常減壓裝置加工混合原油防腐蝕技術(shù)

趙健明

摘 要：哈爾濱石化公司常減壓裝置在加工混合原油時(shí)，為防止設(shè)備和管道腐蝕，采取了綜合防腐蝕技術(shù)，收到了較好的效果：除了工藝“一脫三注”外，還在設(shè)備選材和材料表面處理方面采取了很多措施，如用0Cr18Ni10Ti制作管束和16MnR+0Cr18Ni10Ti復(fù)合板制作殼體，減壓塔采用20g+1Cr13和20g+316L以抗高溫硫、環(huán)烷酸腐蝕等。另外在一些設(shè)備的表面采取涂敷防腐涂料的措施。

關(guān)鍵詞：加工混合原油；防腐蝕；材料選擇

中圖分類號：TE986 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-01-0167-02

前言 哈石化公司常減壓裝置設(shè)計(jì)加工原油為大慶油268萬噸/年，海拉爾67萬噸/年，俄羅斯油100萬噸/年，處理量435萬噸/年，年加工時(shí)數(shù)為8400小時(shí)。裝置采用先進(jìn)的工藝技術(shù)，對裝置的各類設(shè)備和工藝進(jìn)行經(jīng)濟(jì)合理的選型和選材提高裝置的抗腐蝕性能，增強(qiáng)了裝置對不同種類原油混煉的適應(yīng)性和可操作性，為裝置的長周期運(yùn)轉(zhuǎn)奠定了良好基礎(chǔ)。

一、工藝防腐

（一）加強(qiáng)“一脫三注”工藝管理。哈石化公司常減壓裝置現(xiàn)有兩套復(fù)式高效交直流電脫鹽成套設(shè)備，單套容積239m3。2013年裝置擴(kuò)能改造，采用兩級脫鹽工藝和長江（揚(yáng)中）電脫鹽設(shè)備有限公司成熟的高速電脫鹽專利技術(shù)，在電脫鹽罐現(xiàn)有容積不足情況下，采用高速電脫鹽設(shè)備的處理能力比傳統(tǒng)的低速電脫鹽處理能力大1.5倍。

搞好原油電脫鹽是控制常減壓裝置腐蝕最根本的手段，同時(shí)也為后續(xù)裝置的防腐創(chuàng)造條件。調(diào)整換熱流程，提高原油脫鹽溫度。為了適應(yīng)原油加工的需要，使用新型超聲破乳設(shè)備和高效脫鹽劑，以提高電脫鹽合格率，使脫后原油含鹽量控制在3mg/l以下。

為了更好的控制三塔頂注氨量，采用CR-1000在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，及時(shí)調(diào)整控制脫水PH值在6.0～9.0。塔頂注水使用注除鹽水，有利于對塔頂切水鐵離子含量的準(zhǔn)確分析檢測。經(jīng)現(xiàn)場不斷的實(shí)踐摸索，總結(jié)出了一套塔頂注氨量、塔頂餾出量與除鹽水注入量合適的匹配參數(shù)，減緩了塔頂冷凝冷卻設(shè)備結(jié)銨垢的速度，減少了除鹽水耗量和含硫污水的排放量。工藝“一脫三注”可以有效緩解塔頂設(shè)備管線的腐蝕問題，其關(guān)鍵在于選擇合適的部位、合適的藥劑及恰當(dāng)?shù)挠昧俊?/p>

（二）采用鈍化劑防止硫化鐵自燃及連多硫酸腐蝕 。為確保裝置安全檢修，防止硫化鐵自燃和連多硫酸對奧氏體不銹鋼的破壞，最關(guān)鍵的問題是清除FeS，防止其自燃防止產(chǎn)生連多硫酸。為此裝置在大檢修過程中，采用FZC-1硫化亞鐵高效鈍化劑，對常壓塔、減壓塔等設(shè)備和管線硫存在且含量較高區(qū)域進(jìn)行循環(huán)清洗，取得了較為理想的效果。

（三）在高溫部位注入阻垢劑。在減壓塔底注入NS-13高效阻垢劑，經(jīng)減壓塔底抽出泵混合，進(jìn)入減底渣油換熱系統(tǒng)，在器壁表面形成一層保護(hù)膜，減少減底油中鹽份沉積，減緩高溫硫-環(huán)烷酸對器壁的腐蝕，起到了提高換熱效果，降低設(shè)備檢修頻次的作用。

二、防腐材料

（一）搪瓷熱管的應(yīng)用 。加熱爐煙氣余熱回收系統(tǒng)，采用組合式空氣預(yù)熱器（擾流子—熱管組合式）。由于加熱爐利用的三塔頂自產(chǎn)瓦斯未經(jīng)脫硫處理，燃料硫含量較高，燃燒過程產(chǎn)生大量的SO2和SO3，在換熱冷凝時(shí)形成硫酸，產(chǎn)生嚴(yán)重的硫酸露點(diǎn)腐蝕。在煙氣出口低溫部位采用了耐露點(diǎn)腐蝕的搪瓷熱管，延長了熱管的使用壽命。

（二）復(fù)合管和復(fù)合板的應(yīng)用 。復(fù)合鋼板已廣泛應(yīng)用在煉油廠的壓力容器、反應(yīng)器、塔、換熱器的制作。隨著原油加工量的增大和硫含量的增加，常減壓裝置的常壓塔、減壓塔、轉(zhuǎn)油線等設(shè)備采用了16MnR+316L和20R+0Cr13AL，減底渣油換熱器采用了16MnR+0Cr18Ni10Ti殼體，使用效果很好。

（三）不銹鋼和合金鋼的應(yīng)用 。為了減緩高溫硫-環(huán)烷酸腐蝕，對于300℃以上減底渣油換熱器采用0Cr18Ni10Ti材質(zhì)制作管束；對于240℃以上介質(zhì)的管線采用1Cr5Mo材質(zhì)，常壓爐輻射室爐管及對流室高溫段爐管為1Cr5Mo材質(zhì)。減壓爐爐管為ASTM A312 TP321。根據(jù)目前的使用現(xiàn)狀效果均比較好。

（四）搞好設(shè)備和管道的外防腐 。采用帶銹防腐涂料和優(yōu)質(zhì)聚氨脂涂料，對每一個(gè)項(xiàng)目做好表面防腐工作，對在用設(shè)備管道定期實(shí)施外防腐。帶銹防腐涂料能將一般的鐵銹轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的無害銹，因此只需除掉浮銹，便可進(jìn)行涂敷。選用優(yōu)質(zhì)聚氨脂涂料，可提高涂裝效果，延長防腐壽命。

三、防腐蝕監(jiān)測

（一）在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng) 。與沈陽中科韋爾腐蝕控制技術(shù)有限公司合作，利用同材質(zhì)探頭腐蝕磨損長度不變，直徑變小，電阻值和電感量的變化的原理，裝置重點(diǎn)腐蝕部位引進(jìn)在線腐蝕檢測系統(tǒng)。利用電位法原電池原理，在初常頂回流罐底切水線上安裝InPro4501PH計(jì)探頭2個(gè)，監(jiān)測初常塔頂系統(tǒng)PH值變化，指導(dǎo)操作人員隨時(shí)調(diào)整注氨量，對塔頂系統(tǒng)腐蝕達(dá)到了實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。

（二）我裝置采用的腐蝕監(jiān)測方法 。在裝置各容器內(nèi)定點(diǎn)掛相應(yīng)材質(zhì)的試片，共計(jì)22組178片，每個(gè)檢修周期回收后稱重，計(jì)算出各部位的腐蝕速率。通過掛片試驗(yàn)，了解不同材質(zhì)在煉制高硫原油時(shí)這些部位的均勻腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂、裂紋應(yīng)力腐蝕擴(kuò)展和材料性能是否變化。

加強(qiáng)裝置重點(diǎn)腐蝕部位的定點(diǎn)測厚及材質(zhì)管理，繪制每臺設(shè)備和每條管道的空視圖，開展定點(diǎn)測厚，數(shù)據(jù)收集與整理對比工作；對裝置長期定點(diǎn)跟蹤測厚，多次發(fā)現(xiàn)管線異常減薄和用材錯(cuò)誤，及時(shí)更換管線，避免了因管線腐蝕泄漏穿孔而發(fā)生的重大火災(zāi)事故，為裝置大修決策提供了許多寶貴的數(shù)據(jù)。

四、結(jié)論

（一）常減壓裝置的低溫輕油部位及冷凝冷卻系統(tǒng)處于H2S-HCl-H2O腐蝕環(huán)境，碳鋼在此環(huán)境中會產(chǎn)生嚴(yán)重的均勻腐蝕，奧氏體不銹鋼則表現(xiàn)為應(yīng)力腐蝕開裂。此部位材料防腐使用耐氯化物應(yīng)力腐蝕、耐孔蝕能力強(qiáng)，綜合力學(xué)性能比較好的雙相不銹鋼，如00Cr18Ni5Mo3Si等。

（二）在三塔頂餾出系統(tǒng)以工藝防腐蝕為主，結(jié)合設(shè)備抗腐蝕新材料選擇；在高溫硫-環(huán)烷酸腐蝕部位，以選擇耐蝕材料為主，同時(shí)結(jié)合工藝注劑緩解設(shè)備管道腐蝕。

（三）加強(qiáng)原油腐蝕的預(yù)評價(jià)，針對不同的原油采取相應(yīng)的”一脫三注”工藝，對延長開工周期，提高裝置經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。加強(qiáng)對現(xiàn)場失效事故的研究和對腐蝕機(jī)理的研究，積累腐蝕數(shù)據(jù)，找出腐蝕的規(guī)律，指導(dǎo)防腐工作的開展。

（四）腐蝕與防護(hù)是近代發(fā)展起來的一門科學(xué)，應(yīng)綜合考慮設(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、工藝流程、操作參數(shù)、材料等級、制造工藝等多個(gè)方面，對設(shè)備腐蝕進(jìn)行綜合法理，才能取得最好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考資料

[1]劉小輝，加工高含硫原油的蒸餾裝置腐蝕防護(hù)技術(shù)探討， [J]，石油化工腐蝕與防護(hù)，1997，14（4）：7～12

[2]饒興鶴，國內(nèi)煉油防腐蝕技術(shù)的新進(jìn)展[J]，石油化工腐蝕與防護(hù)，1999，16（4）：1～4

[3]高楠 ，中石油哈爾濱石化公司常減壓裝置停工檢修腐蝕檢查報(bào)告，2013