JYH—2004油溶性缓蚀剂的应用及评价

孟凡旭 刘 猛

（北京乐文科技发展有限公司，北京 102500）

0 引言

近几年，原油品质逐年下降，而这直接反映在了常减压装置上，使得装置的生产、安全、设备防腐受到严重影响，腐蚀最为严重的就在三塔塔顶的冷换低温系统。中国石油某炼油厂现有的第二套常减压装置（以下简称二常减压装置）处理量为3.5Mt/a，装置所使用缓蚀剂为某水溶性中和缓蚀剂，但由于近年来三塔塔顶冷却系统所排污水中Fe2+3+含量频频超标，设备的腐蚀泄漏时有发生，从安全生产考虑决定换用缓蚀剂，且通过考察，决定试用由北京乐文科技发展有限公司（以下简称北京乐文科技）研发、生产的JYH-2004油溶性缓蚀剂及JYH-2005中和剂。该系列助剂已在多家中石油、中石化企业使用多年，效果良好。

1 工业试用部分

1.1 试验原理

该试验是将JYH-2004油溶性缓蚀剂注入至蒸馏装置三塔塔顶冷却系统，通过监测三塔塔顶冷凝器水包所排污水中Fe2+3+含量，同时控制排水的pH值。并根据监测数据调节加剂量，达到减缓腐蚀的效果。同时为达到减少塔顶冷却系统结垢堵塞及结垢腐蚀情况，试验期间增加JYH-2005中和剂的配合使用。

1.2 工业试用目标值

通过使用北京乐文科技生产的JYH-2004油溶性缓蚀剂后，由二常减压装置三塔塔顶冷凝器水包（减顶为减顶水封罐）所排污水中Fe2+3+含量≤3mg/L。

1.3 缓蚀剂加注方案

缓蚀剂的加注使用二常减压装置现有加入缓蚀剂的管线和计量泵，缓蚀剂的注入点在初馏塔、常减塔、减压塔塔顶馏出线上。示意图如下：

图1

缓蚀剂的使用方案分为两阶段进行：

（1）JYH-2004油溶性缓蚀剂+氨水，试用期10天。

①JYH-2004油溶性缓蚀剂的加入总量按照二常减压装置处理量的8～12PPm进行加注、试验，此量为纯缓蚀剂的用量。缓蚀剂成膜期为七天，成膜期间缓蚀剂的加入量为20PPm；

②蒸馏塔顶注入量的比例为：初馏塔顶：常压塔顶：减压塔顶=2:3:5；

③使用氨水来调整pH值，由二常减压装置保持pH值在7～8.5。

（2）JYH-2004油溶性缓蚀剂+JYH-2005中和剂，试用期30天。

①JYH-2004油溶性缓蚀剂的加入总量按照二常减压装置处理量的8～12PPm进行加注、试验，此量为纯缓蚀剂的用量；

②蒸馏塔顶注入量的比例为： 初馏塔顶：常压塔顶：减压塔顶=2:3:5；

③使用JYH-2005中和剂在保证排放的污水的pH值在7～8.5之间以30～40PPm的比例进行调整。此试验阶段期间停注氨水。

1.4 JYH-2004油溶性缓蚀剂和JYH-2005中和剂的性能

1.4.1 JYH-2004油溶性缓蚀剂的性能如下

（1）具有抗高硫化氢腐蚀的作用，对于由HCl-H2S-H2O、H2S-HCN-NH3-H2O、H2S-NH3-H2O系统引起的腐蚀具有良好的防腐效果；

（2）可克服冷凝过程中的露点腐蚀，具有油溶性，能够清除盐垢，从而提高下游产品纯度；

（3）不使油品乳化，遇水和油不产生沉淀，对油品质量无不良影响；

（4）该缓蚀剂在介质中有足够的化学稳定性和热稳定性，且在一定冲刷流速下亦可在金属表面形成动态吸附保护膜。

1.4.2 JYH-2005中和剂的性能如下

（1）能中和蒸馏塔顶初凝区酸性物质，防止冷凝线中出现露点腐蚀；

（2）与酸形成的产物具有良好的水溶性，从而提高下游产品的纯度；

（3）与酸形成的产物是非沉积性盐可防止管线的堵塞、减少沉积物的垢下腐蚀。

1.5 试验数据的监测

（1）进行采样、分析；

（2）分析监测点选在二常减压装置三塔塔顶油水分离罐污水出口，每天上午10：00和下午2：00接取水样监测污水的pH值、铁离子含量的变化。由二套常减压控制监测水样pH值在7～8.5之间。

1.6 缓蚀剂的加入注意事项

（1）缓蚀剂罐在长时间没有使用时，需要将缓蚀剂罐内部铁锈等脏物彻底清洗干净，防止将铁离子带入系统，从而影响到分析数据的真实性。同时防止杂物对细管线的堵塞；

（2）缓蚀剂要连续加入，缓蚀剂成膜期为七天，开始缓蚀剂总量控制在20PPm，以保证缓蚀剂在设备表面成膜，成膜期之后将缓蚀剂加注总量控制在8～12PPm；

（3）缓蚀剂无需拌热，中和剂在冬天要有伴热线，伴热温度不大于50℃；

（4）采样时须将水样放空约1min，把管线内残留的废液和铁离子冲洗干净，并用水样冲洗采样瓶二次，方能正式采样。由此防止因管线内残留废液而影响样品分析数据的真实性。

1.7 试验过程及数据

1.7.1 第一阶段

第一阶段试验由氨水来调控塔顶排水pH值。试验时间为11月4日～11月14日，加注期间因收氨频繁等原因造成pH波动较大及pH值超出7～8.5较多，致使试验效果较差。三塔塔顶Fe2+3+浓度及pH数据如下：

小结：由第一阶段Fe2+3+浓度及PH值之间关系可以看出：①在pH波动较大时Fe2+3+浓度会上浮；②在pH值超出7～8.5范围时Fe2+3+浓度会上浮；③减顶的Fe2+3+浓度最小值基本出现在pH值为8～8.5。所以：说明该缓蚀剂的使用效果和pH值的控制息息相关。即在使用过程中尽量减少pH的波动，且该缓蚀剂使用pH环境最宜在8～8.5左右。

图1 二常减压减顶Fe2+3+浓度及pH值

图2 二常减压常顶Fe2+3+浓度及pH值

图3 二常减压初顶Fe2+3+浓度及pH值

1.7.2 第二阶段

第二阶段试验由JYH-2005中和剂调控pH值，且停止加注氨水。因加注条件不满足调整至11月23日开始试验。试验期间加注JYH-2005中和剂量为30～40PPm时二常减压三塔塔顶排水pH未能达到7～8.5。经查阅发现该常减压生产所用原油基本为辽河油，而辽河油酸值高于我国其他地区原油很多, 数据如下：

表1 我国主要原油的酸值

且在该段试验期间因管线油泥堵塞、加注泵维修等原因造成JYH-2005中和剂多次中断，致使该阶段试验效果较差，三塔塔顶Fe2+3+浓度及pH数据如下：

图4 二常减压减顶Fe2+3+浓度及pH值

图5 二常减压常顶Fe2+3+浓度及pH值

图6 二常减压初顶Fe2+3+浓度及pH值

小结：由第二阶段Fe2+3+浓度及pH值之间关系可以看出：在三塔塔顶排水pH在7以下时JYH-2004油溶性缓蚀剂的使用效果较差，其中在减压装置尤为明显。因原油酸值太高，JYH-2005中和剂在方案所协议加注量范围内无法使塔顶排水pH值控制在7～8.5，所以从经济等方面综合考虑后，二常减压与北京乐文科技协商第二阶段试验于12月11日结束，后期试验调整为JYH-2004油溶性缓蚀剂与氨水配合使用（同第一阶段方案）。

1.7.3 第三阶段

第三阶段试验由氨水调控pH值，且停止加注JYH-2005中和剂（方案同第一阶段试验）。试验时间为11月13日～11月22日。此阶段试验期间，二常减压车间加强对氨水加注的控制，使得塔顶排水pH值尽量稳定且尽量接近该缓蚀剂使用最佳pH范围。三塔塔顶Fe2+3+浓度及pH数据如下：

图7 二常减压减顶Fe2+3+浓度及pH值

图8 二常减压常顶Fe2+3+浓度及pH值

图9 二常减压初顶Fe2+3+浓度及pH值

小结：由第三阶段Fe2+3+浓度及pH值之间关系可以看出：控制塔顶排水pH平稳后使得该缓蚀剂发挥出良好的缓蚀效果，三塔塔顶所排污水中Fe2+3+浓度100%达到试用技术协议的要求。

2 结语

缓蚀剂作为一种经济适用和高效的防腐蚀产品，在保护资源、减少材料损失、延长安全生产周期等方面起着重要的作用。国内外的防腐蚀工作者在缓蚀剂的研究、应用上做了大量的工作，来寻求缓蚀效果优异、原油适应性强的缓蚀剂。通过以上试验可以看出：经过阶段性的试验、调整、优化后JYH-2004油溶性缓蚀剂在辽河油这样的劣质原油情况下仍发挥出了良好的缓蚀效果。在其他石化企业因原油酸值较辽河油低，一般还会加注JYH-2005中和剂的配合使用，这样保证经济性的同时还减少了铵盐的沉积，从而减少了管线的堵塞，也减缓了铵盐沉积造成的垢下腐蚀。

最后呼唤更多的人才加入到防腐蚀行业，也期待着与石化企业有更多的合作机会，为努力提高我国设备防腐蚀技术水平作出应有贡献。