一、常减压塔顶系统腐蚀介质的来源及腐蚀机理

塔顶系统腐蚀环境为HCl-H2S-NH3-H2O腐蚀体系，其中HCl来源于塔底无机盐的水解，H2S来源于含硫化合物的分解，NH3来源于氮化合物的分解或注氨；各种腐蚀介质的含量取决于原油中对应组分的含量，如常压塔顶HCl的发生量主要取决于原油中CaCl2的含量、减压塔顶HCl的发生量主要取决于原油中MgCl2的含量。腐蚀介质的来源及腐蚀机理如下：

二、中和剂缓蚀剂的发展

在石油加工过程中，很多塔顶系统或加氢反应流出物体系包含多种高含量的腐蚀介质（如HCl、H2S、NH3、HCN等），为了减轻设备腐蚀，各装置普遍在适当部位注入中和剂、缓蚀剂。目前对于常减压塔顶冷凝冷却系统的腐蚀防护，大多数企业采用注入无机氨水作为中和剂。使用无机氨水作中和剂有以下三大缺点：

① 由于氨的露点温度比水、HCl、H2S的露点温度低，因此在水、HCl、H2S的初凝区氨水起不到有效的中和作用，导致初凝区局部PH值偏低，设备的局部腐蚀将非常严重（实际生产中常见塔顶系统设备因局部坑点快速腐蚀而穿孔）。

② 由于氨水的中和曲线在PH=7左右斜率很大，用氨水作中和剂很难稳定控制系统PH值，如果PH值有较大范围的波动，将产生“黑水”现象(当系统PH值波动较大时，设备表面FeS保护膜剥离，形成“黑水”)。

③ 氨水中和无机酸后生成无机铵盐，这些无机铵盐具有吸湿性，吸收水份后成粘性膏糊状，粘附在设备表面上，引起设备结垢及垢下腐蚀；同时因无机铵盐很不稳定，容易水解还原出酸性物质，继续腐蚀金属设备；另一方面，当氨水被部分H2S中和，除生成硫化铵外，在中等PH条件下还生成腐蚀性很强的物质--硫氢化铵。

针对无机氨水作为中和剂的三大缺点，国外如nalco、Betz、baker等大公司早在上世纪八十年代初就开发出有机中和剂。有机中和剂不仅xx克服上述三大缺点，而且中和性能强、容易控制系统PH值，特别是初凝区PH值。在上世纪九十年代国外已普遍使用有机中和剂，并采用相匹配的油溶性缓蚀剂。近几年，中石化集团公司针对加工高含硫原油所出现的设备腐蚀问题，分别与美国及日本防腐专家进行了技术交流，与会专家均强调了使用有机中和剂的重要性和必要性。但有一点需要重点提醒，这里所指的有机中和剂并不是一般意义上的有机胺（如MEA、DEA、TEA、MDEA等），作为塔顶中和剂的有机中和剂，在其分子量、沸点、PH值、露点、水溶性、水溶液分配比、中和反应后生成盐性质等方面都有严格的要求，由于技术方面的原因，这里不详细阐述。

 一般情况下，露点腐蚀常在常压塔塔顶空冷器内发生，塔顶冷凝水的露点温度在110℃左右，随塔顶水蒸气压力升高露点温度下降。初凝区的冷凝水在达到露点温度后，{zx0}在空冷器前端管束内表面产生挂壁，随着冷却过程的进行冷凝水量逐步增加，管壁小水珠形成大水滴，露点逐渐消失。因此在整个塔顶冷凝冷却系统中始终存在一段管束，这段管束的表面带有少量冷凝小水珠。

通过曲线分析无机氨水无法在初凝区充分溶解于水中中和盐酸，因此PH值随温度下降逐步增大，但如果氨量注入不足的话也会出现在后冷区产生PH下降的情况，这就是因为体系压力下降，而氨水的蒸汽压大从而发生了水解；普通高沸点的单乙醇胺同样在初凝区起不到非常理想的中和效果，这是因为单乙醇胺在进入系统后能够快速冷却，中和管束低部的酸性水，由于挥发性差无法在管束顶部充分溶解中和酸性水，而随着气相冷凝水的凝聚滴落，冷凝水量水中PH迅速提高，因此PH值仅在初凝区顶部比较低，在使用单乙醇胺作中和剂的体系常常可以在空冷器入口部位发现严重的气相腐蚀；有机中和剂由于选择了不同类型的有机胺类，是由各种沸点的胺类组成，因此能够在初凝区各个部位（顶部和低部）及冷凝区均都能够有效、稳定地控制水中PH值。

三、 国内应用常减压低温缓蚀剂介绍

上面已经讲到国外石化企业对于常减压低温部位的防腐，大部分采用加注有机胺中和剂和油溶性缓蚀剂来解决，这种防腐方案不仅可以有效的解决塔顶腐蚀问题，而且还能够保证塔顶冷凝冷却设备稳定运行5年以上。而目前国内的防腐方法主要有，注氨和有机中和缓蚀剂、注氨和油溶性缓蚀剂、注有机胺和油溶性缓蚀剂这三种方法，而采用注有机胺和油溶性缓蚀剂的防腐方案的企业非常少。

由于国内对有机胺中和剂的研究不足，从而导致了缓蚀剂在实际应用时产生了一些问题，比如目前国内某些厂家生产的中和缓蚀剂，它在实际应用过程中存在以下几个问题：1、能够稳定控制塔顶冷凝水中铁离子浓度，但在塔顶初凝区的腐蚀还是很严重；2、能够解决初凝区的腐蚀，但要稳定控制塔顶冷凝水中铁离子浓度，则药剂加入量很大；3、都必须注适量氨水来控制塔顶冷凝水PH值。因此这些中和缓蚀剂没有真真意义上解决一剂两用这个特点，没有xx代替注氨。要生产出一种性能优异的水溶性中和缓蚀剂，就必须对有机胺的沸点、盐酸盐熔点、气液相分配比、分子量、中和当量等进行系统的研究分析。

现在国内的油溶性缓蚀剂基本达到了进口同类产品的水平，其中应用比较广泛的是烷基咪唑啉酰胺，该产品与美国nalco公司生产的581缓蚀剂相类似。咪唑啉油溶性缓蚀剂在酸性条件具有比水溶性缓蚀剂如7019好的多的成膜能力，它能够在初凝区低PH值（2-3）条件下，对设备进行有效保护，减少腐蚀；同时油溶性缓蚀剂的使用浓度比较低。因此总体来说使用注氨和油溶性缓蚀剂与注氨和有机中和缓蚀剂相比综合成本低，实际使用效果相当。如果油溶性缓蚀剂能够与高效的有机中和剂配合使用，油溶性缓蚀剂的实际使用浓度更低，效果更好。