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1、芳烃抽提装置溶剂结垢及腐蚀问题探讨第34卷第4期2005年8月当代化工ContemporaryChemicalIndustryVo1.34,No.4August,2005芳烃抽提装置溶剂结垢及腐蚀问题探讨杜海洋,王洪生,黄明凯(中国石油抚顺石化公司石油三厂,辽宁抚顺113001)摘要:对芳烃抽提装置的溶剂结垢及腐蚀问题进行了广泛深人的调研,分析了溶剂结垢及腐蚀的原因,介绍了解决的措施以及有关装置的具体事例;介绍了溶剂过滤后残渣的处理及环保问题.关键词:芳烃抽提;溶剂;结垢及腐蚀;原因;措施;环保中图分类号:T
2、E986文献标识码:A文章编号:1671—0460(2005)04—0221—04根据相关文献资料介绍,各芳烃抽提装置无论使用进口的还是国产的环丁砜溶剂,都存在不同程度的溶剂降解结垢(结焦)和设备腐蚀问题,对装置操作和设备影响较大.主要表现为环丁砜降解产生大量降解黏性聚合物,造成换热器管束和机泵过滤网堵死,机泵过滤网频繁清洗,换热器换热效果变差,贫溶剂温度偏高,使系统溶剂变黑,溶剂pH值偏低,对设备腐蚀大,产生大量锈渣堵塞机泵过滤网;另一腐蚀问题为氯腐蚀,主要是来自上游重整原料中氯的腐蚀.这些问题一直困扰着芳
3、烃抽提装置长周期高负荷优质化运行,是装置最突出,最难解决的问题,这些问题的存在将影响到产品质量,产品收率,处理能力,装置能耗,物耗等.因此,如何解决溶剂降解结垢(结焦)和设备腐蚀问题是一个极其重要的课题.1溶剂降解,结垢及腐蚀的原因分析针对装置系统溶剂降解问题,有人最初怀疑是国产溶剂可能存在质量问题,但经过对同类装置溶剂使用情况的调查,肯定了国产环丁砜溶剂的质量,问题关键是在装置内部的因素直接影响了溶剂的降解,结垢,影响了装置的运行质量.在生产中,作为溶剂的环丁砜通常表现为酸性,这是因为在氧的存在和较高温度下
4、环丁砜发生了降解,降解后会产生二氧化硫,腐蚀性强酸,弱酸性聚合物等导致的.腐蚀性强酸在蒸馏条件下可以分解,释放出二氧化硫.聚合物仅部分溶于环丁砜,且当浓度高时会像固体一样析出.由于环丁砜具有这种性质,可以导致溶剂消耗的增加,系统酸性腐蚀的出现.溶剂颜色也因降解产物的增加而变深直至变为黑色不透明状,降解产物还会堵塞管线,贫富溶剂换热器,抽提塔盘,降低传热,传质效率,出现贫剂人抽提塔温度过高,抽余油芳含量增加,混芳纯度下降等现象(类似于溶剂溶解性,选择性下降),给装置长周期运转带来困难.可见,环丁砜使用问题的核心
5、是如何防止溶剂的氧化降解.采取有效措施抑制降解,就可以降低环丁砜消耗,避免腐蚀的发生,改善溶剂颜色,防止堵塞出现,进而实现装置的长周期平稳运转.纯净的环丁砜在低于降解温度及封闭环境下,化学性质较稳定.一般导致环丁砜降解,结垢及腐蚀的原因主要有:(1)高温热分解;★收稿日期:2005.07.07修订日期:2005.07.14作者简介:杜海洋(1971一),男,工程师,1993年毕业干沈阳化工学院精细化工专业,从事催化重整及芳烃抽提工艺的生产工作.电话:0413—6428041—333601.222当代化工第34
6、卷第4期(2)接触导致降解的杂物,如氧,氯,氯离子等;(3)环丁砜降解物诱导降解;(4)抽提装置水循环系统异常,泄漏造成pH值下降,而引起设备腐蚀;(5)抽提进料油中烯烃氧化也是造成腐蚀的原因之一;(6)装置掺炼乙烯裂解汽油中存在微量的氧会加剧溶剂老化降解.1.1大分子降解聚合物对设备的影响(1)使抽提塔塔盘聚合物沉积较多,筛孔变小.筛板上沉积了较多的溶剂降解聚合物,使筛孔直径变小,这样就使得板上分散相液层变薄,返混情况增加,传质效率降低;由于筛孔直径变小,使得塔板开孔率降低,分散相的过孔速度增加,造成抽提塔
7、的处理能力降低.(2)贫/富溶剂换热器管束结焦严重,造成换热效率降低,表现在贫溶剂人抽提塔的温度不断升高.(3)抽提蒸馏塔再沸器有结焦现象,使得再沸器的换热效率降低,蒸汽消耗量增加.(4)溶剂回收塔再沸器有结焦现象,换热效率降低,所用蒸汽量增加.(5)溶剂再生塔有结焦现象,溶剂再生塔底溶剂中胶质含量不断增加,塔底温度不断升高,溶剂分解现象加剧.为了控制塔底温度,只能不断降低再生溶剂量,最终再生塔无法操作,被迫停工排渣处理.(6)溶剂再生塔再沸器结焦严重,使得再沸器的换热效率降低,所用蒸汽量增加.严重时再沸器的
8、加热量不能使溶剂汽化.1.2降解酸性物腐蚀设备的具体部位各装置的具体情况不同,设备腐蚀部位及程度也不同,大致情况如下:(1)溶剂回收塔塔盘腐蚀;(2)溶剂回收塔空冷器腐蚀;(3)抽提蒸馏塔再沸器腐蚀;(4)溶剂回收塔再沸器腐蚀;(5)溶剂再生塔再沸器腐蚀.2防止溶剂降解,结垢及腐蚀措施环丁砜降解的条件是较高的温度和氧的存在,因此防止其降解需要在降低操作温度,避免系统与氧接触两方面做工作.降低回收塔的
