加氢装置塔顶缓蚀剂的评价.pdf

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1、加氢装置塔顶缓蚀剂的评价高楠，郑丽群，韩英杰，杨富淋，马光(1．沈阳中科韦尔腐蚀控制技术有限公司，辽宁沈阳110180；2．中国石油抚顺石化公司，辽宁抚顺113004)摘要：针对某炼化企业加氢装置多处发生腐蚀问题，为了确保塔顶缓蚀剂的注入效果，对几种日常注入的6种缓蚀剂进行评价筛选。通过实验室模拟腐蚀环境，采用电化学极化曲线法测定不同种类的缓蚀剂在腐蚀介质溶液中的腐蚀电流密度，通过塔菲尔斜率推算出缓蚀率，从而评价缓蚀剂注入效果。缓蚀剂的缓蚀率排序：多硫化钠复合剂(81．62％)>2号缓蚀剂(81．57％)>1号缓蚀剂(53．02％)>1：1缓蚀剂(21．92％)>D3201缓蚀剂(1

2、3．73％)>1：6．5缓蚀剂(一83．28％)。关键词：缓蚀剂腐蚀极化随着原油混炼的日趋进行，原油中的硫含量管质量分数不到1g／g，但CN一的存在对腐蚀也越来越高，质量越来越差，炼油厂压力容器和管道将产生强烈影响，会加速腐蚀的发生]。主要腐开裂的事故显著增多。设备的腐蚀问题直接影响蚀的反应式如下：常减压／加氢／催化等装置的安全生产和设备的长硫化氢在水中离解：周期运行。H2S—}H+HS—当现有的某些设备不适应原料性质的变化HS—__+H+S一时，腐蚀速率将会加快，某炼油厂加氢装置塔顶馏钢在硫化氢水溶液中发生电化学反应：出线发生穿孔事故，设备更新费用大大增加，所以阳极反应：研究腐蚀机

3、理变得越来越重要，在研究腐蚀机理Fe—_Fe+2e的基础上，采取加注缓蚀剂防腐措施，以保证装置Fe+S一FeS长周期运行并节约运行成本。许多研究证明注入阴极反应：合适的缓蚀剂可以有效地防止装置低温系统的设2H+2eH—}H2t备腐蚀。对这类低温腐蚀，除了设备材质升级外，主要靠添加助剂等工艺防腐，因此所注缓蚀剂的针对性和1加氢装置塔顶低温系统的腐蚀机理有效性是控制设备腐蚀的关键要素之一。1．1塔顶低温系统的腐蚀加氢装置能够实现柴油、焦化汽油、常顶油等在高温高压富氢的环境中，借助催化剂的作用发生反应。在加氢装置里，硫、氮与氢反应生成硫化氢(HS)和氨(NH，)，硫化氢的含量很高，同时原料

4、油中的氮化物也发生分解，而此系统的温度一般较低左右，有水存在，从而构成了H，s．HCN．图1缓蚀剂注入流程NH，一H0类型的腐蚀环境，发生电化学腐蚀。温度皆较低有液体水存在，这些部位的腐蚀一般均为低温腐蚀，且腐蚀都比较严重，腐蚀规律和特性收稿日期：2014—11—30；修改稿收到日期：2014—01—28。也基本相同J。根据资料介绍，NHHS浓度低于作者简介：高楠(1985一)，工程师，辽宁石油化工大学毕业，硕2％不会发生明显腐蚀，NHHS浓度上升，腐蚀加士学位。现在该公司从事防腐研究工作。E—mail：剧。此外，在冲洗后水中还含有少量的CN一，尽gaonanbest@163．tom

5、271．2缓蚀剂的注入流程极化区，将阳极、阴极极化曲线的塔菲尔线性区将缓蚀剂与水按一定比例混合后，再用计量外推得到的交点所对应的横坐标即为腐蚀电流泵将其注入塔顶挥发线中，详见图1。密度的对数，以此得到腐蚀电流密度，再根据法1．3缓蚀剂缓蚀机理拉第定律求得腐蚀速率，由未加和加有缓蚀剂缓蚀剂的类型繁多，作用机理多种多样，不尽的腐蚀电流密度，计算缓蚀率，同时根据加药前相同。对于塔顶系统使用的的缓蚀剂，除了中和后腐蚀电位和极化曲线形状的改变，确定缓蚀作用外，主要是利用缓蚀剂中的主要有效成分，即剂的作用。某种有机表面活性剂在金属表面形成一层保护2．2实验条件膜，阻止金属与腐蚀介质接触，从而达到

6、防止金属(1)试验介质：采用自配模拟水样做为腐蚀腐蚀的目的J。这种表面活性剂，其内部既含有介质溶液；能溶于水且能与金属形成共价键的极性基团，又(2)试验采用三电极体系：有与油相溶的非极性基团。辅助电极：石墨电极或R电极，缓蚀剂机理：缓蚀剂由极性基因和非极性基参比电极：饱和甘汞电极，因组成，在快速成膜剂的作用下，以N原子为中工作电极：20号碳钢；心的极性基因吸附在金属表面，改变了金属和溶(3)试验温度：70oC；液界面的双电层结构，提高了金属离子化的活化(4)缓蚀剂注入量：80g；能，而非极性基因远离金属表面做定向排布，形成(5)仪器：电化学工作站(2273)。了一层疏水膜层。形成金属

7、与腐蚀介质之问2．3计算公式：的屏障，使腐蚀过程得到控制。77：(ico—i1)／ic0×100％(1)式中：叼——缓蚀率，％；2缓蚀剂的评价筛选田——空白体系(未加缓蚀剂)的腐蚀电流目前，评价缓蚀剂的方法很多，如失重法、极密度，A／cm；化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、电化学噪声(ECN)i——加缓蚀剂体系的腐蚀电流密度，等。由于极化曲线法可直接获得腐蚀电流密度及A／cm。塔菲尔斜率推算出缓蚀率，在腐蚀机理和缓蚀剂通过此种极化法计算出每种缓蚀剂的腐蚀研究