一种蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置及缓蚀性能评价方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置及缓蚀性能评价方法，涉及石化腐蚀评估技术领域。其包括用于盛放含气相缓蚀剂的塔顶介质的恒温蒸发箱、制冷装置和挂片腐蚀试验釜，恒温蒸发箱中设置有冷凝装置和集液装置，集液装置通过冷凝液排出管与恒温蒸发箱外的制冷装置连通以对冷凝液降温，从制冷装置中延伸出的冷凝液排出管与挂片腐蚀试验釜连通以在挂片腐蚀试验釜中进行试片的腐蚀评价试验。针对蒸馏塔顶这一重点腐蚀区域，本发明专利技术提供的评价装置和评价方法能够模拟蒸馏塔顶油气线顶部在仅接触气相的情况下，施加气相缓蚀剂的作用和效果，并且评价条件下气相缓蚀剂已与腐蚀介质混合。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置及缓蚀性能评价方法
本专利技术涉及石化腐蚀评估
，具体而言，涉及一种蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置及缓蚀性能评价方法。
技术介绍
原油在加工过程中，会有盐类水解生成HCl、H2S等腐蚀性介质，在蒸馏的作用下，腐蚀性介质聚集在蒸馏塔顶，当水蒸气冷凝时，形成酸性腐蚀环境。炼油企业为应对该处的腐蚀一般采取工艺防腐为主、材料防腐为辅的方式。塔顶注缓蚀剂是工艺防腐的一个有效手段，但常顶油气线中不仅存在油相、水相，还有气相，油气线的顶部通常没有液体接触，普通的水溶性/油溶性缓蚀剂不能对管线顶部，尤其是露点部位的管线顶部，起到保护作用。气相缓蚀剂，利用的是其不断升华的特性，使缓蚀剂分子吸附在任何可以到达的金属表面，将金属与介质隔离开来，从而抑制介质对金属的腐蚀。基于这一特性，气相缓蚀剂在蒸馏塔顶系统具有较高的应用价值。目前，关于气相缓蚀剂缓蚀效果的评价方法与常规缓蚀剂基本相同，主要分为失重法、分析测试法和电化学法三大类。具体内容如下：(1)挂片失重法：在密闭空间内放置腐蚀介质以及气相缓蚀剂(单独盛装)，利用金属挂片在试验前后的质量差来获取腐蚀速率。优点：试验设备简单，结果直观；缺点：不适用于蒸馏塔顶的工况环境。(2)分析测试法：利用显微技术，可以观察样品表面的微观形貌和腐蚀特征，如：原位动态原子力显微镜(AFM)可以研究多元胺类气相缓蚀剂的挥发以及金属表面的吸附过程，椭圆偏振光谱可以确定缓蚀剂作用时间、缓蚀剂浓度、电位值与吸附作用的关系，X射线光电子能谱(XPS)等表面分析技术可以对腐蚀金属片表面的腐蚀产物进行分析等。优点：可从微观层面反映实际问题；缺点：仪器较贵，不适用于单纯的缓蚀剂评价。(3)电化学测试法：目前应用较多的是丝束电极技术，每根电极丝都能作为独立的微小探头，分别测量微小区域内的腐蚀电位、电流参数，因此可以利用这一方法来进行薄液膜下的气相缓蚀剂研究。另外，还有使用电化学噪声的方法进行测试。优点：测量精确，可以根据电化学参数反映腐蚀速率与时间的关系；缺点：目前大多数气相缓蚀剂的电化学研究还是在液相溶液中进行的，得到的结果并非完全合理。鉴于气相缓蚀剂的评估方法的不完善性，依据缓蚀效果对气相缓蚀剂进行筛选具有一定的困难，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置及缓蚀性能评价方法以解决上述技术问题。本专利技术是这样实现的：一种蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置，其包括用于盛放含气相缓蚀剂的塔顶介质的恒温蒸发箱、制冷装置和挂片腐蚀试验釜，恒温蒸发箱中设置有冷凝装置和集液装置，其中，冷凝装置设置于集液装置的上方以对恒温蒸发箱中的蒸汽进行冷凝，集液装置通过冷凝液排出管与恒温蒸发箱外的制冷装置连通以对冷凝液降温，从制冷装置中延伸出的冷凝液排出管与挂片腐蚀试验釜连通以在挂片腐蚀试验釜中进行试片的腐蚀评价试验。本专利技术提供了一种针对蒸馏塔顶这一重点腐蚀区域的气相缓蚀剂评价装置。本专利技术的优势在于：(1)依据现场情况设计，评估结果贴合实际，能够真实地反映缓蚀效果；(2)适用范围广，绝大多数工况均可参与评价；(3)设备简单，操作方便，结果直观。现阶段的电化学研究的介质是直接将腐蚀介质和气相缓蚀剂混合，该情况相当于现场含气液混合介质的管道下表面，而气相缓蚀剂主要是利用其挥发并吸附在管道上方(仅接触气相，表面可能附着少量薄液膜)后，对金属表面进行防护。因此试验结果会有一定程度的偏差。而本专利技术提供的评价方法属于挂片失重法，但与传统的评价装置不同，本专利技术提供的评价装置能够模拟蒸馏塔顶油气线顶部在仅接触气相的情况下，施加气相缓蚀剂的作用和效果，并且评价条件下气相缓蚀剂已与腐蚀介质混合。评价指标为：单位时间内金属试片的失重。然后，利用该失重量计算得到腐蚀速率。本专利技术提供的评价装置不仅能够用于根据缓蚀效果筛选不同的气相缓蚀剂，还能够对气相缓蚀剂溶液(蒸馏塔顶的注剂方式为溶液型)的最佳配比进行评测，也可用于气相缓蚀剂复配的研究。恒温蒸发箱用于盛放含气相缓蚀剂的塔顶介质，并提供所需的试验条件，模拟实际工况中蒸馏塔顶气相冷凝过程。在恒温蒸发箱内设置有冷凝装置和集液装置，冷凝装置设置于恒温蒸发箱的顶部位置，其与外接的循环介质供应单元连通，优选的，循环介质供应单元为恒温水(油)浴。冷凝装置通过冷凝装置中的介质对蒸发出的蒸汽进行冷凝，从而获得与管线处液膜组成相同的冷凝液。集液装置包括集液盘和集液槽，集液盘倾斜设置，集液盘包括与恒温蒸发箱的内壁固定连接的固定端和与集液槽连通的集液端，且固定端在空间上的位置高于集液端的高度。集液盘倾斜放置，经过循环冷凝管冷却下来的冷凝液落在下方的集液盘中，并沿集液盘的凹槽在重力作用下滚落至集液槽中，在集液槽中汇聚。汇聚后的冷凝液从冷凝液排出管通入至制冷装置中进行冷却，以减少冷凝液的挥发。降温后的冷凝液导入挂片腐蚀试验釜中进行试片的腐蚀评价试验。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述集液盘的集液端的高度低于集液槽的高度，集液盘呈长条盘状、V型槽状或U型槽状。集液盘呈V型槽状或U型槽状时，是从俯视方向观察集液盘的形状，V型槽或U型槽的尖端对准冷凝液采出口。集液盘的集液端的高度低于集液槽的高度，这样有利于在集液槽中收集从集液盘汇聚来的大量冷凝液。集液盘的形状可以根据需要进行自适应调整。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述恒温蒸发箱中还设置有热源供应装置，热源供应装置空间上设置于恒温蒸发箱的下方以对恒温蒸发箱中的塔顶介质进行加热。优选的，热源供应装置为电阻丝，与外接电源相连，为恒温蒸发箱提供热源，可通过变电压调节加热功率，控制温度恒定。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述冷凝装置包括循环冷凝管，循环冷凝管的入口与恒温蒸发箱外的循环介质供应单元连通；优选的，循环介质为循环水或循环油。循环介质供应单元可以是恒温水浴或恒温油浴，设置循环冷凝管以对蒸发出的蒸汽进行冷凝，从而获得与管线出液膜组成相同的冷凝液。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述制冷装置为制冷槽、制冷箱或制冷缸；优选的，制冷装置中设置有制冷剂，优选的，制冷剂为冰水或乙二醇水溶液。在其他实施方式中，其他的液态制冷剂也可以根据需要进行自适应调整更换。设置制冷装置以提供制冷功能，冷却冷凝液排出管中的冷凝液，减少挥发。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述冷凝液排出管上还设置有阀门。通过阀门以控制冷凝液的排放。在本专利技术应用较佳的实施方式中，上述挂片腐蚀试验釜中设置有挂片架，挂片架的顶部设置有搅拌器，搅拌器的动力输出端与挂片架的顶端连接以带动挂片架绕挂片架的中心轴做轴向转动。挂片架可以将待考察的金属试片固定，浸没于冷凝液中。搅拌器可以为冷凝液提供一定流速，用于模拟蒸馏塔顶因冷凝形成的液膜在流动的气相中的更新情况，使试验结果更贴合实际。在其他实施方式中，挂片腐蚀试验釜中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置，其特征在于，其包括用于盛放含气相缓蚀剂的塔顶介质的恒温蒸发箱、制冷装置和挂片腐蚀试验釜，所述恒温蒸发箱中设置有冷凝装置和集液装置，其中，所述冷凝装置设置于所述集液装置的上方以对所述恒温蒸发箱中的蒸汽进行冷凝，所述集液装置通过冷凝液排出管与恒温蒸发箱外的制冷装置连通以对冷凝液降温，从制冷装置中延伸出的冷凝液排出管与所述挂片腐蚀试验釜连通以在挂片腐蚀试验釜中进行试片的腐蚀评价试验。/n

【技术特征摘要】
1.一种蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置，其特征在于，其包括用于盛放含气相缓蚀剂的塔顶介质的恒温蒸发箱、制冷装置和挂片腐蚀试验釜，所述恒温蒸发箱中设置有冷凝装置和集液装置，其中，所述冷凝装置设置于所述集液装置的上方以对所述恒温蒸发箱中的蒸汽进行冷凝，所述集液装置通过冷凝液排出管与恒温蒸发箱外的制冷装置连通以对冷凝液降温，从制冷装置中延伸出的冷凝液排出管与所述挂片腐蚀试验釜连通以在挂片腐蚀试验釜中进行试片的腐蚀评价试验。


2.根据权利要求1所述的蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置，其特征在于，所述集液装置包括集液盘和集液槽，所述集液盘倾斜设置，所述集液盘包括与所述恒温蒸发箱的内壁固定连接的固定端和与所述集液槽连通的集液端，且所述固定端在空间上的位置高于所述集液端的高度；
优选的，所述集液盘的集液端的高度低于所述集液槽的高度，所述集液盘呈长条盘状、V型槽状或U型槽状。


3.根据权利要求1所述的蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置，其特征在于，所述恒温蒸发箱中还设置有热源供应装置，所述热源供应装置空间上设置于所述恒温蒸发箱的下方以对所述恒温蒸发箱中的塔顶介质进行加热。


4.根据权利要求3所述的蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置，其特征在于，所述冷凝装置包括循环冷凝管，所述循环冷凝管的入口与所述恒温蒸发箱外的循环介质供应单元连通；
优选的，所述循环介质为循环水或循环油。


5.根据权利要求1所述的蒸馏塔顶气相缓蚀剂的评价装置，其特征在于，所述制冷装置为制冷槽、制冷箱或制冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：包振宇，于凤昌，段永锋，王宁，张宏飞，陈章淼，杜延年，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11