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基于在线分析技术解决炼油厂腐蚀问题

2012-02-06 11:45
雷本祖
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  尽管炼油厂的操作人员对这种腐蚀原因相当地熟知,但是却无法始终采取有效的应对措施。通常注入阻蚀剂与苛性钠或苛性氨等许多中和剂,从而提高酸性水中的 pH 值。尽管这是一种典型的问题解决方法,但是解决方法比问题本身更加严重。由于存在多种酸性气体与氨,因此会导致固体盐沉积,其中硫化铵是造成碱性酸性水腐蚀的主要原因之一。当 pH值超过 7.6 时会严重提高硫化铵的腐蚀性。超量添加苛性物质会很容易产生过高的 pH 值。因此,与除盐相同,减小腐蚀的关键是准确控制 pH 值。通过测量原油蒸馏塔上方冷凝器进水处的 pH 值,添加适量中和剂,不仅会减小腐蚀,而且会减少化学物质耗用量。据报道,阻蚀剂的使用量减少了 15 % 以上。

  除了原油蒸馏塔之外,下游的许多其他工艺还采用酸性水,从而产生了腐蚀问题。

  通常受到影响的工艺为:

  - 真空蒸馏

  - 流化催化裂化

  - 氢化裂

  - 氢化处理

  - 焦化

  - 酸性水汽提

  很少有设计工程师会在上述任何工艺中提前安装 pH控制装置。这似乎不是常见现象,但的确很少有人始终去这样做。事实上,无论过去还是现在,许多装置在某一阶段安装有 pH 控制回路。然而就可靠性而言,大多数的 pH 分析仪在炼油厂的酸性水环境中表现出极差的性能。大多数的 pH 电极并非为炼油厂应用而专门设计,会在硫浓度很高以及存在大量碳氢载荷的条件下表现出很差的性能。由于维护人员与制造商经常解决这些问题,因此在这些“次标准”应用中的大多数 pH 分析仪会受到操作人员的忽视。

  不过如果操作得当,适当的 pH 控制会产生巨大收益。不仅可减少化学品耗用量以及减小对设备造成的腐蚀,而且会减少维护停产次数以及延长设备运行时间。

  Xerolyt® Extra

  尽管种类繁多,但是几乎所有的 pH 电极在酸性水应用的不利环境中均会遇到难题。电极出现故障的最常见原因是参比电极系统受到污染与结垢。硫化物从工艺中扩散至电极中,然后与银/氯化银参比电极发生反应,从而改变参比电极的电势。这会导致 pH 测量结果漂移。油性物质与固态污染物有可能覆盖或堵塞参比端隔膜,显然这也会对电极的性能造成不利影响。为了解决这些问题,电极制造商在选择参比隔膜时别出心裁。现在的 pH 电极带有陶瓷、塑料、橡胶甚至是木制参比隔膜。它们所共有的问题是:在酸性水应用中其性能会受到严重(有些功能会立即失效)、维护需求高且使用寿命短。

  长期以来,具有流动参比端的 pH 电极一直会提供出色结果。通过对电极加压获得流动参比值。过压迫使电解质通过隔膜进入工艺中。电解质的这种外流会降低污染物质进入电极参比系统的速度,并且会抑制隔膜结垢与堵塞。包括梅特勒-托利多 InPro 2000 i在内的这些类型电极是炼油厂应用的绝佳选择。不过这些电极需要经常重新灌装电解质,从维护的角度而言,这种做法并非始终令人接受。梅特勒-托利多在这一问题上拥有着丰富知识,并且使用 Xerolyt® Extra 固体聚合物电解质设计出了 InPro 4260 i pH 电极。InPro 4260 i 具有一个开放式液接,事实上这是一个输送固态电解质从而与工艺介质直接接触的小孔。与传统 pH 电极中的任何其他类型隔膜的微细毛细管不同,开放式液接的直径极大,因此堵塞或结垢的可能性变小。另一点巨大不同在于选择使用了聚合物电解质。Xerolyt® Extra 经过特殊设计适合在碳氢环境中使用,同时还提供有功能强大并且持久耐用的屏障,防止硫化物污染。

 

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