陳學(xué)星 姚軍(中石油云南石化有限公司,云南安寧550399)
催化裂化汽油腐蝕不合格原因分析與對策
陳學(xué)星 姚軍(中石油云南石化有限公司,云南安寧550399)
汽油最重要的性能之一為腐蝕性,汽油在使用和儲存過程中,都與金屬接觸,為了保證發(fā)動機(jī)、油箱等正常運行和壽命,要求保證催化裂化汽油腐蝕合格。本文就催化裂化汽油腐蝕不合格原因進(jìn)行分析,并針對性地提出對策。
催化裂化;汽油;腐蝕
汽油本身的基本成分并不腐蝕金屬,造成腐蝕的原因主要是汽油中存在硫元素、含硫化合物、水溶性酸或堿及有機(jī)酸等雜質(zhì)。因此,保障催化裂化汽油的腐蝕性合格,確保汽油質(zhì)量達(dá)標(biāo),使得車輛及其排放控制系統(tǒng)能正常運行,才能真正改善大氣環(huán)境質(zhì)量。
1.1硫化氫
硫化氫的溶解具有特殊性,水中溶解度小,但在汽油中較大。其在腐蝕銅片時,銅片會呈紅色,顏色會隨著硫化氫的濃度增加而加深。由于汽油的堿洗過程,硫化氫會與呈堿性的氫氧化鈉發(fā)生中和反應(yīng)而被脫除,所以一般的催化裂化汽油是不會含有硫化氫。但是會因為與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生硫元素,也會造成汽油的腐蝕不合格。
1.2元素硫
含硫化合物隨燃料燃燒會生存二氧化硫(SO2)和三氧化硫(SO3)等。之后再與水會發(fā)生反應(yīng),生存亞硫酸和硫酸,會使發(fā)動機(jī)零件嚴(yán)重腐蝕,另外,元素硫存在原油中,隨著低溫蒸餾后,以硫化氫氧化的結(jié)果出現(xiàn),對有色金屬有很強(qiáng)的反應(yīng)性,容易造成腐蝕現(xiàn)象。
1.3有機(jī)酸
汽油中會含有酸性物質(zhì),有機(jī)酸分子雖小,但腐蝕能力很大,能直接與金屬發(fā)生反應(yīng),生成能溶于油的物質(zhì),會進(jìn)一步腐蝕設(shè)備。同時,石油酸會破壞具有保護(hù)作用的硫化亞鐵的保護(hù)膜,加快腐蝕的程度與速度。如果容器中有積水或燃料中混入水時,水層中聚集的酸可以達(dá)到一定的濃度,對金屬產(chǎn)生強(qiáng)烈的電化腐蝕。
1.4其他原因
催化裂化汽油在精制過程中,由于工藝段乳化或沉降時間不足造成參雜腐蝕性雜質(zhì),也可能會因為分析操作過程所用的設(shè)備本身不潔凈,參雜可能影響汽油腐蝕性的物質(zhì)。
2.1采用助溶脫硫醇技術(shù)
助溶脫硫醇技術(shù)是利用助劑來提高硫醇在堿液中的溶解度。其具有以下幾個特點:第一,助溶精制堿劑的抽提能力穩(wěn)定性強(qiáng),不容易因為堿濃度的變化而變化;第二,脫硫醇催化劑的溶解度很低,壽命長,活性穩(wěn)定;第三,空氣中的氧氣在堿液中溶解度也很低,因此,堿液的氧化活性較低。而臭氧精制液在堿液中容易被氧化,堿液的氧化活性提高,提高硫醇的脫除率,防止腐蝕現(xiàn)象。
2.2減少汽油接觸氧氣
要避免元素硫的生成,就要減少汽油與氧氣接觸。催化裂化反應(yīng)中,主要是由于反應(yīng)器和分餾系統(tǒng)設(shè)備注風(fēng),夾帶空氣中的氧氣,導(dǎo)致硫化物與氧氣反應(yīng)生成元素硫。因此減少反應(yīng)油中的氧氣含量,可以采用再生催化劑低壓蒸汽的方法,儀表用氮氣測量,避免氧氣的進(jìn)來。增加汽油預(yù)堿洗,避免汽油中硫化氫與堿渣再生注風(fēng)接觸生成元素硫。還需要經(jīng)常檢查反應(yīng)系統(tǒng)與分餾系統(tǒng)等設(shè)備,保證設(shè)備的潔凈,避免參雜會導(dǎo)致腐蝕的其他雜質(zhì)。并及時發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)或可以與外界接觸的地方,并采取措施密封處理,減少空氣中的氧滲透到系統(tǒng)中。否則會造成汽油與氧氣進(jìn)行反應(yīng),生成元素硫,造成汽油腐蝕不合格。
2.3盡量減少汽油中硫化氫含量
由于系統(tǒng)設(shè)備操作不正常等原因,汽油中硫化氫的脫除不完全是不可避免的。因此,要盡量減少汽油中的硫化氫含量,需要規(guī)范設(shè)備的操作,嚴(yán)格控制設(shè)備運行的指標(biāo),如:解吸塔在塔頂壓力1.21MPa下,溫度應(yīng)在118攝氏度以上,穩(wěn)定塔溫度一高參照蒸汽壓指標(biāo)控制在155攝氏度以上。通過兩個塔的溫度控制,提高溫度可以使硫化氫提到干氣和液化石油氣中,以達(dá)到減少汽油中硫化氫含量的目的,保證催化裂化汽油的腐蝕性合格。
2.4減少汽油中夾帶的硫元素
一般分餾塔頂都要注凈化水或硫污水,注水過多或過少,都可能形成酸性環(huán)境,會促進(jìn)硫化氫氧化為元素硫,這樣不利于保證催化裂化汽油腐蝕性的合格。因此,分餾塔頂注水需要合理控制,也可以通過泵抽的方式分離水至分餾塔頂。加強(qiáng)含硫污水PH值的控制,盡量控制在8~9的中性偏堿環(huán)境。若PH值過低呈酸性,可以采用注氨水和緩蝕劑;若PH值過高成堿性,可以采用除鹽水或蒸汽凝結(jié)水進(jìn)行補(bǔ)充。以保證PH值處于正常水平。還可以通過洗滌的方式將元素硫去除,經(jīng)過泵打入氣壓機(jī)出口,水量增加到每小時十噸以上,以保證洗滌硫元素的效果。
綜上所述,催化裂化汽油腐蝕不合格是多方面因素造成的,主要是硫化氫、元素硫、有機(jī)酸等物質(zhì)的存在,造成汽油腐蝕不合格。因此需要采取措施控制催化裂化汽油的腐蝕性合格,可以通過助溶脫硫醇技術(shù),防止汽油對銅片等金屬造成腐蝕;減少汽油接觸氧氣,盡可能利用蒸汽或者氨氣,檢查設(shè)備接觸空氣口,消除氧氣與汽油的硫化物反應(yīng),造成腐蝕;優(yōu)化吸收穩(wěn)定操作,嚴(yán)格控制設(shè)備的溫度、氣壓等指標(biāo),盡量減少汽油中硫化氫含量。減少汽油中夾帶的硫元素,可以通過洗滌等方式將元素硫去除。以降低催化裂化汽油的腐蝕性,提高催化裂化的質(zhì)量,保證發(fā)動機(jī)、油箱等設(shè)備的正常運行和使用壽命。
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