CN103866328A - 炼油装置工艺设备停工防腐的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炼油装置工艺设备停工防腐的方法，利用一种气相防腐剂挥发出来的气体，经过扩散后，达到设备的表面保护设备表面不受腐蚀；气相防腐剂按重量比由如下原料混合而成：乙胺：5～20％，碳酸氢铵：70-90％，硫脲：5-10％；本方法能在金属表面形成致密的保护膜，可以把腐蚀介质和金属表面隔开，从而达到防腐的目的，经工业试验表明，防腐效果明显，可以使装置工艺设备的缓蚀率达98％以上。

Description

炼油装置工艺设备停工防腐的方法

技术领域

本发明涉及一种利用气相防腐剂在炼油装置工艺设备停工时防腐的方法，

背景技术

炼油装置由于生产计划的调整,会出现停工装置,待生产需要时再启用.实践表明，停工装置工艺设备腐蚀比较严重,这是因为停工期间没有采取防腐蚀措施或者不能采取有效的防腐蚀保护方法。倘若不采取有效的防腐蚀措施，就会发生工艺设备腐蚀和穿孔，这样会造成装置重新启用困难，存在着重大安全生产隐患，给后续的开车运行带来巨大的风险。

发明内容

本发明的目的是提供一种炼油装置工艺设备停工防腐的方法；利用一种气相防腐剂挥发出来的气体，经过扩散后，达到设备的表面保护设备表面不受腐蚀。

本发明所述的保护防腐剂，是有以下重量百分比的原料复合而成：

乙胺：5～20%，碳酸氢铵：70-90%，硫脲：5-10%。

作用机理：

气相缓蚀剂的气化及达到金属表面的历程，决定于气相缓蚀剂的分子结构。一种可能是气相缓蚀剂分子遇潮气离解或水解，分解出有保护作用的又能挥发的基团，它经挥发、扩散到达金属表面至一定浓度后抑制金属腐蚀。例如，一些无机铵盐，先离解或水解，产生氨气，挥发并对钢铁起保护作用。这些无机铵盐有：磷酸氢铵、铬酸铵、碳铵、磷酸二氢铵等。碳酸环已胺即使无不也不稳定，它易分解成胺，然后挥发。这类含氮的胺防腐剂中，极性基团的中心氮原子具有孤对电子，它通常容易被有空位、低能电子轨道的角原子所接受，使防腐剂和金属形成配价键，而发生化学吸附，进而抑制金属的腐蚀。

另一种可能是气相缓蚀剂以分子状态挥发，扩散至金属表面，然后在金属表面早离解或水解，产生保护性基团而起保护作用。通常，化合物因其分子量及结构的不同而有不同的蒸气压。一般分子量小的化合物蒸气压高；分子内原子键共价键愈高，蒸气压越高；原子极性键减少，则蒸气压也会增加。相反，蒸气压便会降低。在这里要说明的是：离解或水解后生成的铵、氨、胺类物质中，胺类物质是石油、化工工业中最为常见的一类缓蚀剂。应用较多的有二胺、酰胺、季铵盐等。它们的缓蚀机理均是靠含氮的极性基团形成稳定性的化学吸附，牢固的吸附在金属表面上，依靠长链的非极性基团阻止腐蚀性介质到达；金属表面，从而防止或减慢金属的腐蚀。

气相防腐剂挥发出来的气体，经过一定时间的扩散后，达到被保护的表面。因此，距气相防腐剂“源”越远的金属表面，气相防腐剂的浓度便越低，保护效果越差，而我们研制的防腐剂扩散距离达数米，既能保护近距离的金属表面，有能保护远距离的金属表面，从而扩展了气相防腐剂的使用范围，实用性更广，从而使腐蚀过程得到抑制。

本发明的气相防腐剂与现有技术相比具有以下优点：

1、具有良好的分散碳酸钙和氢氧化铁的能力。

2、属于磷酸酯型高效缓蚀剂，对碳钢、钢、铝均有缓蚀性能。

3、本发明高效防腐剂，能在金属表面形成致密的保护膜，可以把腐蚀介质和金属表面隔开，从而达到防腐的目的。

经工业试验表明，防腐效果明显，可以使兰州石化公司第三套溶剂精制装置工艺设备的缓蚀率达98%以上。

具体实施方式

实验按照HG/T 2159-1991《水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法》

实验试片实验后的清除按照GB/T 16545-1996《金属和合金的腐蚀、腐蚀试样上腐蚀产物的清除》进行。

实施例1、

将重量80%的碳酸氢铵和15%的乙胺以及5%硫脲用机械掺混的方式直接混合均匀，得本发明的防腐剂（A）。实验条件：常压、80℃恒温容器中试验600小时。防腐剂（A）缓蚀率见表1。

表-1防腐剂试验

从表1可以看出：防腐剂（A）在浓度为1.0kg/m³的范围内均表现出较低的腐蚀速度，缓蚀率达到99%以上，能满足溶剂精制装置停工防腐需要。

实施例2

将重量90%的碳酸氢铵和5%的乙胺以及5%硫脲用机械掺混的方式直接混合均匀，得本发明的防腐剂（B）。实验条件：常压、80℃恒温容器中试验600小时。防腐剂（B）缓蚀率见表2。

表-2防腐剂试验

从表2可以看出：防腐剂（B）在浓度为0.50~1.25kg/m³的范围内均表现出较高的腐蚀速度，缓蚀率低于90%，不能满足溶剂精制装置停工防腐需要。原因在于防腐剂（B）中碳酸氢铵、乙胺、硫脲质量百分含量均取临界值，防腐效果较差，达不到装置的要求；

实施例3

将重量65%的碳酸氢铵和25%的乙胺以及10%硫脲用机械掺混的方式直接混合均匀，得本发明的防腐剂（C）。实验条件：常压、80℃恒温容器中试验600小时。防腐剂（C）缓蚀率见表3。

表-3防腐剂试验

从表3可以看出：防腐剂（C）在浓度为0.50～1.25kg/m³的范围内均表现出较高的腐蚀速度，缓蚀率低于90%，不能满足溶剂精制装置停工防腐需要。防腐剂（C）碳酸氢铵的质量百分含量未达到70%，而乙胺的质量百分含量超过20%。

实施例4

塔类设备的保护

根据第三套溶剂精制装置系统介质：苯酚+减压馏份油，停车时间6月12日-10月11日，共计122天，停车时对整个系统用1.0MPa饱和蒸汽吹扫置换，而保护剂的加入量选择1.0kg／m3，整个系统按1387m³来计算，则需保护剂1387kg，此次装置的防腐保护，从2010年6月9日开始装填保护剂，首先塔类，其次容器类，最后换热器，6月12日装置完毕。

实验试片实验后的清除按照GB/T 16545-1996《金属和合金的腐蚀、腐蚀试样上腐蚀产物的清除》进行。

塔类设备体积大，内表面积小，塔底与塔顶间有塔盘加药口比较方便，而且放药处与放药处间隔短，因此，加药量按保护壹年每立方米1.0kg加入；再者塔类设备一般是立式设备，保护剂挥发出的保护性气体容易上升到塔顶部，在加药时应打开人孔，由上而下，由少而多的加入，以便于在短时间内使挥发出的保护性气体充满整个塔器，并达到平衡状态，最后密封人孔，使塔内不再进入空气，起到保护的目的。按照先从上部入孔开始加入保护剂，其次中间入孔，最后下部人孔的次序添加，24小时后，再按先下后上的次序关闭入孔。挂片方法及监控：

采用本防腐剂对设备进行保护，实施挂片试验来验证保护效果，在塔类设备内挂1-2片（底部一片，顶部一片）。具体方法应根据被保护设备、管线的材质选用同材质标准试片，并称重，然后在加药过程中挂入设备内，到保护期后，取出称重，观察试片表面是否生锈，再计算失重和腐蚀率是否达到要求。

现场装填（防腐剂）记录见表-4

表-4

加保护剂挂片前后变化例表如下：

表-5

加保护剂挂征腐蚀速率很小，为0.001166mm/a，缓蚀效率均在99%以上。未加保护剂挂片前后变化例表如下

表-6

未加防腐剂保护时设备的腐蚀速率为0.0254(mm/年)；

从表5、表6可以看出：有保护剂挂片表面光洁如新，无明显腐蚀现象，缓蚀率达到99%以上；没有保护剂的挂片表面锈痕明显，而且加有防腐剂保护挂片与实施未保护的挂片腐蚀速率相差21.8倍以上。能满足塔类设备停工期间保护防腐需要。

实施例5

容器的保护

容器类设备体积小，在人孔处加药口比较方便，因此，加药量按保护1年每立方米1.0kg加入；再者容器一般是立式设备，保护剂挥发出的保护性气体容易上升到容器顶部，在加药时应打开人孔，加入到下部，以便于在短时间内使挥发出的保护性气体充满整个塔器，并达到平衡状态，最后密封人孔，使塔内不再进入空气，起到保护的目的。按照先从上部入孔开始加入保护剂，其次中间入孔，最后下部人孔的次序添加，24小时后，再关闭人孔。

挂片方法及监控：

采用防腐剂对设备进行保护，实施挂片试验来验证保护效果，在塔类设备内挂1-2片（底部一片，顶部一片）。具体方法应根据被保护容器的材质选用同材质标准试片，并称重，然后在加药过程中挂入设备内，到保护期后，取出称重，观察试片表面是否生锈，再计算失重和腐蚀率是否达到要求。

现场装填（防腐剂）记录见表-7

表-7

加保护剂挂片前后变化例表如下：

表-8

加保护剂挂征腐蚀速率很小，为0.00145mm/a，缓蚀效率均在99%以上。未加保护剂挂片前后变化例表如下

未加防腐剂保护时设备的腐蚀速率为0.0254(mm/年)；

从表5、表8可以看出：有保护剂挂片表面光洁如新，无明显腐蚀现象，缓蚀率达到99%以上；没有保护剂的挂片表面锈痕明显，而且加有防腐剂保护挂片与实施未保护的挂片腐蚀速率相差18倍以上。能满足容器停工期间防腐保护需要。

Claims (1)

1.一种炼油装置工艺设备停工防腐的方法，其特征在于：利用一种气相防腐剂挥发出来的气体，经过扩散后，达到设备的表面保护设备表面不受腐蚀；

所述的气相防腐剂按重量比由如下原料混合而成：

乙胺：5～20%，碳酸氢铵：70-90%，硫脲：5-10%。