国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

原油氯化物來源及應(yīng)對(duì)措施淺析

2024-03-27 01:01文思奇
石化技術(shù) 2024年1期
關(guān)鍵詞:氯化物有機(jī)氯氯離子

文思奇

軍需能源質(zhì)量監(jiān)督總站成都質(zhì)量監(jiān)督站 四川 成都 610041

1 前言

近年來,隨著世界范圍內(nèi)原油劣質(zhì)化、重質(zhì)化趨勢(shì)不斷加劇,氯作為原油中存在的微量元素之一,其含量也逐年遞增。大量研究表明,在石油煉制過程中,原油所含的氯化物會(huì)分解產(chǎn)生氯離子造成設(shè)備腐蝕和催化劑中毒,對(duì)煉油企業(yè)平穩(wěn)生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。因此,研究原油中氯化物的來源、類型,了解氯化物的腐蝕機(jī)理具有重要意義。本文分析了原油中氯化物的來源和危害,討論了氯化物在煉制過程中的轉(zhuǎn)化,并提出合理的控制措施,以期進(jìn)一步推動(dòng)氯化物脫除技術(shù)研究。

2 原油氯物化的分類和來源

原油中含有的氯化物在加工煉制過程中會(huì)造成設(shè)備腐蝕和催化劑中毒,導(dǎo)致生產(chǎn)異常及經(jīng)濟(jì)損失,一般可分為無機(jī)物和有機(jī)物兩類。

(1)無機(jī)氯化物。原油中的無機(jī)氯化物常以乳狀液或懸浮顆粒狀態(tài)存在于原油中主要為NaCl、MgCl2、CaCl2等化合物,其中NaCl含量最高,占總量的三分之二左右。

(2)有機(jī)氯化物。有機(jī)氯化物在原油中含量一般較少,大多以絡(luò)合物分布在原油的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)中。但隨著原油開采難度越來越大,大量使用含氯采油助劑以及用于儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)暮戎鷦┑?,使得原油中氯含量迅速增加,其中清蠟劑、降粘劑、瀝青分散劑、破乳劑、水處理劑、清洗劑、緩蝕劑和粘土穩(wěn)定劑中均含有鹵代烷成分,GL-1型高效溶膠分散劑有機(jī)氯含量甚至高達(dá)570 mg/g。另外,油田增產(chǎn)增注所用的酸化液能與原油中的有機(jī)氯反應(yīng),導(dǎo)致無機(jī)氯的轉(zhuǎn)化為有機(jī)氯殘留在油中。

3 氯化物在原油煉制過程中的轉(zhuǎn)化

為了減輕氯化物對(duì)生產(chǎn)裝置平穩(wěn)操作、設(shè)備腐蝕、產(chǎn)品質(zhì)量帶來的危害,石油煉化企業(yè)在原油加工過程中,要對(duì)原油進(jìn)行電脫鹽處理,該過程通過向原油中注水,將原油中的氯鹽溶解出來,隨水排除,一般的電脫鹽過程對(duì)無機(jī)氯鹽類的脫除比例可以達(dá)到99%以上,但對(duì)于有機(jī)氯的脫除卻十分有限。研究證實(shí),有機(jī)氯化物由于沸點(diǎn)較低,在原油蒸餾過程中,主要富集在輕油餾分中,而無機(jī)氯的沸點(diǎn)較高(大于350℃),主要?dú)埩粼谥刭|(zhì)組分中[1]。

(1)無機(jī)氯化物的轉(zhuǎn)化。通過脫鹽脫水處理后的原油殘存的無機(jī)氯化物,進(jìn)入高溫生產(chǎn)裝置時(shí),極易發(fā)生水解,分解產(chǎn)生酸性HCl氣體,在塔頂遇冷凝水后形成腐蝕性極強(qiáng)的鹽酸。在無機(jī)氯化物中,含量最高的NaCl發(fā)生水解所需溫度較高,通常需要達(dá)到300℃以上,但如遇碳鋼等催化物質(zhì),將提高其轉(zhuǎn)化為鹽酸的產(chǎn)率。

(2)有機(jī)氯化物的轉(zhuǎn)化。有機(jī)氯化物主要為一些低沸點(diǎn)的鹵代烴,極難通過電解水洗去除。由于Cl原子強(qiáng)吸電子性,導(dǎo)致氯代烷烴具有較活潑的化學(xué)性質(zhì),易與原油中的氮氧化合物發(fā)生取代反應(yīng),生產(chǎn)有腐蝕性的HCl。在實(shí)際工作中,我們發(fā)現(xiàn)煉油裝置的高溫部分也不同程度存在腐蝕現(xiàn)象,可能是有機(jī)氯化物在氣相條件下發(fā)生消去反應(yīng)生成的HCl造成。另外,在一定條件下,氫自由基可以進(jìn)攻氯化物的碳原子,發(fā)生取代反應(yīng)脫去Cl原子,生成酸性介質(zhì)HCl。

4 石油氯化物對(duì)煉化裝置的危害

含氯原油在加工煉制過程中,因發(fā)生分解生成氯離子和HCl,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備造成較大威脅,嚴(yán)重影響煉廠安全平穩(wěn)長(zhǎng)周期運(yùn)行。

(1)設(shè)備腐蝕。氯離子具有半徑小、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn),易破壞金屬表面鈍化膜生成可溶性氯化物,而后通過水解在金屬基底上形成小蝕坑,進(jìn)而腐蝕生產(chǎn)設(shè)備。氯化物對(duì)碳鋼和鐵素體不銹鋼主要產(chǎn)生孔蝕和間隙腐蝕,對(duì)奧氏體不銹鋼產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕,造成金屬開裂。

(2)裝置堵塞。原油中氯化物在生產(chǎn)加工過程中,在高溫催化作用下會(huì)分解產(chǎn)生NH3,易與酸性氣體(如HCl和H2S)反應(yīng)生成季銨鹽結(jié)晶物。季銨鹽易溶于水,可溶于塔頂冷卻水自上而下流動(dòng),因與塔內(nèi)上升氣相不斷進(jìn)行熱交換,溫度逐漸上升,季銨鹽不斷濃縮析出,形成粘度很大的半固體物質(zhì),造成高壓換熱器、管道、塔板等堵塞。

(3)催化劑中毒。石油二次加工常需使用催化劑來加速反應(yīng)速度。原油中的氯化物生成的HCl,容易覆蓋催化劑活性中心導(dǎo)致催化劑失活。有的失活是可逆的,僅需溫度升高,即可解吸恢復(fù)活性,但若氯化物與催化劑的活性金屬發(fā)生反應(yīng),生成金屬氯化物,則會(huì)造成活性組分損失和改變活性成分在催化劑上的分布,影響催化效果甚至完全失活。另外,HCl有良好的流動(dòng)性,通??砂殡S工藝氣體遷移至下游裝置,導(dǎo)致全床層性催化劑中毒,危害極大。

5 脫除氯化物的主要方法

原油除氯特別是有機(jī)氯的脫除一直是科技工作者研究的前沿課題。近年來,有機(jī)氯脫除的新技術(shù)層出不窮為煉化企業(yè)開展有效脫氯提供了思路和方法[2]。

(1)催化加氫法。催化加氫技術(shù)是目前較為成熟脫除氯代烷烴和氯代烯烴的方式,其原理為在催化條件下使氫氣與氯化物反應(yīng)生成HCl及相應(yīng)烷烴,再利用脫氯劑將HCl去除。目前催化加氫脫氯常用的催化劑有Pt/Al2O3、Pd/Al2O3和Pd/C等。

(2)吸附法。吸附脫氯法利用吸附劑對(duì)原油成分和有機(jī)氯化物吸附能力差異來達(dá)到分離的目的,主要吸附劑有沸石、活性碳、天然鋁土以及強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂等,其通過物理和化學(xué)吸附手段,脫氯率高達(dá)90%以上。

(3)電化學(xué)法。電化學(xué)脫氯是利用電催化將氯離子氧化成氯氣及其他物質(zhì),實(shí)現(xiàn)氯化物去除,主要用于脫除CCl4、CCl3、C2Cl6等,使用的原料主要有金屬鐵、Pd/Fe、Ni/Fe等。

猜你喜歡
氯化物有機(jī)氯氯離子
電位滴定法測(cè)定聚丙烯酰胺中氯化物
氣相色譜法測(cè)定橄欖油中22種有機(jī)氯農(nóng)藥
稀土氯化物(鑭、釔)在鍍鎳溶液中的應(yīng)用
有機(jī)氯農(nóng)藥對(duì)土壤環(huán)境的影響
海洋水下區(qū)纖維混凝土中氯離子的擴(kuò)散性能
低滲透黏土中氯離子彌散作用離心模擬相似性
水產(chǎn)品中重金屬與有機(jī)氯農(nóng)藥殘留分析
氯化物熔鹽體系中Gd的電化學(xué)行為及提取效率的評(píng)估
水化硅酸鈣對(duì)氯離子的吸附
浙貝母中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量和二氧化硫殘留量分析