处理湿溶剂，则可能带入一定量的氧气，因
为是溶剂中的物料成分比较复杂，其本身也含有一定的溶解氧；储存湿溶剂的物
料罐如存放时间过久，则罐体的密封性不能保证，可能发生泄露。

氧在进入环丁
砜抽提装置后会产生酸性物质造成腐蚀。

3 环丁砜抽提装置腐蚀控制措施
为了及时发现环丁砜抽提装置是否发生腐蚀，应定期检查回收塔的受槽水和
溶剂的pH值。

溶剂的质量检查指标包括是否有固体颗粒，视觉颜色，酸碱值等。

回收塔受槽水检查内容包括排水量和酸碱度。

3.1 严格控制装置的密封性
首先，应加强原料罐氮封控制。

严格控制氮气在流经限流孔板后的压力值，
若氮气压力产生波动，应及时调整气阀的开度，保持密封。

其次，提升负压系统
的控制能力。

回收塔中常采用减压蒸馏工艺，故而回收塔系统大部分时间处于负
压运行状态，可通过氮气的补充量来判断系统是否发生泄漏，在蒸汽压力恒定情
况下，如果真空度不断降低，则说明系统存在泄漏情况。

最后，在装备启动前要
进行真空实验。

在装置运行之前需进行完整的真空实验，通过对比抽提装置的真
空度，可判断是否存在泄漏。

3.2 增加一定量的单乙醇胺
在抽提装置刚开始运行时，溶剂的pH值稳定在6以内，运行一段时间后酸
碱度上升至7，原因是每周增加一定量的单乙醇胺。

分析液液抽提装置中的溶剂
酸碱度，大都维持在4~5范围内，这与装置启动前真空实验没有做好有关。

此时
加入一定量的单乙醇胺，对于控制溶剂的酸碱度有重要作用。

3.3 更换循环贫溶剂过滤器
研究表明更换为循环贫溶剂过滤器，能够延长溶剂使用的时间，对于去除其
中的固态颗粒具有很好的效果。

与此同时，固态颗粒本身是溶剂热分解后的产物，大量的固态颗粒存在会加速溶剂的分解，及时的去除其中的固态颗粒有利装置的
长期稳定运行。

3.4 要控制上游氯离子
分析环丁砜抽提装置的主要原料，包括加氢汽油和重整生成油，在催化重整
过程中必须注入氯，同时必须控制氯的注入量，从而保证最终的产品中不带氯离子。

在芳烃抽提工艺水循环过程中，如果原料中含有大量氯离子，氯离子会加速
环丁砜的分解，并形成强酸，对设备造成腐蚀。

3.5 引入劣化环丁砜再生装置
环丁砜再生装置使用技术原理是离子交换，能够去除环丁砜劣化过程中产生
的酸性物质。

该装置自投产使用至今，溶剂质量得到显著提升，颜色改善明显，pH值可保持在6~8范围内，同时还能大大的降低环丁砜氯离子质量分数。

具体来看，劣化环丁砜再生装置使用阴离子交换树脂，除去劣化过程中产生的磺酸等酸
性物质及累积的氯离子，使环丁砜保持新鲜状态，失效后的树脂可使用氢氧化钠
进行再生。

注意的是环丁砜再生装置只能在溶剂劣化后进行一定程度的恢复，不能从根本上解决环丁砜的分解问题。

4 结语
分析环丁砜抽提装置腐蚀的主要原因，是其中的酸性物质对管线、装置等的腐蚀，可以理解为氧气的侵入和环丁砜的劣化是导致腐蚀的根本原因。

若不能及时的去除其中的酸性物质，则局部的腐蚀会逐渐扩大，同时也会大大增加溶剂的消耗量。

结合大量的工程实践和本公司该类型装置的运行经验，认为做好装置运行前的真空实验和压力测试实验，定期观察装置是否发生泄漏，有条件的单位可以引入劣化环丁砜再生装置，能够起到很好的装置腐蚀控制效果。

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