7万吨/年干气脱硫装置水洗水线泄漏分析

7万吨/年干气脱硫装置水洗水线泄漏分析

洪连顺，张振堂，刘军

（中国石油大连石化公司，辽宁省大连市 116000）

摘 要：干气中的酸性气体硫化氢、二氧化碳能够与碱性溶液发生化学反应，生成一种水溶性络盐，使干气中的酸性气得以脱除，碱溶液再经升温或减压等方法可使其分解，释放出硫化氢，二氧化碳等酸性气体，碱溶液得以回收循环使用。本装置采用N-甲基二乙醇胺为溶剂，它是一种弱碱，具有选择性好、处理能力大、解吸容易、腐蚀性小等特点，可使循环量降低，从而使消耗下降。它可以与酸性气体反应生成硫化物，酸式硫化物，碳酸盐和酸式碳酸盐等。

关键词：干气脱硫装置；水洗水线；泄漏

前 言

干气进入干气脱硫塔经过胺液洗涤后进入塔上部水洗段，与水洗段内除盐水逆向接触，洗去干气中携带的胺液。干气脱硫塔上部水洗水段所用水洗水经循环泵加压后打入塔内循环使用，水洗水所用除盐水由除盐水罐来，经除盐水泵加压后定期打入塔内更换新鲜除盐水。

一、
水洗水段运行情况

图1 干气水洗水管线流程图

在本周期运行过程中水洗水管线泵出口管线现共有六处漏点：

表1 管线泄漏时间

图1 干气脱硫装置干气水洗水管线定点测厚结果

通过对干气水洗水段返塔管线定点测厚测得管线平均厚度1.8mm左右，判断该段管线为均匀腐蚀。

二、对比分析

通过与其它装置进行设备参数，换水频次、采样成绩等对比分析，分析干气脱硫装置水洗水段腐蚀原因。

1、采样分析对比

表2水洗水化验成绩

采样分析腐蚀原因，采样分析干气脱硫装置水洗水PH值6左右，硫化物1.2左右，氨氮含量为13.7-76.3mg/L，换水前电导率为1707uS/cm，换水后电导率为1286uS/cm；

采样分析干气脱硫装置水洗水PH值7.9，氨氮含量为95.2mg/L，其它装置换水前电导率8270uS/cm，换水后电导率为8160uS/cm。

通过与其它装置的对比得知氨氮、电导率并不是决定管线腐蚀原因，干气脱硫装置水洗水PH显示为酸性，初步判断为酸性腐蚀导致。

2、运行状况对比

表3 其它装置干气水洗水段基本状况对比

经过对比可知，换水频次、流速、材质等并无较大差异，并不是决定管线腐蚀原因。

3、模拟计算分析

通过模拟计算干气水洗水的CO2浓度最高可以达到0.01mol/L，碳酸的电离常数4.5*10-7，由此计算出pH值约在5左右。判断干气水洗水管线腐蚀由二氧化碳腐蚀造成。

4、下一步打算

与设计院沟通计算得出，现有壁厚满足计算壁厚要求，但已经不满足最小壁厚要求。

图3 设计院计算结果

目前干气水洗水段监控运行。下一步准备更换水洗水段管线，并准备在水洗水管段增上注入碱性物质方案，来中和水洗水中的酸性物质。

三、干气脱硫装置水洗水管线注碱方案

干气脱硫装置干气水洗水管线腐蚀，采样分析水洗水PH值6左右，硫化物1.2左右，通过计算干气水洗水的CO2浓度最高可以达到0.01mol/L，碳酸的电离常数4.5*10^-7，由此计算出pH值约在5左右。判断干气水洗水管线腐蚀由二氧化碳腐蚀造成。做出如下解决方案：

方案一：干气水洗水线注胺液

干气水洗水线注胺液中和酸性，使干气水洗水呈现中性或弱碱性，从一二脱硫泵区贫胺泵P2801出口导淋配管至水洗水泵P2802入口导淋，设置两阀一导淋防止互串，P2801出口压力2.0Mpa，P2802入口压力与塔压相近约1.0Mpa，注入频次根据水洗水化验成绩，水洗水PH值小于7注入，干气脱硫塔水洗水段换水后注入胺液。

可行性分析：硫磺使用脱硫剂为MDEA，咨询硫磺装置此脱硫剂无脱二氧化碳作用，此方案可能无法实施。使用胺液中和酸性存在干气水洗水管线结盐腐蚀风险。使用导淋切净管线内胺液时容易造成人员伤害。胺液管线和水洗水管线相连接存在介质互串风险，互串影响干气质量。水洗水管线为就地切液，注胺液量不易控制，容易导致切水中COD值较高。

方案二：干气水洗水线注碱液

干气水洗水线注碱液中和酸性，使干气水洗水呈现中性或弱碱性，从一二脱硫泵区碱液循环泵P2906出口导淋配管至水洗水泵P2802入口导淋，设置两阀一导淋防止互串，P2906出口压力2.0Mpa，P2802入口压力与塔压相近约1.0Mpa，注入频次根据水洗水化验成绩，水洗水PH值小于7注入，干气脱硫塔水洗水段换水后注入碱液。

可行性分析：利用氢氧化钠中和水洗水酸性，存在管线结盐、腐蚀风险。使用导淋切净管线内碱液时容易造成人员伤害。碱液液管线和水洗水管线相连接存在介质互串风险，影响干气质量。水洗水管线为就地切液，注碱液量不易控制，容易导致切水中COD值较高。

方案三：增上在线PH计及撬块

咨询污水处理厂，在干气水洗水管线增上在线PH计监测PH值，PH值低于6时，通过撬块配氢氧化钠溶液注入干气水洗水管线中。

存在风险：撬块中存放碱液容易造成罐体腐蚀。加入氢氧化钠时易造成人员伤害。加入管线的氢氧化钠过多时易造成管线结盐。

方案四：注入缓蚀剂（甲氧基丙胺）

在干气水洗水管线增上在线PH计监测PH值，PH值低于6时，通过撬块配缓蚀剂（甲氧基丙氨）注入干气水洗水管线中。

可行性分析：缓蚀剂（甲氧基丙氨）主要应用于二氧化碳腐蚀。可以用于解决干气水洗水段二氧化碳腐蚀问题。

四、结束语

    现阶段各炼厂都面临着巨大的环保压力，脱硫装置起了十分重要的作用。在干气脱硫装置的操作中，控制适当的溶剂循环量、操作温度及压力，平稳操作；加强对催化装置的管理，稳定催化装置的操作，对开好干气及液化气脱硫装置也具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]李文苑等. 干气与液化气系统脱硫工艺的探讨[J].《 化工中间体 》 2015年 第6期 69-69页

[2]胡晓应.影响干气脱硫效果因素分析化学工程手册[J]. 石油化工设计,2002,(2):44-47