石油化工腐蝕與防專侖Corrosion& Protection in Petrochemical Industry2010,27(1)醚化甲醇水洗回收系統(tǒng)腐蝕原因分析王偉李慶梅呂慧(中國(guó)石油新疆獨(dú)山子石化公司新疆獨(dú)山子833600)摘要:對(duì)某石油化工廠碳四裝置醚化甲醇水洗回收系統(tǒng)的腐蝕原因進(jìn)行了調(diào)查,通過分析腐蝕失效件的腐蝕形貌特點(diǎn),檢測(cè)塔體內(nèi)液體的組成,結(jié)合生產(chǎn)工藝條件初步認(rèn)為失效的原因是沖刷腐蝕。根據(jù)分析結(jié)果提出了相應(yīng)的設(shè)備防護(hù)對(duì)策。關(guān)鍵詞:甲醇洗滌水腐蝕原因?qū)Σ咧袌D分類號(hào):TQ050.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-015X(2010)01-0050-03某石化公司乙烯廠碳四裝置設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為圖2~6。30-C-103塔內(nèi)壁有明顯減薄,擋流板5Ma,1995年8月投人運(yùn)行至今,由于甲醇水洗腐蝕穿孔;30-C-102塔內(nèi)壁附著大量紅褐色浮回收系統(tǒng)的管線和設(shè)備的腐蝕原因,造成裝置每年銹塔盤支撐件腐蝕脫落,液位計(jì)防護(hù)層腐蝕斷裂脫停工檢修,嚴(yán)重影響了裝置的穩(wěn)定生產(chǎn)。落;30-C-201進(jìn)料線在物料的長(zhǎng)周期沖刷過程中腐蝕失效穿孔口,發(fā)生物料泄露;30-E-109再1裝置簡(jiǎn)介及腐蝕現(xiàn)狀沸器殼層焊縫處有明顯的腐蝕坑和裂紋,其管束有1.1加工工藝位置大量腐蝕坑和穿孔現(xiàn)象,平均每?jī)赡旮鼡Q一次管碳四醚化裝置包括脫硫加氫、一段醚化反應(yīng)精芯。由于該系統(tǒng)嚴(yán)重腐蝕,造成該裝置多次非計(jì)劃餾、二段醚化反應(yīng)精餾、甲醇水洗回收系統(tǒng)和丁烯性停工檢修,甚至影響到該裝置的安全生產(chǎn)。1超級(jí)精餾部分。通過脫硫、加氫反應(yīng)和醚化反應(yīng),采用普通精餾及超級(jí)精餾的方法從煉油廠碳四及抽余碳四原料中獲得MTBE產(chǎn)品和高純度丁烯1產(chǎn)品。副產(chǎn)品是含正丁烷、異丁烷的剩余碳四。裝置的腐蝕主要集中在甲醇水洗精餾塔回收系統(tǒng),介質(zhì)為水、甲醇;壓力為1.18MPa;溫度為40130℃;系統(tǒng)材質(zhì)為20號(hào)碳鋼。碳四醚化甲醇回收系統(tǒng)工藝流程見圖1。圖2大修時(shí)碳四30-C-103塔腐蝕情況甲醇去E102冷凝物料去MAP103A/B來E-20202A/B化學(xué)污水圖1碳四醚化甲醇回收系統(tǒng)工藝流程時(shí)如0--1n2塔腐蝕情況中國(guó)煤化工1.2現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查收稿CNMHG-11-16。大檢修過程中發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)中的塔體內(nèi)壁、再沸作者簡(jiǎn)介:王偉(1982-),男,畢業(yè)于重慶理工大學(xué)材料與工程學(xué)院現(xiàn)今在中國(guó)石油新騷獨(dú)山子石化公司研究院防器管束、塔部件及部分管線均存在嚴(yán)重的腐蝕,見腐蝕研究中心主要從事防腐研究工作第1期王偉等,醚化甲醇水洗回收系統(tǒng)腐蝕原因分析51成腐蝕環(huán)境,由此可知管線外壁的腐蝕是由管線泄漏處滲出的含水物料引起的,即物料中存在腐蝕性介質(zhì)圖4C-201進(jìn)料管線泄漏點(diǎn)外觀時(shí)間(年一月一日)圖7物料進(jìn)口腐蝕速率變化情況圖530-E-109再沸器焊縫處腐蝕形貌e N時(shí)間(年-月-日?qǐng)D8冷凝水pH值和Fe2·(Fe3·)變化情況表1保溫棉中含有的化學(xué)物質(zhì)分析NH. K Mg Ca CI- SO:- NO Fa1228038L36556809as31545Q 011圖630一E-109再沸器管束腐蝕形貌1.4.2洗滌水分析1.3腐蝕監(jiān)測(cè)界區(qū)的軟化水作為30-C-102塔的洗滌補(bǔ)在線腐蝕探針監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)碳四車間甲醇水洗回充水,在裝置內(nèi)循環(huán)使用,從30-c-102塔頂和收系統(tǒng)30-E-109腐蝕速率較高月平均腐蝕速塔底分別取洗滌水樣做硫化物、pH值和氯離子分率高達(dá)0.421mm/a,嚴(yán)重超出該裝置的控制指標(biāo)析,結(jié)果見表2。應(yīng)加強(qiáng)甲醇水洗一回收系統(tǒng)的運(yùn)行監(jiān)控。醚化甲表230-C-102塔洗滌水樣分析結(jié)果w,%醇水洗回收系統(tǒng)的冷凝水中Fe2和Fe隨pH值取樣部位硫化物pH值也存在大幅波動(dòng),應(yīng)注意pH值的平穩(wěn)操作,詳見l.788.68圖7,830-C-102塔頂5.751.4介質(zhì)分析30-C-102塔底未檢出8.711.4.1保溫棉分析為了查找管線外部腐蝕原因,從裝置上取回保數(shù)據(jù)洗滌水中存在少量氯離子等腐溫棉,經(jīng)過處理后測(cè)定其含有的化學(xué)物質(zhì)如表1蝕介中國(guó)煤化工的進(jìn)口物料中含根據(jù)以上分析結(jié)果判斷保溫棉中含有的腐蝕有15CNMH(于20mg/kg的介質(zhì)不會(huì)直接對(duì)管線造成腐蝕,而且經(jīng)調(diào)查該管水)。物料里含有少量水和氯離子等腐蝕介質(zhì)會(huì)段保溫棉捆扎嚴(yán)實(shí),不會(huì)有雨水等滲入保溫棉中形引起碳鋼設(shè)備及管線的腐蝕。石油化工腐蝕與防護(hù)第27卷2腐蝕原因統(tǒng)中循環(huán)利用,所以生產(chǎn)補(bǔ)水應(yīng)控制無鹽水的水質(zhì)可以肯定C4、甲醇和水幾種介質(zhì)以任何比例及工藝?；旌蠈?duì)碳鋼材質(zhì)均不構(gòu)成腐蝕,因?yàn)樵诜磻?yīng)系統(tǒng)沒(2)溶解氧的來源:洗滌補(bǔ)充水來自軟水區(qū)的有給設(shè)備造成腐蝕。但進(jìn)入甲醇水洗回收系統(tǒng)后軟水罐,同原料甲醇罐一樣,均是常壓罐,空氣中的對(duì)碳鋼設(shè)備造成了嚴(yán)重的腐蝕,由分析結(jié)果、腐蝕氧溶解在水和甲醇中隨進(jìn)料線進(jìn)入甲醇水洗回收產(chǎn)物及其腐蝕特征可以推測(cè)是一種氧化和沖刷共系統(tǒng),在這里溶解氧和水構(gòu)成了原電池的陰極吸氧同作用而引起的腐蝕,其最終腐蝕產(chǎn)物為紅褐色粉腐蝕條件溶解氧含量越高,腐蝕速率越快,因此應(yīng)末或膠質(zhì)的Fe2O3·XH2O控制進(jìn)入30-C-102塔的溶解氧含量腐蝕機(jī)理在甲醇回收系統(tǒng)的設(shè)備中,與甲醇水溶液有接3控制措施及建議觸的部位,都不同程度地發(fā)生了腐蝕,腐蝕過程(1)建議對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行工藝調(diào)查分析評(píng)估采如下:取有效措施控制進(jìn)入裝置的腐蝕性介質(zhì)指標(biāo),將其金屬表面與導(dǎo)電雜質(zhì)形成原電池3:優(yōu)化指標(biāo)納入操作規(guī)程控制指標(biāo)。陽極(金屬表面)Fe-2e→+Fe(2)可否采取擴(kuò)大管徑來降低管線內(nèi)的物料陰極(導(dǎo)電雜質(zhì)):2H+2eH2↑(1)流速或合理設(shè)計(jì)管線走向來降低物料對(duì)管線彎頭陰極(導(dǎo)電雜質(zhì)):O2+2H2O+4e40H(2)部位的沖刷腐蝕。陰極有2種可能,如式(1)構(gòu)成的原電池,這(3)根據(jù)該系統(tǒng)的工藝條件,盡可能降低系統(tǒng)種腐蝕即析氫腐蝕,正好該系統(tǒng)的水溶液呈酸性,的工藝操作溫度及控制洗滌補(bǔ)充水的溶解氧含量。構(gòu)成了析氫腐蝕的條件;如式(2)構(gòu)成的原電池,(4)對(duì)腐蝕嚴(yán)重的塔部件進(jìn)行材質(zhì)升級(jí),選擇很明顯是吸氧腐蝕這就判斷該系統(tǒng)在運(yùn)行過程中耐蝕性較好的材料。有氧的進(jìn)人。2.2腐蝕環(huán)境的形成參考文獻(xiàn)(1)酸的來源反應(yīng)系統(tǒng)中加入的大孔強(qiáng)酸性樹脂催化劑在使用過程中,會(huì)產(chǎn)生磺酸基脫落現(xiàn)1中國(guó)石油化工設(shè)備管理協(xié)會(huì)編著,設(shè)備腐蝕與防護(hù)手冊(cè)[M]象。溫度越髙脫落速度越快,脫落的磺酸基團(tuán)與水北京:中國(guó)石化出版社,19%.7-8作用生成H2SO4,這說明酸性的主要來源是反應(yīng)器2林玉珍楊德釣等編著,腐蝕和腐蝕控制原理[M].北京:中國(guó)中樹脂磺酸基脫落而引起的。另外,根據(jù)洗滌水的石化出版社,2007.130-13分析結(jié)果可知洗滌水中存在少量的C!,并在系3天津大學(xué),無機(jī)化學(xué)[M,北京:離等教育出版社9715Analysis of Corrosion Causes of Etherified Methanol Water Wash Recovery SystemWang Wei, Li qingmei, Lu huiPetro China Dushanzi Petrochemical Company (Dushanzi, Xinjiang 833600)Abstract: The causes of corrosion of etherified methanol water wash recovery system in CA unit in a petrochemical plant areinvestigated. It is concluded from the analysis of morphology of failed parts, testing of liquid composition in the tower body andoperating conditions that the failure was caused by erosion corrosion. Effective countermeasures to prevent equipment corrosionproposed on the basis of analysis.Keywords: methanol, washing water, corrosion causes, countermeasures新年快樂丌H地意