一种减缓PVA装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法与流程

一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法
技术领域
1.本发明涉及化工生产领域，具体的说是一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法。


背景技术：

2.聚乙烯醇(pva)是一种用途广泛的水溶性高分子聚合物，由醋酸乙烯经醇解聚合而制成，其应用领域涉及纺织、食品、医药、建筑、木材加工、造纸、印刷、农业、冶金等领域。目前，乙炔法工艺生产聚乙烯醇在我国占据主导地位，即天然气
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乙炔(或电石
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乙炔)
→
醋酸乙烯
→
聚乙烯醇，其生产装置由醋酸乙烯合成、精馏、聚合、醇解、醋酸甲酯和甲醇回收等组成。
3.醋酸提浓塔作为回收工段的关键设备，在现场按照工艺排序又称回收六塔，它的主要作用就是采用共沸精馏的方式进行醋酸提纯，供合成工段使用，从而达到降低醋酸系统消耗的目的。但是由于该塔内的醋酸浓度、温度跨度大以及存在有其它腐蚀性杂质，导致设备面临的腐蚀问题比较突出。
4.申请号为201810880266.8的中国发明专利，公开了一种聚乙烯醇醇解母液的回收工艺及装置。所述装置和工艺可以实现母液中所含的树脂等固体随醋酸钠从萃取水系统排出，保证了循环使用的萃取水的洁净，避免塔及管道堵塞的问题；具体公开了将水解反应加入的水中含有微量的氟离子、氯离子以氟化氢、氯化氢从系统排出，避免了在系统中的累积，减轻了对醋酸精制设备的腐蚀，该专利虽然公开了氯离子对醋酸精制设备的腐蚀有影响，但并未明确提出醋酸精制设备的腐蚀成因。
5.现有技术中应对腐蚀问题的解决方式主要是对醋酸提浓塔的材料进行升级，尽管现有塔器设备材质已经升级到对醋酸腐蚀有较好耐蚀性能的钛材，但依旧避免不了塔盘等内构件腐蚀失效导致的产品不合格等非计划停工，企业的经济效益及设备本质安全受到极大影响，因此亟需开发形成有效的腐蚀控制手段，保障装置的长周期运行。


技术实现要素：

6.本发明旨在提供一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，以解决醋酸提浓塔内易出现腐蚀现象的问题。
7.为了解决以上技术问题，本发明采用的具体方案为：一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，包括以下步骤：
8.s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值；
9.s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；
10.s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于腐蚀性物质设防值时，向醋酸提浓塔内加入脱杂剂。
11.作为上述技术方案的进一步优化，腐蚀性物质为氯离子。
12.作为上述技术方案的进一步优化，醋酸提浓塔的材质为钛材或双相不锈钢，腐蚀
性物质的设防值为氯离子≯1000μg/g。
13.作为上述技术方案的进一步优化，脱杂剂包括第一组分和第二组分，第一组分为不含氯钠盐、镁盐或钙盐，第二组分为具有氧化性的醋酸化合物。
14.作为上述技术方案的进一步优化，第一组分为na2so4、nano3或na2co3；第二组分为醋酸铜或醋酸铁。
15.作为上述技术方案的进一步优化，步骤s2中通过在线采样或定期采样的方式采集醋酸提浓塔内物料样品，再通过微库仑法监测物料样品内的腐蚀性物质含量。
16.作为上述技术方案的进一步优化，采样位置为醋酸提浓塔的塔盘处。
17.作为上述技术方案的进一步优化，醋酸提浓塔的塔底设置有外排通道，以排出脱杂剂与腐蚀性物质反应生成的化合物。
18.作为上述技术方案的进一步优化，脱杂剂通过腐蚀部位或装置进料处注入醋酸提浓塔内。
19.作为上述技术方案的进一步优化，脱杂剂经水溶解后注入醋酸提浓塔内。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明基于具体腐蚀成因实现腐蚀的有效控制，避免或减少因腐蚀问题造成的非计划停工，减少企业设备更换、人工等成本投入费用，降低装置安全风险，实现装置的安、稳、长、满、优运行。
21.本发明提出的减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，不仅明确了醋酸提浓塔腐蚀的原因，还提出了腐蚀控制指标，有利于从根源上解决腐蚀问题；该方法可有效解决或减缓现有醋酸提浓塔的腐蚀问题，实现企业的节本降耗；该方法实施过程简单、高效，适用于出现类似腐蚀问题的生产工艺。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述，本发明以下实施例中未详细记载和公开的部分，均应理解为本领域技术人员所知晓或应当知晓的现有技术。
23.本发明公开了一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，包括以下步骤：
24.s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值；腐蚀性物质为氯离子，腐蚀性物质设防值为氯离子≯1000μg/g。
25.s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；
26.具体的，通过在线采样或定期采样的方式采集醋酸提浓塔内物料样品，再通过微库仑法监测物料样品内的腐蚀性物质含量；
27.在醋酸体系中常用方法为银量滴定法，因醋酸银微溶于水，导致最终滴定结果存在偏差。但是，在测定氯离子含量时，微库仑法本身电解液为醋酸，会提前屏蔽醋酸银带来的误差，所以比较准确，特别适合醋酸提浓塔这一特殊的工况环境。
28.s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于腐蚀性物质设防值时，向醋酸提浓塔内加入脱杂剂。
29.脱杂剂与氯离子反应生成稳定的氯化合物，可以缓解易腐蚀部位的腐蚀问题。醋酸提浓塔的塔底设置有外排通道，以排出脱杂剂与腐蚀性物质反应生成的氯化合物，实现塔内腐蚀性物质含量的降低和保障装置的正常运行。外排方式可以是定期外排，也可以是
连续外排。
30.在现有技术中氯离子对腐蚀有促进作用是通识，现有技术虽然也公开了氯离子对醋酸精制设备的腐蚀有影响，但并未明确氯离子就是腐蚀成因，这也是醋酸装置腐蚀问题至今一直存在的根源。因为具体腐蚀原因至今未有公布、未明确，现有资料不管是文献还是专利只是泛泛列出可能是某某物质引起，本发明则明确了醋酸提浓塔内的腐蚀性物质为氯离子，在应对醋酸装置腐蚀现象这一问题过程中，可以从根源上解决腐蚀问题。
31.本发明的方法中，所研究的醋酸提浓塔材质为钛材或双相不锈钢，使用的腐蚀性物质的设防值为氯离子≯1000μg/g。尽管钛材或双相不锈钢作为醋酸提浓塔的材料，已经是对现有技术普通醋酸提浓塔材料的升级，但是这两种材料应用在醋酸提浓塔时依然有腐蚀现象的发生。通过设置腐蚀性物质的设防值，将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于腐蚀性物质设防值时，向醋酸提浓塔内加入脱杂剂。
32.所述的脱杂剂注入位置，可在腐蚀部位亦可在装置进料处。
33.脱杂剂包括第一组分和第二组分，第一组分为不含氯钠盐、镁盐或钙盐，可以为na2so4、nano3或na2co3；第二组分为含有一定氧化性的醋酸化合物，如cu
2+
、fe
3+
等，因此第二组分可以为醋酸铜或醋酸铁等。
34.脱杂剂以水溶液的方式加入醋酸提浓塔内，溶解后加入仅为了提高反应的效率，因此对溶液的浓度不做要求。
35.在醋酸提浓塔内，氯离子以氯化氢形式存在，氯化氢与脱杂剂中的第一组分反应生成氯化盐(如氯化钠、氯化镁、氯化钙)；氯化盐的沸点较高，且较为稳定，因此不会在塔内出现再次分解的现象，可以起到很好的固氯效果。
36.醋酸提浓塔内的物料主要为醋酸和水共同组成的醋酸溶液，相较于醋酸，氯化钠更易于溶解在水中。因此在塔内醋酸提浓收集时，合格的醋酸上行并由塔壁的出口排出，而溶解在水中的氯化钠则随水向下流动，最终去往塔釜，通过塔底的外排通道排出。随着氯化钠的随水排出，消除了塔内的氯离子，减轻塔内的腐蚀现象。
37.脱杂剂的第二组分为具有一定的氧化性的醋酸化合物，可以促进塔内氧化膜的生成，氧化膜附着在醋酸提浓塔的内壁，能够起到缓解腐蚀的作用。因此第一组份和第二组分的组合，对醋酸提浓塔形成双重保护，保证了塔体质量，延长醋酸提供塔的使用寿命。
38.下面，结合具体的实施例和对比例对该减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法进行说明：
39.某企业具有两种材质的回收工段醋酸提浓塔，设备材质分别为ta2和双相钢2205，未使用该方法前经常出现腐蚀问题。
40.实施例1
41.本实施例应用于材质为ta2的醋酸提浓塔内，具体如下：
42.一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，包括以下步骤：
43.s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值，设防值为氯离子≯1000μg/g。
44.s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；
45.s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于1000μg/g时，通过醋酸提浓塔的进料口向塔内加入脱杂剂，脱杂剂为na2so4和醋酸铜
的混合物，脱杂剂的加入量与腐蚀性物质含量高低有关，当腐蚀性物质含量较高时，需要加入的脱杂剂量应较多，实际应用过程中，可以根据投入情况进行调整，每隔6小时，打开塔底的外排通道，以排出塔底混合液。
46.实施例2
47.本实施例应用于材质为ta2的醋酸提浓塔内，具体如下：
48.一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，包括以下步骤：
49.s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值，设防值为氯离子≯1000μg/g。
50.s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；
51.s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于1000μg/g时，通过醋酸提浓塔的进料口向塔内加入脱杂剂，脱杂剂为nano3和醋酸铜的混合物，保持塔底的外排通道常开，连续排出塔底混合液。
52.实施例3
53.本实施例应用于材质为ta2的醋酸提浓塔内，具体如下：
54.一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，包括以下步骤：
55.s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值，设防值为氯离子≯1000μg/g。
56.s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；
57.s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于1000μg/g时，通过醋酸提浓塔的进料口向塔内加入脱杂剂，脱杂剂为na2co3和醋酸铁的混合物，每隔6小时，打开塔底的外排通道，以排出塔底混合液。
58.实施例4
59.本实施例应用于材质为双相钢2205的醋酸提浓塔内，具体如下：
60.一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，包括以下步骤：
61.s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值，设防值为氯离子≯1000μg/g。
62.s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；
63.s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于1000μg/g时，通过醋酸提浓塔的进料口向塔内加入脱杂剂，脱杂剂为na2so4和醋酸铜的混合物，每隔6小时，打开塔底的外排通道，以排出塔底混合液。
64.实施例5
65.本实施例应用于材质为双相钢2205的醋酸提浓塔内，具体如下：
66.一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，包括以下步骤：
67.s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值，设防值为氯离子≯1000μg/g。
68.s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；
69.s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于1000μg/g时，通过醋酸提浓塔的进料口向塔内加入脱杂剂，脱杂剂为nano3和醋酸铁的混合物，每隔6小时，打开塔底的外排通道，以排出塔底混合液。
70.实施例6
71.本实施例应用于材质为双相钢2205的醋酸提浓塔内，具体如下：
72.一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，包括以下步骤：
73.s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值，设防值为氯离子≯1000μg/g。
74.s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；
75.s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于1000μg/g时，通过醋酸提浓塔的进料口向塔内加入脱杂剂，脱杂剂为na2co3和醋酸铁的混合物，每隔6小时，打开塔底的外排通道，以排出塔底混合液。
76.对比例1
77.本对比例为对材质为ta2的醋酸提浓塔在日常使用状态(即未采取减缓腐蚀的方法)的腐蚀情况进行评定。
78.对比例2
79.本对比例为对材质为双相钢2205的醋酸提浓塔在日常使用状态(即未采取减缓腐蚀的方法)的腐蚀情况进行评定。
80.对上述实施例1至6中加入不同脱杂剂后的醋酸提浓塔腐蚀内的腐蚀情况，以及对比例1、2的醋酸提浓塔腐蚀内的腐蚀情况进行评价，全面腐蚀评价结果按照hg/t 20580-2011进行评定，
81.其中hg/t 20580-2020标准对全面腐蚀速率和腐蚀裕量的规定如下表1：腐蚀程度极轻微腐蚀轻微腐蚀腐蚀重腐蚀腐蚀速率(mm/a)≤0.05＞0.05～0.1＞0.1～0.2＞0.2～0.3腐蚀裕量c2(mm)0～11.5～33～6＞6
82.实施例1-6及对比例1、2的评定结果见下表2。表2
83.通过表2的试验结果，并结合表1可以看出：
84.对于材质为ta2的醋酸提浓塔，在日常使用状态，腐蚀速率为0.986，即为表1中的重腐蚀，实施例1、2、3在使用本技术的方法后，醋酸提浓塔的腐蚀速率分别为0.003、0.004、0.003，腐蚀速率有了大幅度降低，为极轻微腐蚀。
85.对于材质为双相钢2205的醋酸提浓塔，在日常使用状态，腐蚀速率为0.569，即为表1中的重腐蚀，实施例4、5、6在使用本技术的方法后，醋酸提浓塔的腐蚀速率分别为0.010、0.011、0.012，腐蚀速率有了大幅度降低，为极轻微腐蚀。由此可以看出，该方法可有效减缓现有醋酸提浓塔的腐蚀问题。
86.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值；s2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；s3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于腐蚀性物质设防值时，向醋酸提浓塔内加入脱杂剂。2.根据权利要求1所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，腐蚀性物质为氯离子。3.根据权利要求2所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，醋酸提浓塔的材质为钛材或双相不锈钢，腐蚀性物质的设防值为氯离子≯1000μg/g。4.根据权利要求1所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，脱杂剂包括第一组分和第二组分，第一组分为不含氯钠盐、镁盐或钙盐，第二组分为具有氧化性的醋酸化合物。5.根据权利要求4所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，第一组分为na2so4、nano3或na2co3；第二组分为醋酸铜或醋酸铁。6.根据权利要求1所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，步骤s2中通过在线采样或定期采样的方式采集醋酸提浓塔内物料样品，再通过微库仑法监测物料样品内的腐蚀性物质含量。7.根据权利要求6所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，采样位置为醋酸提浓塔的塔盘处。8.根据权利要求1所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，醋酸提浓塔的塔底设置有外排通道，以排出脱杂剂与腐蚀性物质反应生成的化合物。9.根据权利要求1所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，脱杂剂通过腐蚀部位或装置进料处注入醋酸提浓塔内。10.根据权利要求1所述的一种减缓pva装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，其特征在于，脱杂剂经水溶解后注入醋酸提浓塔内。

技术总结
一种减缓PVA装置回收工段醋酸提浓塔腐蚀的方法，涉及化工生产领域，包括以下步骤：S1：建立醋酸提浓塔内腐蚀性物质设防值；S2:通过微库仑法监测醋酸提浓塔内的腐蚀性物质含量；S3:将实际监测出的腐蚀性物质含量与腐蚀性物质设防值对比，当腐蚀性物质含量大于腐蚀性物质设防值时，向醋酸提浓塔内加入脱杂剂。本发明基于具体腐蚀成因实现腐蚀的有效控制，避免或减少因腐蚀问题造成的非计划停工，减少企业设备更换、人工等成本投入费用，降低装置安全风险，实现装置的安、稳、长、满、优运行。优运行。


技术研发人员：刘希武 曹振兴 王涛 刘旭霞 鲁佳洁 武新宁 李辉 任重 张若曦
受保护的技术使用者：中石化炼化工程（集团）股份有限公司 中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/10/15