硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究
硫酸烷基化工艺是一种重要的化工生产方法，但同时也存在着一些腐蚀问题。
本文将分析硫酸烷基化工艺中可能存在的腐蚀问题，并提出相应的解决措施。
硫酸烷基化工艺涉及到硫酸的使用，硫酸具有很强的腐蚀性。
在生产过程中，硫酸可能会与设备和管道内壁接触，导致设备和管道的腐蚀。
硫酸还可能与其他金属离子或化合物形成酸性环境，加速设备和管道的腐蚀。
针对硫酸的腐蚀问题，可以采取以下应对措施：
1. 选择耐腐蚀材料：在设计和选择设备和管道时，应优先选择耐腐蚀材料，例如高合金钢，不锈钢等。
这些材料具有较强的抗硫酸腐蚀能力，可以有效延长设备和管道的使用寿命。
2. 强化涂层保护：在设备和管道内壁涂覆一层耐腐蚀的涂层，可以防止硫酸直接接触设备和管道的金属表面，减少腐蚀的发生。
常用的涂层材料包括聚氨酯涂层、环氧涂层等。
3. 控制工艺条件：在硫酸烷基化工艺中，通过控制工艺条件，如温度、压力和流速等参数，可以减少硫酸对设备和管道的腐蚀。
降低硫酸的浓度和温度，减少腐蚀的程度。
4. 定期维护和检修：对设备和管道进行定期的维护和检修，及时清除设备和管道内的污垢和腐蚀产物，可以减少腐蚀的发生。
定期检查设备和管道的腐蚀情况，及时更换受损的部件，保证设备和管道的正常运行。
针对硫酸烷基化工艺中的腐蚀问题，可以通过选择耐腐蚀材料、强化涂层保护、控制工艺条件和定期维护和检修等措施来解决。
这些措施可以有效降低腐蚀的发生，延长设备和管道的使用寿命，保障硫酸烷基化工艺的安全生产。
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究
硫酸烷基化工艺是一种重要的有机合成工艺，广泛应用于合成烷基酸、烷基磺酸盐、烷基苯、烷基醚等有机化合物。
在硫酸烷基化过程中，腐蚀问题一直是一个困扰工艺安全和设备寿命的难题。
本文将从腐蚀分析与应对措施两个方面进行研究。
进行腐蚀分析是理解和解决腐蚀问题的关键。
硫酸烷基化过程中常使用的材料有不锈钢、碳钢、玻璃钢等。
这些材料在硫酸烷基化过程中都可能受到腐蚀的影响。
常见的腐蚀形式有酸蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。
酸蚀是硫酸烷基化过程中最常见的腐蚀形式之一。
硫酸可以与金属表面形成一层氧化膜，但在酸性条件下，硫酸可以侵蚀金属表面，导致金属损失、设备破损甚至泄漏。
缝隙腐蚀是指在金属板与密封垫之间形成的缝隙处，硫酸能够渗入缝隙中，引起金属表面的腐蚀破坏。
应力腐蚀是指金属在应力作用下发生腐蚀，导致金属的破裂。
由于硫酸的强腐蚀性，上述腐蚀形式在硫酸烷基化过程中可能同时存在。
在腐蚀问题出现之后，应采取相应的应对措施来解决问题。
选择耐腐蚀的材料是最基本的应对措施。
如使用耐酸不锈钢或陶瓷材料制造设备，可以有效防止腐蚀。
对设备进行防腐处理也是一种有效的手段。
如对设备表面进行涂层处理，形成一层保护膜来抵御硫酸的腐蚀。
定期进行设备维护和检修也是重要的措施。
及时发现设备表面的腐蚀问题，采取修复措施，可以延长设备的使用寿命。
硫酸烷基化工艺中的材料腐蚀问题是一个需要引起重视的难题。
通过腐蚀分析、选择耐腐蚀材料、设备防腐、定期维护等措施可以有效应对这一问题，保障工艺安全和设备寿命。
烷基化装置硫酸腐蚀与措施
64天恒石化烷基化装置2014年4月投产，本工艺采用美国LUMMUS低温硫酸法技术，装置设计处理能力为24.2万吨/年，装置设计开工时间为8000小时。
装置的设备主要用碳钢制造，硫酸管线主要使用衬四氟管和904L不锈钢；一般硫酸的部位采用6ｍｍ腐蚀余量，分馏段塔器可以采用3ｍｍ腐蚀余量，碳钢设备在低温下碳钢能够耐受浓酸侵蚀。
一、硫酸接触的碳钢焊接施工反应器设备焊缝要焊接后热处理，防止焊缝和焊接热影响区优先发生腐蚀。
焊接的根部焊道常用气体保护钨极电弧焊（GTAW）来实现优质焊缝，从而使焊缝的焊渣很少，渗透进入管线的焊缝熔敷物也很有限，消除增加腐蚀速率的湍流。
自动保护金属极电弧焊（SMAW）会熔透而造成湍流，从而加快腐蚀，所以不推荐采用。
冷作金属（通常是弯头）常要消除应力。
管道的厚度的过渡部位要开坡口。
二、硫酸管线的材质使用在高浓度硫酸中，碳钢因为有层硫酸亚铁而具有防腐性能，但是流速太高或有湍流破坏了这层保护膜，腐蚀会非常严重。
因此将含有大量硫酸的流体流速限制在0.6～0.9ｍ/s阀门、磁内部构件，注入喷嘴和混合喷嘴采用特殊20合金或904L不锈钢。
碱水洗段混合器注入点上游和下游的管线选择316L材质，管线如使用衬四氟管线需要注意温度，进行酸碱中和放热容易损坏内衬。
材质选择：在浓硫酸和废硫酸使用环境中的阀门、泵和常用20合金铸造或四氟泵。
聚四烯乙烯(PTFE)用在垫片、泵和阀门盘根、混合喷嘴上。
分馏系统腐蚀严重分别处在分馏段，如反应器流出物管线、空冷器和重沸器，脱异丁烷塔(DIB)顶部部，需要3年大检修内部检查。
三、温度、流速与腐蚀速率有直接的关系温度升高、流速加快腐蚀的速率明显上升，碳钢管的流速限制在0.6～0.9m/s。
即是在流速低的情况下，下列部位存烷基化装置硫酸腐蚀与措施唐辉泉 钦州天恒石化有限公司【摘 要】2019年6月21日16时22分许，美国费城能源公司（Philadelphia Energy Solutions Refining Complex）的Girard Point 炼油厂发生爆炸。
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究硫酸烷基化工艺是工业生产中常见的一种化工生产工艺，其在石化、化肥、农药等行业有着广泛的应用。
在硫酸烷基化过程中，常常会遇到腐蚀问题，腐蚀严重影响了设备的使用寿命和生产效率。
对硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施的研究具有重要意义。
一、硫酸烷基化工艺腐蚀分析1. 腐蚀原因分析在硫酸烷基化工艺中，腐蚀主要是由于以下几个原因引起的：（1）介质腐蚀：硫酸烷基化反应中使用的介质中含有大量的硫酸、酸性离子等腐蚀性物质，这些物质可能对设备材料产生腐蚀作用。
（2）温度腐蚀：硫酸烷基化反应需要在一定的温度下进行，高温环境会加剧设备的腐蚀情况。
（1）表面腐蚀：设备表面出现腐蚀斑点、锈蚀等现象。
（2）局部腐蚀：设备的某些局部受到腐蚀，出现孔洞、腐蚀凹陷等情况。
（3）材料疲劳：长期腐蚀会导致设备材料疲劳、脆化，降低了设备的使用寿命。
针对硫酸烷基化工艺中的腐蚀问题，需要进行腐蚀评价分析，根据设备材料、反应条件等因素进行腐蚀风险评估，确定腐蚀程度和影响范围，为后续的防腐措施提供重要依据。
1. 材料选择在硫酸烷基化工艺中需要选择耐酸性能好的材料，如不锈钢、镍基合金、耐酸塑料等，以提高设备的耐腐蚀性能。
2. 表面处理对设备进行表面处理，如镀锌、喷涂耐酸涂料等，提高设备表面的抗腐蚀能力。
3. 设备设计在设备设计过程中，考虑对腐蚀性介质的隔离，减少介质对设备的腐蚀作用。
4. 防腐涂层5. 监测与维护定期对设备进行腐蚀情况的监测和维护，发现问题及时进行修复和更换，延长设备的使用寿命。
6. 新技术应用引进新技术，如防腐蚀合金材料、防腐蚀涂料等，提高设备的耐腐蚀性能。
三、结语硫酸烷基化工艺腐蚀问题是工业生产中常见的难题，为了保证生产设备的安全运行和生产效率的提高，必须加强对硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施的研究。
针对硫酸烷基化工艺中的腐蚀问题，必须做好材料选择、设备设计、防腐涂层等工作，同时加强对设备腐蚀情况的监测和维护，引进新技术应用，从源头上预防腐蚀问题的发生。
硫酸法烷基化装置腐蚀机理与防腐对策研究
硫酸法烷基化装置腐蚀机理与防腐对策研究摘要硫酸法烷基化装置腐蚀问题是困扰装置长周期安全稳定运行的重要因素。
本文从硫酸腐蚀出发，研究硫酸腐蚀机理、碳钢在硫酸条件下腐蚀曲线等方面，结合装置现场腐蚀及防腐情况，对现场重点腐蚀部位及腐蚀原因进行分析，提出防腐措施并对部分已实施防腐措施进行评估论述，提出系统的防腐措施建议。
关键词硫酸；烷基化；腐蚀机理；防腐中图分类号TE986文献标识码 A烷基化油由于其具有高辛烷值，不含硫、氮、芳烃或烯烃等优点，是一种环保、清洁的组分汽油。
硫酸法烷基化装置是目前较成熟的生产工艺，在硫酸法烷基化装置中，烯烃和异丁烷在浓硫酸催化下生成烷基化油，但其硫酸腐蚀问题一直是困扰装置长周期安全稳定运行的制约条件。
某石化硫酸法烷基化装置自2013年10月检修投产后，装置始终面临着硫酸系统腐蚀问题。
因此，研究硫酸法烷基化酸系统的腐蚀机理，找出相应防腐策略是一项急需解决的问题。
1硫酸的理化特性及腐蚀机理1.1 硫酸的主要理化性质及腐蚀特点纯硫酸是一种无色油状液体，密度1.84g/ml，结晶温度为10.36℃，能与水任意比互溶，形成不同浓度的硫酸溶液，而不同浓度的硫酸表现不同特性。
浓硫酸同时具备酸性、强氧化性、吸水性等特性；稀硫酸主要表现为其酸性，能与多数金属与金属氧化物发生反应。
硫酸腐蚀环境几乎包含所有位置，在大部分环境中硫酸起腐蚀主导作用，也有部分环境中硫酸起加剧腐蚀作用。
硫酸的腐蚀伴随着温度、浓度的变化呈现出不同的性质，不同杂质的组分与含量对腐蚀的影响也有所不同。
1.2 影响硫酸腐蚀的主要因素影响硫酸腐蚀速率的主要因素包括硫酸的浓度、温度与杂质的含量，与其他酸腐蚀不同的是，流速对于腐蚀速率也有很大的影响[1]。
1.2.1 硫酸浓度对腐蚀的影响稀硫酸中有大量H+，大多数工业金属或合成金属在H+环境中发生化学腐蚀与电化学腐蚀，表面迅速被均匀的溶解并生成相应金属离子与H2。
稀硫酸腐蚀表现仅为其酸性，而浓硫酸不仅仅具有酸性特征，同时还具有强氧化性特征，对于金属腐蚀表现出不同的特性。
硫酸法烷基化装置腐蚀及防护分析
硫酸法烷基化装置腐蚀及防护分析辽宁抚顺 113006摘要：随着世界经济的快速发展，石油化工行业在国民经济中的地位越来越重要，而烷基化作为一种重要的石油化工催化反应，是石油化工行业中一项重要技术。
目前，我国已成为世界上最大的烷基化原料国。
随着我国对环境保护要求的提高以及相关法律法规的颁布实施，对烷基化装置的环保要求越来越高。
中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司（以下简称“胜利油田分公司”）位于山东省东营市，是一家以勘探、开发为主，集石油开采、炼制、化工、石化工程建设与施工和石油工程服务为一体的大型石油化工企业。
公司现有原油加工能力660万t/a，其中加工各类原油4000万t/a左右，主要产品有汽油、柴油、液化气、石脑油等。
胜利油田分公司烷基化装置自建成投产以来，在设计和生产过程中经历了原料路线和工艺路线的调整，不断优化工艺技术和设备设施，保证了装置运行平稳和长周期运行。
但随着烷基化装置运行时间的延长以及生产过程中各种腐蚀因素的影响，烷基化装置在生产过程中出现了较为严重的腐蚀问题，尤其是酸性气体腐蚀问题。
因此，深入研究硫酸法烷基化装置腐蚀机理及特点并提出针对性解决措施对于保障烷基化装置长周期稳定运行具有重要意义。
关键词：硫酸法烷基化装置；腐蚀；原因分析；治理措施硫酸法烷基化技术具有原料适应性强、流程简单、投资少等优点，在国内的应用也越来越广泛。
硫酸法烷基化装置的腐蚀问题是影响烷基化工艺正常运行和装置长周期运行的重要因素，通过对硫酸法烷基化装置腐蚀部位进行分析，提出了在设备材质升级、优化操作条件、控制工艺参数和加强管理等方面的防腐措施，以保证硫酸法烷基化装置的安全稳定运行。
随着人们对环境保护的日益重视，硫酸法烷基化技术得到了广泛应用。
但是由于硫酸具有腐蚀性，在设备和管道材料的选择上要注意以下问题：（1）在设备材质升级时，尽量使用耐腐蚀材料；（2）在操作条件上要注意控制好原料、催化剂和尾气中的酸性气体对设备和管道的影响；（3）在保证原料和催化剂纯度的同时，减少尾气中酸性气体对设备和管道的腐蚀。
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究硫酸烷基化是一种重要的化工生产工艺，但也存在一定的腐蚀问题。
本文就硫酸烷基化工艺的腐蚀问题进行分析，并提出相应的应对措施。
1. 腐蚀症状硫酸烷基化过程中，腐蚀主要表现为设备内部的腐蚀和管道的腐蚀。
设备内部的腐蚀主要表现为反应釜内壁和底部的腐蚀，而管道的腐蚀则表现为管道内壁的腐蚀和管道连接处的腐蚀。
腐蚀症状主要包括：（1）设备内壁和底部出现磨损、毛刺和凸起。
（2）管道内壁出现腐蚀坑和凹陷，管道连接处出现漏气现象。
（3）设备和管道表面出现斑点、腐蚀颜色不同等。
2. 腐蚀原因硫酸烷基化过程中，腐蚀主要是由于以下原因所引起的：（1）化学腐蚀：硫酸极具腐蚀性，因此在硫酸烷基化过程中难免产生化学腐蚀。
（2）机械磨损：在反应釜内部，由于反应物之间的剧烈反应以及搅拌器的搅拌作用，会导致设备内部的机械磨损，从而产生腐蚀。
（3）温度和压力：硫酸烷基化需要在高温高压下进行，高温和高压会使设备产生应力变形，从而大大降低了设备的抗腐蚀能力。
3. 应对措施为了解决硫酸烷基化过程中的腐蚀问题，需要采取相应的应对措施，包括：（1）选择合适的材料：在原材料的选择上，应尽量选用耐腐蚀的材料。
例如，采用不锈钢、玻璃钢等材料制造设备和管道，这些材料可以有效提高设备和管道的耐腐蚀性能。
（2）合理的维护保养：对设备和管道进行定期的维护保养，使用防腐材料进行修补和涂层处理，有效延长设备和管道的使用寿命。
同时，应注意设备和管道的清洗，避免在清洗过程中对设备和管道造成二次损伤。
综上所述，硫酸烷基化工艺腐蚀问题的解决需要采取一系列的应对措施，包括选择合适的材料、合理的维护保养和严格控制温度和压力等。
通过这些措施，可以有效保护设备和管道，延长设备和管道的使用寿命。
低温硫酸法烷基化装置设备防腐对策
低温硫酸法烷基化装置设备防腐对策摘要：本文结合装置实际设计和生产，针对低温硫酸法烷基化工艺进行了介绍，根据工艺中所产生的硫酸腐蚀、碱腐蚀、硫腐蚀、垢下腐蚀、保温层下腐蚀进行了原因分析，并根据腐蚀原因和腐蚀机理制定相对应的设备选型策略及工艺防腐措施。
关键词：低温法硫酸烷基化、硫酸腐蚀、碱腐蚀、硫腐蚀、保温层下腐蚀乌鲁木齐石化公司炼油厂烷基化装置是由烷基化单元与废酸再生单元两部分构成的联合装置，由中国石油工程建设有限公司华东设计分公司设计。
烷基化单元采用鲁姆斯公司的 CDAlky 低温硫酸法烷基化技术。
主要是以MTBE装置提供的未反应碳四馏分、加氢裂化液化气、轻烃分离液化气为原料，主要利用液化气中的碳四烯烃和异丁烷，在浓硫酸催化剂的作用下，烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油。
烷基化油的特点是辛烷值高，调和性能好，蒸汽压低，有理想的挥发性和燃烧性能，是理想的高辛烷值调和组分，其不含烯烃和芳烃，是清洁燃料。
1 低温硫酸法烷基化工艺介绍烷基化装置是以MTBE装置提供的未反应碳四馏分、加氢裂化液化气、轻烃分离液化气为原料，主要利用液化气中的碳四烯烃和异丁烷，在浓硫酸（98%浓度的硫酸）催化剂的作用下，烯烃与异丁烷反应，生成烷基化油；副产正丁烷和丙烷。
装置主要由原料聚结脱水、烷基化反应、产物聚结分离、压缩制冷、脱丙烷塔、烷基化产品分馏和含酸尾气洗涤等几部分组成。
其中反应部分主要是在催化剂的作用下，异丁烷和丁烯反应生成烷基化油，制冷部分是在压缩机的作用下，利用反应产物中大量的异丁烷减压汽化吸收热量，维持反应在低温液相下进行，同时为反应系统提供足够的循环冷剂，保证低温进料和反应器的分子比；流出物经过聚结器将反应生成的烷基化油与酸分离，脱酸后的烷基化油经过脱异丁烷塔、脱正丁烷塔和再蒸馏塔分离出异丁烷、正丁烷和最终产物异辛烷的过程。
2 低温硫酸法烷基化装置产生腐蚀的原因分析根据上面的烷基化工艺介绍，可以看出，硫酸法烷基化装置的腐蚀形态会非常复杂，存在多种样式，被腐蚀风险较大的设备较多，主要表现在酸腐蚀、亚硫酸腐蚀、碱应力腐蚀、氢腐蚀、硫腐蚀、垢下腐蚀、冲刷腐蚀、露点腐蚀以及保温层下腐蚀等。
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究【摘要】本文针对硫酸烷基化工艺中常见的腐蚀问题进行了深入分析和研究，通过对腐蚀机理、影响因素及应对措施进行论述，总结了现有研究进展。
在腐蚀问题日益凸显的情况下，对腐蚀控制和预防提出了有效的解决方案。
通过本文的研究，可以更好地认识硫酸烷基化工艺中腐蚀问题的本质和特点，为相关行业提供技术支持和参考。
未来的研究方向包括进一步探索腐蚀机理、开发新型抗腐蚀材料以及提高腐蚀控制技术水平，以实现对硫酸烷基化工艺腐蚀问题的更好预防和处理。
【关键词】硫酸烷基化工艺、腐蚀、分析、应对措施、研究背景、研究意义、腐蚀机理、影响因素、常见问题、研究进展、成果总结、未来展望。
1. 引言1.1 研究背景硫酸烷基化工艺是一种常见的化工生产方法，广泛应用于石油化工、合成染料、医药和农药等领域。
随着生产规模的不断扩大和生产条件的复杂化，硫酸烷基化工艺在实际生产中面临着严重的腐蚀问题。
在硫酸烷基化工艺中，金属设备受到硫酸和烷基物所引起的腐蚀威胁，容器、管道和阀门等设备往往存在着腐蚀的风险。
腐蚀不仅会降低设备的使用寿命，还会导致设备的安全隐患和生产事故的发生。
研究硫酸烷基化工艺腐蚀问题及应对措施具有重要意义。
通过对硫酸烷基化工艺腐蚀机理的深入分析，可以更好地了解腐蚀过程中的原理和规律，为腐蚀问题的预防和控制提供科学依据。
探讨硫酸烷基化工艺中常见的腐蚀问题及应对措施，可以有效减少生产中的腐蚀损失，提高设备的稳定性和可靠性。
对硫酸烷基化工艺腐蚀问题的研究具有重要的现实意义和应用价值。
1.2 研究意义硫酸烷基化工艺在化工生产中具有重要的应用价值，能够实现烷基化反应，提高产物的附加值。
随着工艺规模的扩大和生产条件的变化，硫酸烷基化工艺腐蚀问题逐渐凸显出来。
腐蚀问题不仅会影响设备的正常运行，还会危及生产安全，导致生产事故的发生。
研究硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施具有重要的意义。
通过对硫酸烷基化工艺腐蚀进行深入研究，可以更好地了解腐蚀机理，找出影响腐蚀的因素，提出有效的应对措施，为化工生产提供技术支撑和保障。
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究
硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施研究硫酸烷基化工艺是一种在精细化学品生产中广泛使用的化学反应过程，但随着工艺的推广应用，其腐蚀问题日益显著。
针对硫酸烷基化工艺的腐蚀问题，本文进行了相关分析并提出了相应的应对措施。
硫酸烷基化反应过程中存在着许多影响腐蚀的因素，如进料质量、反应温度、反应物浓度、气体流量、反应容器材质等。
其中，温度是影响腐蚀的最主要因素。
反应温度高于170℃时，硫酸烷基化反应会产生大量的硫酸酰烷基，硫酸酰烷基能形成极具腐蚀性的硫酸。
此外，硫酸烷基化反应中的反应物也会影响腐蚀性。
含有醇类反应物的硫酸烷基化反应会产生较高浓度的氯化氢，而氯化氢对不锈钢等材质很容易产生腐蚀作用。
此外，不同反应物的比例也会对腐蚀性产生影响，比如甲苯与氯化硫酸反应的比例过高，会使腐蚀速度加快。
针对硫酸烷基化工艺的腐蚀问题，我们可以从以下方面采取应对措施：1、选择合适材质在硫酸烷基化反应中，由于反应物的不同组合会导致生成的化学物质不同，其对材质的腐蚀程度也不同。
因此，在选择精细化学品生产中的反应容器时，应根据化学反应类型与条件来选用适应性良好的材质，如碳钢、316L不锈钢、锆合金等。
2、控制反应温度反应温度是影响硫酸烷基化反应腐蚀的最主要因素。
降低反应温度可以减少产生的硫酸酰烷基浓度，进而减缓腐蚀的速度。
因此，在生产过程中应控制反应温度在170℃以下。
同时，将硫酸酰烷基排放到处理设备中，在排放前进行稀释也可以减轻腐蚀问题。
3、加入缓蚀剂在反应中加入适当的缓蚀剂，能起到减缓、抑制腐蚀的作用。
常用的缓蚀剂有咪唑类缓蚀剂和卡宾类缓蚀剂等。
4、加强清洗与维护及时清洗反应容器、保养设备，以及设立检测系统进行监测，都能帮助尽早发现、处理反应容器内壁存在的腐蚀问题。
此外，设立防腐涂层也是一种有效的预防措施。
5、规范生产操作生产操作的规范化，能最大程度地避免人为因素引发的安全事故。
在硫酸烷基化反应中，要求合格的操作技术员、表明化学物质的标识、采用个人防护措施等，也有助于减少潜在风险。
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硫酸烷基化工艺腐蚀分析及应对措施
陈子香
【摘要】硫酸烷基化的催化剂为浓硫酸,其腐蚀性强,对设备管道等影响较大,若设计时考虑不够周到,设备管道等的腐蚀可能会引起物料泄露,严重时会发生事故.这不仅会影响生产,还有可能造成生命和财产损失.因此,对从事这一行业的人员应该重视此问题.对于此工艺中可能出现的腐蚀问题应详细分析,并提出相应的措施,这样可以给同类项目提供一定的参考.
【期刊名称】《天津化工》
【年(卷),期】2016(030)006
【总页数】3页(P15-17)
【关键词】硫酸;烷基化;腐蚀;分析;应对措施
【作者】陈子香
【作者单位】大连派思燃气系统股份有限公司,辽宁大连116600
【正文语种】中文
【中图分类】TE624.4+8
在石油炼制工业中，异丁烷与丁烯的烷基化（碳四烷基化、异丁烷烷基化）是生产清洁高辛烷值汽油调和组分的重要工艺过程之一，国际上的烷基化技术有：固体酸法、硫酸法和氢氟酸法三种。
固体酸法烷基化技术到目前为止都还没有实现工业化[1]。
氢氟酸烷基化装置和硫酸烷基化装置都是技术成熟可靠的工艺。
氢氟酸烷基化装置具有常温下反应、无需制冷系统的优点，但是催化剂氢氟酸具有强腐蚀性及
毒性，对环境危害比较大[2]。
硫酸法烷基化装置酸耗量大，需要废酸处理设施，但作为催化剂，硫酸的腐蚀性及对环境的影响要比氢氟酸小。
从环境保护和安全角度考虑，硫酸烷基化技术更具优势。
硫酸法碳四烷基化工艺[3]，由以下几个部分组成：原料水洗、进料制冷部分、反应部分、流出物处理部分、脱异丁烷/正丁烷部分、废酸脱气中和部分、酸储存部分。
工艺流程示意图见图1。
本工艺的工艺原理是异丁烷－丁烯进料与装置循环异丁烷和冷剂一起进入反应器，在硫酸的催化作用下，异丁烷和丁烯发生烷基化反应，生成烷基化油。
异丁烷与丁烯烷基化反应很复杂，主反应符合正碳离子链式反应机理，异丁烷与丁烯加成为异辛烷，副反应主要有自聚、断裂、异构化、酯化等反应。
主反应基本如下：
由于过程中有浓硫酸做为催化剂，因此防范浓硫酸对设备及管道组成件的腐蚀至关重要。
主要物料为烷基化油、异丁烷、氢气、正丁烷、液化气、丙烷、浓硫酸、氢氧化钠溶液。
在危险化学品分类中浓硫酸属于8.1类酸性腐蚀品，其腐蚀性很强。
3.1 工艺过程的应对措施
3.1.1 原料带水控制
烷基化反应部分存在大量易燃物料和浓硫酸，如操作失误导致水分串入物料中，会稀释反应器中的硫酸，发生稀释硫酸腐蚀设备导致物料泄漏。
为防止此情况发生，原料进反应器前应设有脱水器，脱除因温度降低而形成的游离水，从而使原料中的游离水含量降至10×10%-4（重量）。
3.1.2 反应物与催化剂的混合
烷基化反应器为本工艺的核心设备，内部装有循环夹套、取热管束和搅拌叶轮的卧式压力容器，烷基化反应就在该反应器内进行。
烃类原料由上下两个进料口进入反
应器，在搅拌叶轮前汇全后向着叶轮喷入反应器。
因此，该工艺主要特点是反应物与催化剂（浓硫酸）混合的十分均匀，可以达到连续乳化，在反应器中最高温度点与最低温度点温差不大于0.5℃。
从而一方面可以使产品质量高，副反应减少，另一方面可以使烃相被均匀地分散在酸相中，防止酸被携带腐蚀后面的设备和管道。
此物料均匀混合是依靠叶轮的高速旋转来实现的，搅拌叶轮的转速一般为
2950r/min。
3.1.3 酸烃比的控制
酸烃比是很重要的指标，如果控制不好，比如酸烃比太小，酸为分散相，烃为连续相，则形成“油包酸”，那么酸很容易被烃带走，形成跑酸现象，很容易腐蚀管道及设备。
控制指标要求为1:1（酸烃体积比，下同），但由于酸浓度及设备结构等原因，一般控制在1～1.5:1比较合理，但也不能太大，因为太大则会造成烃类进料量的减少，从而会影响设备处理量和产品产量。
.
3.1.4 产品脂类脱除
从反应部分来的反应流出物中含有少量的夹带酸和烯烃与硫酸反应所生成的中性硫酸脂。
这些脂类如不加脱除，将在下游异丁烷塔的高温下分解释放出二氧化硫，遇到水分，则会造成塔顶系统的严重腐蚀。
此外，酸脂还可能导致脱异丁烷塔重沸器的结垢。
因此，必须予以脱除，装置一般采用酸洗及碱洗的方法进行脱除，即用99%的浓硫酸酸洗后再用12%的NaOH脱除微量酸。
流出物被脱异丁烷塔底产品加热，换热温度要求碱洗后温度达到49℃，选择49℃的碱洗温度是为了破坏残留的硫酸酯。
温度高的流出物会携带较多的水进入脱异丁烷塔，对塔的操作和腐蚀会带来不利的影响。
直接将流出物与脱异丁烷塔底产品换热，提高碱洗温度是不可取的。
这是由于硫酸酯有可能在高温壁发生分解，造成换热器腐蚀和结垢。
3.1.5 酸罐氮风保护
本工艺设有新鲜酸储罐、废酸罐和备用罐，用以接受装置外送来的新鲜硫酸及装置产生的废酸。
罐内应通氮风，其防止空气中的水分进入罐内造成酸的稀释和设备腐蚀。
3.1.6 酸流速控制
对于浓硫酸管道，温度与流速对腐蚀影响较大，因此硫酸管道应选择合理的流速，一般要求应小于0.6m/s。
3.2 选材方面的应对措施
3.2.1 设备选材
本项目的关键设备是2台烷基化反应器，为卧式带搅拌和换热管束的反应器，器内设独特的物料进口分配器、挡板和拆流板，以达到器内物料的充分湍流混合，操作压力0.5MPa（G），操作温度7℃，操作介质为碳四混合物、98%液体酸、烷基化油。
介质对设备具有较强的腐蚀性，但由于液体酸有钝化作用，所以反应器壳体主体材料选用Q345R，腐蚀余量取3mm，换热管束采用10号钢，设备制造、检验、验收、包装运输应严格执行相关的标准规范。
本项目的另一关键设备是碳四加氢反应器，采用固定床反应器，操作压力1.5～1.8MPa（G），操作温度80～95℃，操作介质为混合碳四和氢气。
介质对设备具有较强的氢腐蚀倾向。
设备壳体主体材料选用Q245R。
对于含酸气碱洗塔，筒体上部选用Alloy 20+碳钢材质，下部选择碳钢材质。
对于新酸罐、废酸罐及备用罐，储罐主体材质为Q235-B，内衬Alloy 20。
中和池内喷射器材质为Alloy 20。
对于其它腐蚀性低介质的设备材质选用碳钢。
3.2.2 管道选材
对于烃类及其它腐蚀性小的介质管道材料选用碳钢。
对于硫酸管道，由于控制了合理的硫酸流速，同时应考虑4mm的腐蚀裕量，因此
硫酸管道（包括酸性气管道）材质可以选择碳钢，但阀门内部液体流动状态可能会发生变化，对阀门的冲刷而产生腐蚀会较明显，材质选择为ALLOY 20。
同样，由于中和池内硫酸管材选用ALLOY 20。
混合碳四原料与循环冷剂再混合后进入烷基化反应器的反应器入口端由于会与硫酸接触进口的碳钢管道，腐蚀比较严重，因此，为防止此情况发生，与设备连接处的管道材质应为ALLOY 20。
同样，流出物酸洗酸罐及碱洗罐入口处管材选用
AL⁃LOY 20，流出物水洗罐入口管材选用316不锈钢。
对于不同材质相连接的法兰，为了防止两片法兰间的电化学腐蚀，需将法兰间的垫片和连接螺栓螺母设计为绝缘套件。
工艺中的碳钢与不锈钢及ALLOY20之间法兰均需设有绝缘套件。
3.2.3 测量仪表选型
腐蚀性较强介质液位检测选用雷达液位计。
本文从工艺设计的角度较详细的叙述了工艺中可能出现的腐蚀问题，同时在工艺过程及选材方面提出了相应的应对措施。
由于本工艺中浓硫酸及酸性气对设备及管道腐蚀较大，另外，由于工程过程较复杂，本文逐个予以分析考虑，不同的腐蚀情况采取不同的措施，可以有效的消除硫酸腐蚀的不利影响。
·信息·
天津市领导抽查大港空气异味治理和安全生产情况
据报道，天津市委常委、滨海新区区委书记宗国英带队深入大港区域部分企业、街道、不打招呼、不发通知，现场抽查了异味治理和安全生产情况。
宗国英先后来到随时机选择的天津德凯化工股分有限公司、天津力生化工有限公司、天津新日机电有限公司和天津小鸟自行车有限公司，进行实地抽查，并深入生产车间，向企业负责人详细询问具体生产工艺、污染物排放指标，了解危险点位和安全
措施，实地检查企业在异味治理方面采取的具体举措和成效。
他叮嘱企业负责人，环保和安全是企业生存的关键，企业一定要高度重视环保和安全工作，进一步增强安全意识和生态理念，严格遵守各项安全环保制度规范，进一步加大安全环保的投入力度，确保达标排放、安全生产。
在上古林平房区，宗国英详细了解该区域的异味源头和治理情况，并就做好下一步治理工作提出要求。
宗国英强调，要坚定不移地继续抓好大港区域异味治理工作，严格落实属地管理责任和企业治污主体责任，运用法律、行政、科技和经济等多种手段，采取严格限批、提升监测监控等措施，引导企业关停、转迁，最大限度地减少存量，控制增量，力争尽快彻底解决大港地区异味扰民问题。
【相关文献】
［1］马玲玲,等.烷基化技术工业应用综述［J］.化工技术与开发，2013，42(12):24.
［2］刘志刚，等.异丁烷与丁烯烷基化的工艺装置综述［J］.天然气与石油，2002，20(2):21. ［3］程丽丽.硫酸法烷基化工艺的推进［J］.当代化工，2005，34(2):96.。