分析芳烴抽提裝置設(shè)備頻繁泄漏原因及措施

趙雨桐

摘 要：本文針對芳烴抽提裝置設(shè)備產(chǎn)生的各種泄漏問題展開了分析和研究，有效提出了設(shè)備泄漏產(chǎn)生的具體原因，并且制定出了相應(yīng)的解決措施來加以解決，有效保證化工生產(chǎn)的高質(zhì)量開展。

關(guān)鍵詞：芳烴抽提裝置;設(shè)備泄露;措施

針對我國某化工單位內(nèi)部在生產(chǎn)工作過程中，芳烴抽提設(shè)備出現(xiàn)了頻繁泄漏問題，該設(shè)備主要是以汽油加氫裝置產(chǎn)品作為主要的反應(yīng)原材料。在實(shí)際的生產(chǎn)工作中，使用了環(huán)丁砜溶劑--液抽提萃取技術(shù)，生產(chǎn)石油苯、石油甲苯以及石油混合二甲苯等相關(guān)材料。該設(shè)備在2019年5月初裝置在生產(chǎn)工作過程中產(chǎn)生了多起設(shè)備頻繁泄漏問題，設(shè)備的管道線路泄漏，造成了整個生產(chǎn)裝置的工作中止，直接影響到了化工生產(chǎn)的整體安全性和生產(chǎn)效益。相關(guān)檢修工作人員針對該裝置出現(xiàn)的泄漏原因進(jìn)行了深入排查，并且提出了針對性的優(yōu)化措施來加以解決。

1 溶劑環(huán)丁砜的影響

1.1 環(huán)丁砜性質(zhì)

環(huán)丁砜又稱之為四亞甲基砜，高純度的環(huán)丁砜在常溫條件下屬于一種無色無味性固體，在達(dá)到27～28℃以上時會直接融化成透明狀的液體，很多常見的化工產(chǎn)品主要是以淡黃色液體為主。環(huán)丁砜具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，同時化學(xué)性質(zhì)不活潑，在一些酸堿性條件下，通常不會出現(xiàn)聚合或者分解反應(yīng)，當(dāng)達(dá)到220℃以下條件時，環(huán)丁砜會產(chǎn)生緩慢的受熱分解現(xiàn)象，但是當(dāng)溫度超過220℃以上時，隨著后續(xù)溫度的繼續(xù)上漲，環(huán)丁砜的分解速率也會進(jìn)一步上升。當(dāng)溫度過高的條件下，環(huán)丁砜會直接分解成一種淺黑色狀的高分子聚合物，同時會伴隨大量的二氧化硫氣體排放。在正常的工作壓力條件下，環(huán)丁砜在285～286℃時會出現(xiàn)沸騰，同時其中一部分的環(huán)丁砜會產(chǎn)生分解效應(yīng)，為了有效保證該物質(zhì)使用的方便性，通常情況下需要在環(huán)丁砜內(nèi)部加入1.0%～3.0%的水，有效控制環(huán)丁砜的凝固點(diǎn)[1]。

1.2 環(huán)丁砜溶劑劣化

作為芳烴抽提溶劑，環(huán)丁砜屬于一種狀態(tài)比較理想的容器類型，該物質(zhì)的分層和溶劑回收率相對較好，并且芳烴的整體吸收率較高，可以有效降低化工生產(chǎn)過程中的能耗以及防止溶劑的大量浪費(fèi)問題。但是在實(shí)際的抽提工作中，環(huán)丁砜會由于高溫條件下逐漸產(chǎn)生分解現(xiàn)象，同時產(chǎn)生大量的酸性物質(zhì)和高分子聚合物。通過檢測工作人員現(xiàn)場取樣分析可以看出，環(huán)丁砜溶劑的顏色主要是以紅褐色為主，同時混合物當(dāng)中含有一定量的膠狀物質(zhì)。經(jīng)過高溫處理之后的環(huán)丁砜顏色會進(jìn)一步加深，同時pH值逐漸降低，氯離子的含量超過了200ppm，可以看出所生成的腐蝕性物質(zhì)內(nèi)部含有一定量的氯離子[2]。

1.3 環(huán)丁砜溶劑劣化原因

環(huán)丁砜溶劑液化產(chǎn)生的主要原因，是內(nèi)部含有大量的氯離子，氯離子具有較強(qiáng)的吸附性特點(diǎn)和穿透性，可以直接破壞碳鋼設(shè)備表面的鈍化膜，直接吸附在內(nèi)部的缺陷位置，會造成管道內(nèi)壁出現(xiàn)局部腐蝕破壞，同時內(nèi)部微小的管壁破損問題，會造成周圍聚集大量的電荷，內(nèi)部的陽離子在破損區(qū)域高度集中，進(jìn)而會造成整個腐蝕問題進(jìn)一步加劇，造成了管道出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。孔內(nèi)孔外腐蝕產(chǎn)物出現(xiàn)堵塞問題，同時內(nèi)部對流形成了孔洞內(nèi)部形成了相應(yīng)的閉塞電池。當(dāng)孔洞內(nèi)部的氧氣量耗盡的狀態(tài)下，只剩下金屬腐蝕性陽極反應(yīng)，并且在管壁的內(nèi)壁穿孔位置快速進(jìn)行。依靠內(nèi)部電影作用效果，帶負(fù)電的氯離子會直接遷移到孔洞內(nèi)部，氯離子的濃度會進(jìn)一步提升，同時金屬氯離子的水解作用，可以形成相應(yīng)的磷酸以及帶有強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)，進(jìn)而造成了芳烴抽提裝置設(shè)備管道產(chǎn)生腐蝕泄漏問題。

通過設(shè)備檢修工作人員的深度研究和檢測工作之后發(fā)現(xiàn)，芳烴抽提原料加氫汽油罐并沒有使用氮?dú)鈦磉M(jìn)行密封，很容易造成氧氣直接進(jìn)入到溶劑系統(tǒng)內(nèi)部。環(huán)丁砜在高溫條件下會直接被氧化成環(huán)形磺酸物質(zhì)，酸性物質(zhì)的反應(yīng)會進(jìn)一步加劇，同時會影響到溶劑的降解速率，造成設(shè)備儀表管線閥門產(chǎn)生腐蝕泄漏問題。

2 芳烴抽提裝置設(shè)備泄露問題原因及解決措施

2.1 設(shè)備材質(zhì)的選擇

環(huán)丁砜容積在pH值大小為4.8～5.2范圍之內(nèi)，處于酸性環(huán)境條件下?lián)Q熱器，管道線路所使用的碳鋼材質(zhì)整體的耐腐蝕性相對較低，并且使用壽命較短，無法有效滿足芳烴抽提裝置的長時間工作和運(yùn)行。不銹鋼材質(zhì)的耐腐蝕性相比于普通碳鋼來講高出了2～40倍，同時在固溶工作狀態(tài)下塑性、韌性以及冷加工性能比較穩(wěn)定，加氫裝置的塔頂冷卻器材質(zhì)為白鋼材質(zhì)，同時在減壓再生產(chǎn)的介質(zhì)當(dāng)中，操作環(huán)境和T-106塔基本保持相同。自2019年開始，該冷卻塔的冷卻劑已經(jīng)運(yùn)行了4年以上，并且沒有出現(xiàn)明顯的泄漏問題，而碳鋼設(shè)備的E-110A/B頻繁出現(xiàn)泄漏問題，同時E-113為碳鋼設(shè)備，每7～8個月時間會出現(xiàn)停車泄漏問題。通過更換白鋼材質(zhì)之后沒有出現(xiàn)明顯的泄漏問題，則說明白鋼材料的整體耐腐蝕性更佳。

2.2 設(shè)備結(jié)構(gòu)的影響

針對芳烴抽提裝置設(shè)備頻繁產(chǎn)生泄漏問題進(jìn)行合理解決，對于化工單位來講需要對容易產(chǎn)生腐蝕的系統(tǒng)設(shè)備，以及相關(guān)的管道線路進(jìn)行一系列材質(zhì)升級。同時需要不斷提高環(huán)丁砜溶劑的氯離子以及含氧量大小的監(jiān)測與控制，對已經(jīng)裂化的環(huán)丁砜進(jìn)行處理。芳烴原材料加氫汽油罐通過頂部加氮?dú)饷芊馓幚碇?，直接使用氮?dú)鈦磉M(jìn)行密封處理，有效防止氧氣直接進(jìn)入到抽提系統(tǒng)當(dāng)中，保證溶劑可以得到徹底的氧化和分解，以此來保證環(huán)丁砜溶劑的整體使用壽命。通過檢修工作之后對設(shè)備的檢修工作期限進(jìn)行要準(zhǔn)確設(shè)定，要對每一個相關(guān)設(shè)備的抗腐蝕性能以及工作穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，依照正確的操作步驟，有效保證芳烴抽提裝置的整體工作性能[3]。

3 結(jié)束語

由此可以看出，在化工生產(chǎn)工作過程中，芳烴抽提裝置設(shè)備頻繁產(chǎn)生泄漏問題的主要原因，是因?yàn)樵O(shè)備材料的抗腐蝕性能不足，同時受到了反應(yīng)物當(dāng)中的酸性物質(zhì)影響。在加氫汽油罐的密封處理效果上不符合規(guī)定，直接造成了設(shè)備頻繁出現(xiàn)泄漏問題，通過采取針對性的處理措施之后，有效解決這一問題的產(chǎn)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋彩芬.芳烴抽提裝置頻繁腐蝕原因淺析與對策[J].石油石化綠色低碳，2019，4（06）：36-39.

[2]盛凌廣.芳烴抽提裝置設(shè)備頻繁泄漏原因分析及措施[J].化工管理，2019（03）：206-207.

[3]張士偉，劉志剛.芳烴抽提汽提塔底再沸器管束失效分析及對策[J].煉油與化工，2018，29（03）：32-34.