摘要：随着近年来我国石油化工企业的发展，顺丁橡胶装置开始广泛应用其中，而顺丁橡胶产品出现的腐蚀现象引发了人民对其措施的研究。长期的使用实践表明，顺丁橡胶设备的腐蚀主要是氢氟酸的作用以及部分循环水换热器的有氧腐蚀。长时间使用顺丁橡胶装置，两类物质的交替使用就会产生严重腐蚀现象。针对此问题，要具体分析其原因，并采取相应切实有效的措施，才能减少在生产过程中造成不必要的损失，保证顺丁橡胶装置的平稳安全运行。
关键词：顺丁橡胶设备；腐蚀防护
1.引言
顺丁橡胶是由丁二烯聚合制成的结构规整的合成橡胶。其硫化后优异的耐寒性、耐磨性和弹性，与丁苯橡胶和天然橡胶相比，顺丁橡胶动负荷下发热少，耐化性好。我国顺丁橡胶的研究始于上世纪60年代，1971年北京燕山石油化工公司合成橡胶建成投产了我国第一套镍系顺丁橡胶生产装置。近年来，我国顺丁橡胶生产发展迅猛，产量不断增加。顺丁橡胶主要用于制造轮胎，也可用于制造耐磨制品，耐寒制品，防震制品，作为塑料的改良剂。顺丁橡胶可用传统的硫磺硫化工艺硫化，其加工性能的胶片平整性和光泽度、焦烧时间与一般通用胶类似，但其亦有混炼时混合速度慢，轻度脱辊的缺点【1】。顺丁橡胶几乎很少单独使用，大多与其它橡胶并用。与丁苯橡胶和天然橡胶相比顺丁橡胶填充性较好，顺丁橡胶能保持较好的胶塑性能，因其可填充更多的操作油和补强填料，可使炭黑较好地分散，有较强的炭黑润湿能力。而且具有混炼时抗破碎能力强的特点。能有效地降低塑胶成本。
顺丁橡胶装置产品一旦发生腐蚀现象就必须停工生产，如果持续作业将会导致管线崩裂，污染物泄露等问题，严重影响进行正常联合生产，甚至造成重大安全事故。
我国目前生产规模最大的人工橡胶产业就是顺丁橡胶。顺丁橡胶产品应用广泛，其具有较好抗磨性、抗压性尤其适用在石油化工产业中【2】。
2.顺丁橡胶装置设备腐蚀原因浅析
国内顺丁橡胶生产采用以镍、铝、硼为催化剂，以加氢汽油为溶剂的催化剂，在溶剂回收系统存在较强酸性腐蚀现象。主要有脱水塔预热器，脱水塔回流罐严重腐蚀。生产中经常出现漏点，甚至导致经溶剂水值高，造成丁二烯聚合反应减弱或停止。严重影响生产，制约设备长周期运转。国内生产厂采取不同措施以控制系统酸性，减轻腐蚀。
三氟化硼乙醚络化合物是在顺丁橡胶生产中实现高强度人工合成材料所需的催化剂，回收不彻底的催化剂，会残留在顺丁生产的胶液中，转移到存储罐，在闪蒸中析出大量丁二烯和三氟化硼乙醚络化合物。其与凝结的水分子结合形成氢氟酸和硼酸的物质，导致顺丁装置出现腐蚀性。
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3.顺丁橡胶装置设备腐蚀形式和防护原则
目前国内外虽然对顺丁橡胶有较为成熟的生产技术工艺，但在防腐措施方面并未取得较好解决方案，基于催化剂在使用过程中产生腐蚀性物质不可避免的，严重腐蚀设备和管线，我们要积极采取化学中和法和新材料替换法的相应措施应对腐蚀问题。
第一是氢损伤。铁离子在氢氟酸作用下还原，形成铁氟化合物，生成氢气。氢气导致管线膨胀，导致金属变形【3】。第二是缝隙腐蚀。部分氢氟酸液流入焊接工艺中出现的焊接缝隙，加速腐蚀。氟化铁物质生成过程中导致空间膨胀，加速腐蚀。
不改变反应结果，减少腐蚀酸液的产生，有效控制氢氟酸可以降低催化剂的用量。引入酸碱中和系统，二级碱洗装置可以有效缓解腐蚀问题。
4.顺丁橡胶装置防腐措施
目前顺丁橡胶的技术工艺比较成熟，其优质的产品广泛应用于国内外，但对于橡胶自身容易产生腐蚀性的问题，目前还没有行之有效的解决方案。通过化学方式和新材料管材的方式可以有效解决针对在石油工业中对生产管线的腐蚀问题。
降低硼剂用量可以减少腐蚀性酸的形成，因为硼剂是产生腐蚀酸性的物质。一方面，可以通过降低酸性催化剂的含量降低酸性转换率。另一方面也可以通过减少使用三氟化硼乙醚络化合物的使用以减少硼酸的生成，或者改变现有的催化剂体系，采用新的催化剂产品代替三氟化硼乙醚络化合物产品【4】。此外，理论上还可以通过中和反应减少酸性腐蚀。由于酸性在丁二烯内存在较多，且有油包水现象，顺丁橡胶装置在设计过程中回收油系统设置的加碱系统中和效果较差，油中仍有酸性物质，因此不能达到较好的效果。所以我们要从根本上消除酸性物质，有效解决顺丁橡胶装置的设备腐蚀现象，必须新增一套碱洗系统。
另一方面，有一种更换方便，维护工艺简单的方法，就是运用物理手段实现防腐措施。一般设备的管线都是金属材料制造，因此可以通过更换防腐性的特地树脂材料或高分子材料代替原有设备管线。但这种物理方法不能从本质上解决问题，且会造成高额的成本，不利于企业的生产运营。
结语：在化工产业中装置腐蚀性不可避免，但可以采取相应预防措施。通过上述设备腐蚀原因分析，针对腐蚀原因采取有效措施，可以从工艺和设备两方面减少控制设备腐蚀，有效控制了顺丁装置设备的腐蚀问题。但顺丁橡胶装置的防腐蚀研究目前尚不成熟，有待工艺设备的改造，从根本上消除腐蚀性的影响。
参考文献：
[1]朱效利, 刘潇, 李澍强. 顺丁橡胶装置设备腐蚀与防护[J]. 化工管理,2015(21):142-142.
[2]王重阳, 朱维国, 吴卓,等. 顺丁橡胶装置设备腐蚀原因分析及防腐蚀措施[J]. 石油化工腐蚀与防护, 2009(b05):80-81.
[3]高瑞文, 李迎, 刘同金. 顺丁橡胶装置溶剂回收系统腐蚀问题分析及对策[J]. 弹性体, 2002, 12(2):23-26.
[4]张志海. 顺丁橡胶回收溶剂系统腐蚀问题分析及防腐措施[J]. 山东化工, 2015, 44(16):141-144.
论文作者:邢君,龚贞栋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/11/9
标签：顺丁橡胶论文; 装置论文; 氟化论文; 酸性论文; 设备论文; 催化剂论文; 腐蚀性论文; 《基层建设》2018年第27期论文;