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[摘 要]本文对顺丁橡胶装置溶剂油系统的腐蚀情况做了现场调查，并根据调查结果做了原因分析，通过试验提出了适当加大强碱浓度控制溶剂油PH值，同时优化管道材质来控制回收单元溶剂油系统的腐蚀。
[关键词]回收单元 溶剂油 腐蚀
中图分类号：TQ330 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0016-01
引言
顺丁橡胶装置以聚合级丁二烯为原料，采用环烷酸镍、三异丁基铝及三氟化硼乙醚络合物为催化剂，以馏程65-68℃抽余油切割组分为溶剂，乙醇为终止剂，2，6-二叔基-4-甲基苯酚为防老剂，通过多釜串联连续聚合、水析凝胶、挤压脱水干燥的方法生产顺丁橡胶，其中原料和催化剂均由精溶剂油做载体，同时进入聚合釜进行反应生成胶液，在凝聚釜中，通过蒸汽热水搅拌而脱除溶剂及未反应的丁二烯，未反应的丁二烯和溶剂油在脱水塔中分离，丁二烯经碱洗、水洗在丁二烯回收塔顶被回收后送出界区，利用各组分的挥发度不同，溶剂油经脱重塔切除重组份后成精溶剂油返回聚合再使用。
1 现场腐蚀情况
多次现场腐蚀调查结果发现，该装置的腐蚀主要集中发生在溶剂油回收系统，较为突出的腐蚀部位是脱水塔进料预热器、回收溶剂油泵，以及溶剂油回收系统的部分工艺管线，在部分工艺的弯头、三通处特别是泵入口管线处，情况更为严重。
溶剂油回收系统工艺介质属于酸性物质，通过监测分析还发现碱罐中的碱浓度始终保持在较低的水平。
2 腐蚀原因研究分析
通过前期调研、监测和分析，可以得出引起顺丁橡胶装置溶剂油回收系统设备腐蚀的酸性介质是聚合所采用的镍系催化剂，三氟化硼在溶剂油中的溶解性较差，一部分未参与反应，与水发生水解反应，生成了氟硼酸、硼酸和氢氟酸等酸性物质，尤其是硼氟酸酸性强度相当于硫酸，对设备具有相当强的腐蚀作用。在部分工艺管线的弯头、三通和泵入口管线处，由于工艺物料的流速较高，造成这些部位的腐蚀更为严重。
另外，氟离子的存在也加速了换热器管板和管束间的缝隙腐蚀。初步认为在保证注碱量稳定的前提下，适当提高注碱浓度可以有效中和上述工艺介质中的酸性物质，达到减轻并控制腐蚀的目的。
3 室内试验
针对以上分析，我们进行了室内注碱量的优化试验和材质评选试验工作。
3.1注碱量优化试验
（1）试验目的 通过优化注碱浓度，在保证碱液注入量稳定的前提下，评选合适的注碱浓度，提高系统的PH值，降低系统的腐蚀产物（铁离子浓度），达到工艺防腐的目的。
（2）试验方案 从溶剂油回收系统取回未加碱的工艺介质（水和油），加入相同量但浓度不同的碱液，调整系统PH值，获得不同注碱浓度下的挂片腐蚀率，以此来评选出适合的系统PH值。
（3）试验条件 试验温度（50+-0.5）℃（水浴加热）；试验时间为72h，挂片方式为静态全浸泡；试片材质为20号钢标准试片。
（4）试验结果 在不注碱的情况下，溶剂油系统水相部分腐蚀非常严重。在保证基本注碱量（2.7ml）稳定的前提下，注入浓度分别为1%、5%、10%、15%、20%的NaOH 碱液后发现，在5%NaOH浓度以上腐蚀率降低，因此在基本注碱量的前提下，提高注碱浓度能够有效减轻溶剂油系统水相部分的腐蚀，在油相部分中几乎没有腐蚀，但是有水存在时会导致腐蚀加剧。
3.2材质评选试验
通过室内挂片试验，评选出适合该装置使用的材质。
（1）试验条件 试验温度为（50+-0.5℃）（水浴加热）；试验时间为72h；挂片方式為静态全浸泡；试验材质为20号钢、16MnR、316L、1Cr18Ni9Ti共四种。
（2）试验结果见图1和表2。
3.3室内试验综合结论
（1）系统PH值优化 当系统PH值在10.5-11.5时，即在注碱量保持稳定的前提下，注碱浓度提高到15%左右时，腐蚀得到了有效的控制，继续提高注碱浓度后，年腐蚀率变化不大，所以系统PH值应控制为10.5-11.5。
（2）材质评选 工艺介质中的油相部分几乎没有腐蚀现象，但是与水混合后腐蚀加剧，这种情况下，316L和1Cr18Ni9Ti试片是耐蚀的，而20号钢和16MnR试片腐蚀较为严重。
4 效果
根据室内试验结果，对溶剂油回收系统采取了提高注碱的措施，运行一段时间后效果明显，试验前腐蚀情况非常严重，碳钢挂片多数已经被腐蚀得残缺不全，上面的编号已经被腐蚀掉，密布针状腐蚀坑，试验期间腐蚀情况已经明显减轻，挂片比较完整，上面的编号基本还可以辨认出，措施的实施效果非常显著。
结论
（1）提高注碱浓度后，腐蚀状况明显减轻，溶剂油回收系统PH值应维持在11以上，防止酸腐蚀的发生。
（2）装置设备材质采用316L时的耐腐蚀性能最好，但是考虑到经济因素，采用1Cr18Ni9Ti和时的耐腐蚀性能也可以达到要求，而20号钢材质不适用。通过前期调研和现场监测，认为通过适当提高注碱浓度或加大注碱量，控制系统内溶剂油PH值，同时采取材质优化的措施，可以控制并改善顺丁橡胶装置的腐蚀状况。
适当的时候应对硼剂量进行进一步优化，从源头上降低介质的腐蚀强度。
参考文献：
[1]李德刚.腐蚀对设备的影响研究分析[j].北京电力出版社，2011.
[2]王金财.我国顺丁橡胶回收系统腐蚀现状[j].黑龙江大学学报，2012.
[关键词]回收单元 溶剂油 腐蚀
中图分类号：TQ330 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）35-0016-01
引言
顺丁橡胶装置以聚合级丁二烯为原料，采用环烷酸镍、三异丁基铝及三氟化硼乙醚络合物为催化剂，以馏程65-68℃抽余油切割组分为溶剂，乙醇为终止剂，2，6-二叔基-4-甲基苯酚为防老剂，通过多釜串联连续聚合、水析凝胶、挤压脱水干燥的方法生产顺丁橡胶，其中原料和催化剂均由精溶剂油做载体，同时进入聚合釜进行反应生成胶液，在凝聚釜中，通过蒸汽热水搅拌而脱除溶剂及未反应的丁二烯，未反应的丁二烯和溶剂油在脱水塔中分离，丁二烯经碱洗、水洗在丁二烯回收塔顶被回收后送出界区，利用各组分的挥发度不同，溶剂油经脱重塔切除重组份后成精溶剂油返回聚合再使用。
1 现场腐蚀情况
多次现场腐蚀调查结果发现，该装置的腐蚀主要集中发生在溶剂油回收系统，较为突出的腐蚀部位是脱水塔进料预热器、回收溶剂油泵，以及溶剂油回收系统的部分工艺管线，在部分工艺的弯头、三通处特别是泵入口管线处，情况更为严重。
溶剂油回收系统工艺介质属于酸性物质，通过监测分析还发现碱罐中的碱浓度始终保持在较低的水平。
2 腐蚀原因研究分析
通过前期调研、监测和分析，可以得出引起顺丁橡胶装置溶剂油回收系统设备腐蚀的酸性介质是聚合所采用的镍系催化剂，三氟化硼在溶剂油中的溶解性较差，一部分未参与反应，与水发生水解反应，生成了氟硼酸、硼酸和氢氟酸等酸性物质，尤其是硼氟酸酸性强度相当于硫酸，对设备具有相当强的腐蚀作用。在部分工艺管线的弯头、三通和泵入口管线处，由于工艺物料的流速较高，造成这些部位的腐蚀更为严重。
另外，氟离子的存在也加速了换热器管板和管束间的缝隙腐蚀。初步认为在保证注碱量稳定的前提下，适当提高注碱浓度可以有效中和上述工艺介质中的酸性物质，达到减轻并控制腐蚀的目的。
3 室内试验
针对以上分析，我们进行了室内注碱量的优化试验和材质评选试验工作。
3.1注碱量优化试验
（1）试验目的 通过优化注碱浓度，在保证碱液注入量稳定的前提下，评选合适的注碱浓度，提高系统的PH值，降低系统的腐蚀产物（铁离子浓度），达到工艺防腐的目的。
（2）试验方案 从溶剂油回收系统取回未加碱的工艺介质（水和油），加入相同量但浓度不同的碱液，调整系统PH值，获得不同注碱浓度下的挂片腐蚀率，以此来评选出适合的系统PH值。
（3）试验条件 试验温度（50+-0.5）℃（水浴加热）；试验时间为72h，挂片方式为静态全浸泡；试片材质为20号钢标准试片。
（4）试验结果 在不注碱的情况下，溶剂油系统水相部分腐蚀非常严重。在保证基本注碱量（2.7ml）稳定的前提下，注入浓度分别为1%、5%、10%、15%、20%的NaOH 碱液后发现，在5%NaOH浓度以上腐蚀率降低，因此在基本注碱量的前提下，提高注碱浓度能够有效减轻溶剂油系统水相部分的腐蚀，在油相部分中几乎没有腐蚀，但是有水存在时会导致腐蚀加剧。
3.2材质评选试验
通过室内挂片试验，评选出适合该装置使用的材质。
（1）试验条件 试验温度为（50+-0.5℃）（水浴加热）；试验时间为72h；挂片方式為静态全浸泡；试验材质为20号钢、16MnR、316L、1Cr18Ni9Ti共四种。
（2）试验结果见图1和表2。
3.3室内试验综合结论
（1）系统PH值优化 当系统PH值在10.5-11.5时，即在注碱量保持稳定的前提下，注碱浓度提高到15%左右时，腐蚀得到了有效的控制，继续提高注碱浓度后，年腐蚀率变化不大，所以系统PH值应控制为10.5-11.5。
（2）材质评选 工艺介质中的油相部分几乎没有腐蚀现象，但是与水混合后腐蚀加剧，这种情况下，316L和1Cr18Ni9Ti试片是耐蚀的，而20号钢和16MnR试片腐蚀较为严重。
4 效果
根据室内试验结果，对溶剂油回收系统采取了提高注碱的措施，运行一段时间后效果明显，试验前腐蚀情况非常严重，碳钢挂片多数已经被腐蚀得残缺不全，上面的编号已经被腐蚀掉，密布针状腐蚀坑，试验期间腐蚀情况已经明显减轻，挂片比较完整，上面的编号基本还可以辨认出，措施的实施效果非常显著。
结论
（1）提高注碱浓度后，腐蚀状况明显减轻，溶剂油回收系统PH值应维持在11以上，防止酸腐蚀的发生。
（2）装置设备材质采用316L时的耐腐蚀性能最好，但是考虑到经济因素，采用1Cr18Ni9Ti和时的耐腐蚀性能也可以达到要求，而20号钢材质不适用。通过前期调研和现场监测，认为通过适当提高注碱浓度或加大注碱量，控制系统内溶剂油PH值，同时采取材质优化的措施，可以控制并改善顺丁橡胶装置的腐蚀状况。
适当的时候应对硼剂量进行进一步优化，从源头上降低介质的腐蚀强度。
参考文献：
[1]李德刚.腐蚀对设备的影响研究分析[j].北京电力出版社，2011.
[2]王金财.我国顺丁橡胶回收系统腐蚀现状[j].黑龙江大学学报，2012.