[发明专利]用于乙烯装置裂解气压缩机段间的缓蚀防控装置及其方法

说明书

本发明公开了一种用于乙烯装置裂解气压缩机段间的缓蚀防控装置及其方法。所述缓蚀防控装置具体是一种缓蚀剂注入装置，所述缓蚀剂注入装置包括通过管道依次连接的缓蚀剂储存罐、加压泵、质量流量计、电磁控制阀以及缓蚀剂注射管，所述缓蚀剂注射管安装于所述乙烯装置的裂解气压缩机至压缩机出口换热器间的压缩机出口管线上。本发明可缓解或抑制乙烯装置裂解气压缩机段间钢制设备/管线在多介质下的腐蚀，其核心在缓蚀剂注射管及其喷头结构和注射方式，促使缓蚀剂能快速、高效进行缓蚀，同时避免高通量裂解气下缓蚀剂分散不均且聚积冲蚀壁面影响安全生产的问题，具有高效、稳定、安全环保等优点，大幅提升装置长周期安全运行周期。

技术领域

本发明涉及一种用于乙烯装置裂解气压缩机段间的缓蚀防控装置及其方法，属于石油化工腐蚀防护技术领域。

背景技术

蒸汽裂解制乙烯工艺中，石脑油、加氢柴油等原料在高温下裂解生成H₂和以C₁～C₄为主的混合烃气体产品，同时伴随着产生一些酸性气，主要有CO₂、H₂S、HCl、有机酸(如CH₃COOH)，还有一些有机硫(COS)。这些酸性气随同裂解气一起进入烯烃分离流程，在碱洗塔前裂解气压缩机段间的设备和管线常出现腐蚀，腐蚀形式常存在CO₂-H₂S-HCl-(R-COOH)-COS-H₂O等多介质、多机理耦合，造成腐蚀防控难。

为了减缓裂解气中的酸性气体的腐蚀性，工程上普遍在裂解气压缩机段间增加注入中和缓蚀剂工艺，注剂管多采用内伸结构方式，垂直插入至主管中心，同时为了便于缓蚀剂在裂解气中的分散均匀，将注剂管端部设置成与主管水平结构，并加装雾化喷头。近年来，通过对国内多家乙烯装置进行调研发现，垂直注入方式，虽然具有较好的缓蚀效果，但位于缓蚀剂注入口下游一段范围内的管线仍存在严重的腐蚀现象，这是因为垂直插入方式在裂解气流场力的作用下，会导致注剂管尾部偏离主管中心，无法保证注剂位置的精准性，不利于管道表面形成均匀有效的防护膜。此外，缓蚀剂与裂解气接触面积越大，缓蚀剂喷射流速与裂解气流速比越小，越有利于提高缓蚀剂在裂解气中的分散均匀性，而现有的雾化喷头采用与注剂管未充分考虑到这个特性，多采用与注剂管同径的雾化喷头。

因此，本发明提出了一种用于乙烯装置裂解气压缩机段间的缓蚀防控方法，从缓蚀剂筛选、用量、注入方式、注入形式等方面进行综合考虑，实现缓蚀剂精准、稳定注入，缓蚀剂可快速均匀分散至注剂管入口下游管道表面形成均匀有效的防护膜，提升缓蚀效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于乙烯装置裂解气压缩机段间的缓蚀防控装置及其方法，可缓解或抑制乙烯装置裂解气压缩机段间钢制设备/管线在CO₂-H₂S-HCl-(R-COOH)-COS-H₂O等多介质下的腐蚀，其核心在缓蚀剂注射管及其喷头结构和注射方式，促使缓蚀剂能快速、高效进行缓蚀，同时避免高通量裂解气下缓蚀剂分散不均且聚积冲蚀壁面影响安全生产的问题，具有高效、稳定、安全环保等优点，大幅提升装置长周期安全运行周期。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：

本发明提供了一种用于乙烯装置裂解气压缩机段间的缓蚀防控装置，具体是一种缓蚀剂注入装置，所述缓蚀剂注入装置包括通过管道依次连接的缓蚀剂储存罐、加压泵、质量流量计、电磁控制阀以及缓蚀剂注射管，所述缓蚀剂注射管安装于所述乙烯装置的裂解气压缩机至压缩机出口换热器间的压缩机出口管线上。

优选的，所述缓蚀剂储存罐至所述加压泵间的管道上设置有紧急切断阀，配合所述质量流量计精准控制流量以保证安全。

优选的，所述缓蚀剂注射管的安装位置位于所述压缩机出口管线上稳定流动的直管段，避开高速螺旋流区域，且距离上游和下游弯头不小于3倍管径。