CN112345437A - 一种常减压装置常压塔顶缓蚀剂评价方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种常减压装置常压塔顶缓蚀剂评价方法及装置,原料罐出口管线与进料泵入口连接,进料泵出口管线与蒸馏柱进料口连接,蒸馏釜出口与蒸馏柱下部连接,蒸馏柱上部与挂片段下部连接,挂片段上部与塔顶冷凝器下部连接,塔顶冷却水进口管线与冷凝器盘管下接口连接,塔顶冷却水出口管线与冷凝器盘管上接口连接。筛选几种缓蚀剂,分别对应几个挂片,将多个挂片放在对应的缓蚀剂中预膜;挂片放在装置内挂片段;将混合原油通过进料泵进料,蒸馏釜控温为100‑280℃,运行100h;取出挂片,计算腐蚀速率。本发明的连续缓蚀剂评价装置,模拟腐蚀环境,在短时间内评价出适应常压塔顶环境的性能最佳的缓蚀剂,本方法方便快捷,实用性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种常减压装置常压塔顶缓蚀剂评价方法及装置。
背景技术
随着进口原油比例不断增加,常减压装置所加工的原油趋于多样化、劣质化,高硫、高氯原油比例不断升上,装置面临前所未有的防腐压力。由于原油中含有的氯化物、硫化物在蒸馏过程中受热分解或水解,产生氯化氢和硫化氢,同原油中的有机酸一起对设备和管线造成严重腐蚀,影响了装置的正常运行。
缓蚀剂作为一种用量少、成本低、高效、广谱性强的化工助剂早已在炼油企业广泛应用。在炼油系统蒸馏装置中很早就采取了原油电脱盐、注水、注有机胺、注缓蚀剂的“一脱三注”或“一脱二注”的方法来防止“三顶”腐蚀;近年来,由于炼制高含硫原油增加,炼油系统催化裂化、加氢裂化等二次加工装置的原料进一步恶化,其分馏系统及冷换设备的腐蚀情况愈加严重,也采取了加注中和剂或缓蚀剂的办法防止该部位腐蚀。
在炼油企业提倡节能降耗、挖潜增效的大背景下,缓蚀剂作为炼油系统三剂中很重要的一个部分,其缓蚀剂效果以及采购成本直接影响到装置运行成本。相关文献中描述的缓蚀剂评价方法为如图2所示,在恒温水浴中,对缓蚀剂进行静态评价,与装置实际运行情况有一定的差别,不能真实模拟装置的运行状况。
发明内容
针对现有技术的不足,有必要研发一种能真实模拟装置运行状况的动态缓蚀剂评价方法及装置。通过利用本发明的连续缓蚀剂评价装置,模拟常压塔顶腐蚀环境,在连续运行的状态下,对缓蚀剂进行动态评价,评价结果更贴近生产,实用性强。
一种常减压装置常压塔顶缓蚀剂评价装置,如图1所示,包括原料罐1、进料泵2、进料泵出口管线3、加热套4、蒸馏釜5、精馏柱6、挂片段7、塔顶冷凝器8、塔顶冷却水进口管线9、塔顶冷却水出口管线10;其特征是原料罐出口管线与进料泵入口连接,进料泵出口管线与蒸馏柱进料口连接,蒸馏釜出口与蒸馏柱下部连接,蒸馏柱上部与挂片段下部连接,挂片段上部与塔顶冷凝器下部连接,塔顶冷却水进口管线与冷凝器盘管下接口连接,塔顶冷却水出口管线与冷凝器盘管上接口连接。
一种常减压装置常压塔顶缓蚀剂评价方法,利用本发明的连续缓蚀剂评价装置,模拟常压塔顶腐蚀环境,评价缓蚀剂的缓蚀效果,具体步骤如下:
利用本发明的装置进行常压塔顶缓蚀剂评价方法,其包括以下步骤:
(1)筛选几种缓蚀剂,分别对应几个挂片,同时取一个空白挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将多个挂片放在对应的缓蚀剂中,预膜时间为1-50h;
(2)将多个挂片放在装置内挂片段;
(3)将混合原油通过进料泵进料,进料速度为0.1-5ml/min,蒸馏釜控温设定为100-280℃,连续运行100h;
(4)装置降温,取出挂片,观察其表面腐蚀情况,并称量挂片质量,计算腐蚀速率。
实验采用的评价方法,通过腐蚀速率,考察缓蚀效果。挂片腐蚀速率越大,缓蚀效果越差,腐蚀速率计算方法如下:
式中:Δm-----挂片腐蚀前后质量差,g;
S----挂片面积,cm2;
T----运行时间,h;
ρ----挂片密度,g/cm3。
所述的步骤(1)中,预膜时间为2-48h。
所述的步骤(3)中,进料量为0.1-3.0ml/min。
所述的步骤(3)中,加热釜控温设定为110-270℃。
通过利用本发明的连续缓蚀剂评价装置,模拟常压塔顶腐蚀环境,评价缓蚀剂的缓蚀效果。本方法模拟常减压装置的实际运行情况,在短时间内评价出适应常压塔顶环境的性能最佳的缓蚀剂,本方法方便快捷,评价结果更贴近生产,实用性强。
附图说明
图1连续缓蚀剂评价装置图
图1中:1-原料罐;2-进料泵;3-进料泵出口管线;4-加热套;5-蒸馏釜;6-蒸馏柱;7-挂片段;8-塔顶冷凝器;9-塔顶冷却水进口管线;10-塔顶冷却水出口管线
图2静态腐蚀试验装置示意图
具体实施方式
下面通过实例对发明做进一步说明。
本发明的连续缓蚀剂评价装置,如图1所示,包括原料罐1、进料泵2、进料泵出口管线3、加热套4、蒸馏釜5、精馏柱6、挂片段7、塔顶冷凝器8、塔顶冷却水进口管线9、塔顶冷却水出口管线10;其特征是原料罐出口管线与进料泵入口连接,进料泵出口管线与蒸馏柱进料口连接,蒸馏釜出口与蒸馏柱下部连接,蒸馏柱上部与挂片段下部连接,挂片段上部与塔顶冷凝器下部连接,塔顶冷却水进口管线与冷凝器盘管下接口连接,塔顶冷却水出口管线与冷凝器盘管上接口连接。
实例1
分别将2、3、4号挂片放在脂肪胺、脂环胺、芳香胺类三种缓蚀剂中,预膜时间为2h;同时取一个空白挂片,作为1号挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将4个挂片放在1-4号位,将常减压装置加工的混合原油装入原料罐内,加入5%的净化水,加入乙胺盐酸盐20ug/g,加入氯化铵100ug/g,搅拌1h;打开进料泵,通过进料管线进入蒸馏柱内,进料量为1.5ml/min,通过加热套进行加热,蒸馏釜控温设定为190℃,蒸馏釜中混合原油蒸发后进入塔顶冷凝器,通过塔顶冷却水进行冷却后,顶回流经过挂片段进入蒸馏柱,连续运行100h;装置降温,取出挂片,观察其表面1号腐蚀最严重坑蚀明显,2号、3号、4号表面有较多的坑蚀,1号腐蚀速率为1.254mm/a,2号腐蚀速率为1.114mm/a,3号腐蚀速率为0.814mm/a,4号腐蚀速率为1.017mm/a,3号缓蚀效果最好。
实例2
分别将2、3、4号挂片放在脂肪胺、脂环胺、芳香胺类三种缓蚀剂中,预膜时间为24h;同时取一个空白挂片,作为1号挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将4个挂片放在1-4号位,将常减压装置加工的混合原油装入原料罐内,加入5%的净化水,加入乙胺盐酸盐20ug/g,加入氯化铵100ug/g,搅拌1h;打开进料泵,通过进料管线进入蒸馏柱内,进料量为1.5ml/min,通过加热套进行加热,蒸馏釜控温设定为190℃,蒸馏釜中混合原油蒸发后进入塔顶冷凝器,通过塔顶冷却水进行冷却后,顶回流经过挂片段进入蒸馏柱,连续运行100h;装置降温,取出挂片,观察其表面1号腐蚀最严重坑蚀明显,3号表面比较完整,无明显腐蚀,2号、4号表面略有腐蚀,1号腐蚀速率为1.254mm/a,2号腐蚀速率为0.114mm/a,3号腐蚀速率为0.084mm/a,4号腐蚀速率为0.107mm/a,3号缓蚀效果最好。
实例3
分别将2、3、4号挂片放在脂肪胺、脂环胺、芳香胺类三种缓蚀剂中,预膜时间为48h;同时取一个空白挂片,作为1号挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将4个挂片放在1-4号位,将常减压装置加工的混合原油装入原料罐内,加入5%的净化水,加入乙胺盐酸盐20ug/g,加入氯化铵100ug/g,搅拌1h;打开进料泵,通过进料管线进入蒸馏柱内,进料量为1.5ml/min,通过加热套进行加热,蒸馏釜控温设定为190℃,蒸馏釜中混合原油蒸发后进入塔顶冷凝器,通过塔顶冷却水进行冷却后,顶回流经过挂片段进入蒸馏柱,连续运行100h;装置降温,取出挂片,观察其表面1号腐蚀最严重坑蚀明显,3号表面比较完整,无明显腐蚀,2号、4号表面略有腐蚀,1号腐蚀速率为1.254mm/a,2号腐蚀速率为0.094mm/a,3号腐蚀速率为0.071mm/a,4号腐蚀速率为0.091mm/a,3号缓蚀效果最好。
实例4
分别将2、3号挂片放在脂肪胺、脂环胺类两种缓蚀剂中,预膜时间为24h;同时取一个空白挂片,作为1号挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将3个挂片放在1-3号位,将常减压装置加工的混合原油装入原料罐内,加入5%的净化水,加入乙胺盐酸盐20ug/g,加入氯化铵100ug/g,搅拌1h;打开进料泵,通过进料管线进入蒸馏柱内,进料量为0.1ml/min,通过加热套进行加热,蒸馏釜控温设定为190℃,蒸馏釜中混合原油蒸发后进入塔顶冷凝器,通过塔顶冷却水进行冷却后,顶回流经过挂片段进入蒸馏柱,连续运行100h;装置降温,取出挂片,观察其表面1号腐蚀最严重坑蚀明显,3号表面比较完整,无明显腐蚀,2号表面略有腐蚀,1号腐蚀速率为1.034mm/a,2号腐蚀速率为0.084mm/a,3号腐蚀速率为0.078mm/a,3号缓蚀效果最好。
实例5
分别将2、3号挂片放在脂环胺、芳香胺类两种缓蚀剂中,预膜时间为24h;同时取一个空白挂片,作为1号挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将3个挂片放在1-3号位,将常减压装置加工的混合原油装入原料罐内,加入5%的净化水,加入乙胺盐酸盐20ug/g,加入氯化铵100ug/g,搅拌1h;打开进料泵,通过进料管线进入蒸馏柱内,进料量为3.0ml/min,通过加热套进行加热,蒸馏釜控温设定为190℃,蒸馏釜中混合原油蒸发后进入塔顶冷凝器,通过塔顶冷却水进行冷却后,顶回流经过挂片段进入蒸馏柱,连续运行100h;装置降温,取出挂片,观察其表面1号腐蚀最严重坑蚀明显,2号表面比较完整,无明显腐蚀,3号表面略有腐蚀,1号腐蚀速率为1.362mm/a,2号腐蚀速率为0.088mm/a,3号腐蚀速率为0.113mm/a,2号缓蚀效果最好。
实例6
分别将2、3号挂片放在脂肪胺、芳香胺类两种缓蚀剂中,预膜时间为24h;同时取一个空白挂片,作为1号挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将3个挂片放在1-3号位,将常减压装置加工的混合原油装入原料罐内,加入5%的净化水,加入乙胺盐酸盐20ug/g,加入氯化铵100ug/g,搅拌1h;打开进料泵,通过进料管线进入蒸馏柱内,进料量为1.5ml/min,通过加热套进行加热,蒸馏釜控温设定为110℃,蒸馏釜中混合原油蒸发后进入塔顶冷凝器,通过塔顶冷却水进行冷却后,顶回流经过挂片段进入蒸馏柱,连续运行100h;装置降温,取出挂片,观察其表面1号腐蚀最严重坑蚀明显,2号、3号表面略有腐蚀,1号腐蚀速率为1.012mm/a,2号腐蚀速率为0.084mm/a,3号腐蚀速率为0.081mm/a,3号缓蚀效果最好。
实例7
分别将2、3、4号挂片放在脂肪胺、脂环胺、芳香胺类三种缓蚀剂中,预膜时间为24h;同时取一个空白挂片,作为1号挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将4个挂片放在1-4号位,将常减压装置加工的混合原油装入原料罐内,加入5%的净化水,加入乙胺盐酸盐20ug/g,加入氯化铵100ug/g,搅拌1h;打开进料泵,通过进料管线进入蒸馏柱内,进料量为1.5ml/min,通过加热套进行加热,蒸馏釜控温设定为270℃,蒸馏釜中混合原油蒸发后进入塔顶冷凝器,通过塔顶冷却水进行冷却后,顶回流经过挂片段进入蒸馏柱,连续运行100h;装置降温,取出挂片,观察其表面1号腐蚀最严重坑蚀明显,3号表面比较完整,无明显腐蚀,2号、4号表面略有腐蚀,1号腐蚀速率为1.368mm/a,2号腐蚀速率为0.124mm/a,3号腐蚀速率为0.089mm/a,4号腐蚀速率为0.118mm/a,3号缓蚀效果最好。
本发明公开和提出的技术方案,本领域技术人员可通过借鉴本文内容,适当改变条件路线等环节实现,尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述,相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合,来实现最终的制备技术。特别需要指出的是,所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
Claims (5)
1.一种连续缓蚀剂评价装置,包括原料罐、进料泵、加热套、蒸馏釜、精馏柱、挂片段、塔顶冷凝器;其特征是原料罐出口管线与进料泵入口连接,进料泵出口管线与蒸馏柱进料口连接,蒸馏釜出口与蒸馏柱下部连接,蒸馏柱上部与挂片段下部连接,挂片段上部与塔顶冷凝器下部连接,塔顶冷却水进口管线与冷凝器盘管下接口连接,塔顶冷却水出口管线与冷凝器盘管上接口连接。
2.利用权利要求1的装置进行常压塔顶缓蚀剂评价方法,其特征包括以下步骤:
(1)筛选几种缓蚀剂,分别对应几个挂片,同时取一个空白挂片,与预膜缓蚀剂的挂片进行对比实验,将多个挂片放在对应的缓蚀剂中,预膜时间为1-50h;
(2)将多个挂片放在装置内挂片段;
(3)将混合原油通过进料泵进料,进料速度为0.1-5ml/min,蒸馏釜控温设定为100-280℃,连续运行100h;
(4)装置降温,取出挂片,观察其表面腐蚀情况,并称量挂片质量,计算腐蚀速率。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,预膜时间为2-48h。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,进料量为0.1-3.0ml/min。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,加热釜控温设定为110-270℃。
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