常减压塔顶腐蚀与中和剂的选择

塔顶 腐蚀 的直 接原 因是塔 顶介 质 中的酸 性物 质 在一 定条 件下 对 金 属 材质 发 生 了 作 用 ， 作 用 的
机理包括电化学腐蚀 、 晶间腐蚀 、 点蚀 、 应力腐蚀 、 垢下腐蚀 、 缝 隙腐蚀 、 浓差腐蚀、 冲蚀及液体撞击
等 。常减 压塔 顶 的酸性 物 质包 括无 机 强 酸 （ Ｈ Ｃ Ｉ ，
１ ） 以及 常 减 压 加 热 炉 出 口温 度 的 限 制 ， 不 同 无 作者 简介 ： 郭庆 举 （ １ ９ ７ ２一） ， 硕士， 工程师， 纳 尔科 技 术 专
机盐 对 塔 顶 腐 蚀 的 贡 献 也 不 同， 其中 Ｍ ｇ Ｃ １ 家。长期 从事炼 油技 术研 究与 直用 。Ｅ — ｍ ａ ｉ ｌ ： ｑ ｊ ｇ ｕ ｏ ＠ｎ ａ ｌ ｃ ｏ ．
常减 压塔 塔顶会 出现氯 的原 因ຫໍສະໝຸດ Baidu二 ：
一
是 原 油 中的无 机盐 水解 。原 油 中的无 机盐
主 要是 Ｎ ａ Ｃ １ ， Ｃ ａ Ｃ １ ２ 和 Ｍｇ Ｃ １ ２ 。
由于 这 三 种 无 机 盐 的水 解 温 度 不 同 （ 见 图
分解 ， 部分到达塔顶形成腐蚀介质 。
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ２— ２ ８ ； 修改稿 收到 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ４— ２ ５ 。
体快。
提高电脱盐效率可 以降低塔顶腐蚀 的趋 势 ， 有机 氯 的脱 除则 难 以在 常减压 装 置实 现 。
专
论
石油化工腐 蚀与防护 Ｃ Ｏ ＲＲ Ｏ Ｓ Ｉ ＯＮ＆ Ｐ Ｒ Ｏ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ Ｉ Ｎ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｃ Ｈ Ｅ ＭＩ Ｃ Ａ Ｌ Ｉ Ｎ ＤＵ Ｓ Ｔ ＲＹ ２ ０ １ ３年第 ３ Ｏ卷 第 ４期
常 减 压 塔 顶 腐 蚀 与 中 和 剂 的 选 择
在溶于水的条件下才形成酸 ， 进而造成腐蚀 。通 常原油 中会残 留少量 的水 ， 蒸 馏 塔需要 汽提 蒸汽 ，
塔 顶 也会 注水 。 因此 ， 蒸 馏 塔 顶 在水 的露 点 条 件 下 会有 液态 的水 析 出。合适 的中和剂 的首 要条 件 是 在露 点 的条件 下 迅速 溶 于 水 ， 最好 要 比 Ｈ Ｃ １ 气
质（ 见表 ２ ） 。
选 择合 适 的 中和剂 需要 满足 以下 ９个 条件 ： （ １ ）露 点条 件下迅 速 溶于 水 。Ｈ Ｃ １ 气体 只有
温度， ℃
图１ 三 种 无 机 盐 的水 解 曲 线
Ｆ ｉ ｇ ． １ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ ｓ ａ ｌ ｔ ｓ
郭庆 举 ， 巩增利
（ １ ． 纳尔科 （ 中国） 环保技 术有限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ２ ８ ； ２ ． 山东海科化 工集 团有 限公 司 ， 山东 东营 ２ ５ ７ １ ０ ０ ）
摘要 ： 常减压塔 的塔 顶腐蚀是 由于塔顶介质 中的酸性 物质 在一 定条件 下作 用于金 属设备 而产 生的。根据条件模拟 ， 确定塔 顶的酸性物质主要 是 ＨＣ １ 溶 于水形成盐 酸而生成 的。Ｈ Ｃ １ 的主要 来 源是 无机 盐水解和 有机 氯分解 ， 无机 盐水解可 以通过加 强 电脱 盐操 作 来缓 解 ， 有机氯 的分解在 常 减压工艺过程 中难以控 制。塔 顶加注 中和剂 已成为炼 油工业 工艺 防腐 的主要手段 。列举 了９种 中和剂及其物理性质 ， 分析 了选择 合适 中和剂应 具备的 ９个条件 。对 于 中和 剂注入 剂量的计 算 ， 需要考虑介质成分、 操作参数 并进行部分 实验 。 关键词 ： 常减压 塔顶腐蚀 中和剂 露点 介 质
最大 。
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２ 中和剂 的选择 ２ ． １ 中和剂 的物 理性质
中和剂 的选 择 通 常要 考 虑 以下 因 素 ： 包 括 中 和剂 的沸 点 、 碱性和分子量 ； 中 和后 形 成 盐 的熔 点、 盐 的形态 ； 中和剂对 下游 的影 响 ； 汽液平 衡等 。 为说 明问题 ， 特 别 分 析 ９种 中和 剂 的 物 理性
操 作 条 件 中图分类号 ： Ｔ Ｅ ９ ８ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７— ０ １ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ３ ０— ０ ３
１ 腐蚀 机理
表 １ 常 减 压 塔 顶 酸 性 物 质 的 质 量 分 数 及 贡 献
Ｔ ａ ｂ ｌ ｅ １ Ａｃ ｉ ｄ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｏ ｖ ｅ ｒ ｈ ｅ ａ ｄ ｏ ｆ ｃ ｒ ｕ ｄ ｅ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ
Ｈ ： ｓ ０ ， 和Ｈ 。 ｓ ０ 等） 、 有机酸 （ 甲酸和乙酸等） 、 弱 酸（ Ｃ Ｏ ： 和Ｈ ： ｓ 等） 。而 ｐ Ｈ值是不能够完全体现
酸 性物 质 的腐蚀强 度 ， 如大量 弱酸 同样 会导 致 ｐ Ｈ 值下降， 但 是腐蚀 性却 不强 。另外 原油 种类 不 同 、 操 作参 数不 同会 导 致 各 组成 的气 相 分 压不 同 ， 也 就导致 露点 不 同。 因此 ， 常 减 压塔 顶 的腐 蚀 原 因 主要 是露点 条件 下 的 电化 学腐蚀 和 固体无 机盐 造
成 的垢 下腐 蚀 。
纳尔科 为检 测酸 性物 质在塔 顶露 点条 件下 的
溶解 性 而进 行 了 模 拟 实 验 ， 结果见表 １ 。 由表 １
可见 氯质量 分 数 和 总酸 值 贡 献 最 多 ， 其他 成 分 可
忽 略不计 。
二是 由于原 油 作 为 不可 再 生 资 源 ， 其 开 采 也 越 来越 困难 。因此在 开采 过程 中加 入 了大量 的添 加剂 ， 此类 添加 剂多 含有有 机氯 ， 有 机氯 在高 温下