汽柴油加氫裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)的腐蝕與對策

王立波(神華鄂爾多斯煤制油分公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209)

目前，隨著我國汽柴油加氫裝置的發(fā)展，國內(nèi)對汽柴油加氫裝置防腐的研究也進(jìn)入了新的發(fā)展階段，其中對汽柴油加氫裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)腐蝕的研究也就成為了相關(guān)技術(shù)人員的研究對象，吸引了不少技術(shù)人員的關(guān)注。因此，本文從汽柴油加氫裝置的發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，分析汽柴油加氫裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)流出物的腐蝕性因素，并進(jìn)一步針對汽柴油加氫裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)的防腐對策。

1 汽柴油加氫裝置發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對上世紀(jì)九十年代我國煉廠加工的原油大部分都含硫量低的石蠟基或是中間基原油已不再滿意。而采用催化裂化加工表現(xiàn)出了很強(qiáng)的適用性，加之當(dāng)時(shí)的汽油和液化氣的開銷較高、對汽柴油質(zhì)量要求較低，且優(yōu)質(zhì)的柴油價(jià)格較為低廉，致使我國的催化裂化技術(shù)進(jìn)入了發(fā)展的極速階段。中壓加氫改質(zhì)(MHUG)技術(shù)是催化裂化發(fā)展的必然趨勢，也是重油催化裂化柴油改質(zhì)和提高十六烷值和改善安定性的迫切的需要，這種新開發(fā)的工藝不僅能夠?qū)㈤_緩和催化過程更好的相匹配，采用一條龍工藝流程,加工新型的混合油，同時(shí)還能提高優(yōu)質(zhì)油的十六烷值含量、提升安定性，部分上能夠產(chǎn)出低含硫、低含氮、高芳的優(yōu)質(zhì)油和低工值的更優(yōu)質(zhì)的蒸汽裂解乙烯原料[1]。

2 汽柴油加氫裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)的腐蝕性因素分析

反應(yīng)流出物系統(tǒng)，主要包括反應(yīng)器、換熱系統(tǒng)、空冷器、冷高壓分離器以及循環(huán)氫壓縮機(jī)、分餾塔等幾個(gè)部分。在這些組成部分中，主要分為高溫部位腐蝕、換熱部位腐蝕以及低溫部位三種腐蝕。具體分析如下：

2.1 高溫部位腐蝕性因素

高溫部位腐蝕性因素主要是氫氣、烴、氨、水蒸氣等，由于這些氣體充斥于整個(gè)汽柴油加氫裝置中，又由于受到高溫的作用，往往會(huì)產(chǎn)生高溫氫氣或者硫酸氫的腐蝕，主要表現(xiàn)為高溫氫損傷，呈均勻形態(tài)腐蝕。而在高溫下，硫酸氫與汽柴油加氫裝置中的鐵發(fā)生反應(yīng)而出現(xiàn)腐蝕，反應(yīng)式如下：

Fe+H2S——FeS+H2

而高溫氫損傷主要是指在高溫下，氫與碳發(fā)生反應(yīng)而導(dǎo)致汽柴油加氫裝置脫碳的現(xiàn)象，分為表面脫碳和內(nèi)部脫碳兩種。表面脫碳造成的危害性較小，這主要是因?yàn)楸砻婷撎紝ζ裼图託溲b置不會(huì)造成裂紋，只是降低了碳鋼的硬度，不會(huì)影響正常的使用。而內(nèi)部脫碳則會(huì)造成極為嚴(yán)重的后果，這是因?yàn)闅錃庠诟邷刈饔孟?，滲入到碳鋼內(nèi)部，與碳化合物形成甲烷氣體，而甲烷氣體從碳鋼內(nèi)部溢出，造成碳鋼產(chǎn)生裂紋，危及生產(chǎn)安全，引起極大的生產(chǎn)設(shè)備損失。

2.2 換熱部位腐蝕性因素

反應(yīng)流出物在從原料換熱器中流出的時(shí)候，溫度一般會(huì)在二百多攝氏度，之后進(jìn)入低分油換熱器中溫度會(huì)下降，這時(shí)，換熱部位主要是由于氯化銨的沉淀而產(chǎn)生的沉淀物腐蝕。但是，一般情況下，氯化銨不會(huì)對碳鋼產(chǎn)生腐蝕，只有在潮濕的情況下，才會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)酸腐蝕，從而造成對碳鋼的迅速腐蝕，其反應(yīng)式如下：

反應(yīng)流出物從低分油流出的溫度一般不會(huì)低于一百四十?dāng)z氏度，如果溫度控制過低，則會(huì)造成氯化銨的大量沉積，導(dǎo)致一些不必要的損失[2]。

2.3 低溫部位的腐蝕性因素

反應(yīng)物從低分油流出時(shí)的溫度會(huì)在流出物進(jìn)入空冷器之后，迅速降低至五十五攝氏度左右，這時(shí)，對低溫部位造成腐蝕的因素主要是氯化銨和硫氫化銨溶解在水中，使得這些腐蝕性因素對設(shè)備、管道造成濕硫氫化鈉的腐蝕，而硫氫化銨的腐蝕，不但會(huì)造成均勻腐蝕，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)硫化物的應(yīng)力腐蝕開裂等不良后果，其反應(yīng)式如下：

3 加氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)防腐對策

3.1 對反應(yīng)流出物系統(tǒng)注水清洗

對反應(yīng)流出物系統(tǒng)注水清洗，主要是因?yàn)樵诜磻?yīng)流出物中有不少水解硫化氫和水溶氯化氨。這些腐蝕性因素也會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓l(fā)生沉淀的現(xiàn)象，造成裝置、管道等部位出現(xiàn)沉積物，從而使潮濕的環(huán)境下發(fā)生水解，引起沉積物下腐蝕。因此，在汽柴油加氫裝置使用完畢后，應(yīng)該對反應(yīng)流出物系統(tǒng)進(jìn)行注水清洗，甚至整個(gè)汽柴油加氫裝置也應(yīng)該進(jìn)行注水清洗，從而使這些水解腐蝕性因素流出裝置，保護(hù)裝置，避免一些非生產(chǎn)性的腐蝕現(xiàn)象[3]。而且，通過對反應(yīng)流出物系統(tǒng)注水清洗，可以大大增加整個(gè)汽柴油加氫裝置的清潔度，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的安全和可靠，在一定程度上，也就增加了汽柴油加氫裝置的壽命。

3.2 選取高質(zhì)量的原料和裝置原材料

選取高質(zhì)量的石油原料和汽柴油加氫裝置構(gòu)成原材料，不僅可以提高加氫裝置的使用壽命，提高汽柴油生產(chǎn)的質(zhì)量，同時(shí)還可以極大的減少腐蝕因素發(fā)生腐蝕的概率。選取高質(zhì)量的石油原料，不僅可以使反應(yīng)物中所含的腐蝕因素降低，對反應(yīng)流出物系統(tǒng)，甚至是分餾系統(tǒng)都是極為有利的，同時(shí)還可以提高成品油的質(zhì)量，提高成品油的市場占有率。而選取高質(zhì)量的加氫裝置構(gòu)成材料，則可以極大的減少腐蝕發(fā)生的時(shí)間和速度，同時(shí)可以提高汽柴油加氫裝置的使用壽命。目前對加氫裝置構(gòu)成原材料評價(jià)較好的是Cr-Mo鋼和奧氏不銹鋼，Cr鋼在高溫條件下具有極好的高溫抗損傷性能，而奧氏不銹鋼在換熱部位具有極好的防腐能力。因此，選用質(zhì)量好的原料和裝置構(gòu)成材料，不僅可以取得防腐的較好效果，同時(shí)具有極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。在節(jié)能、減排的新時(shí)代背景，選用一些高質(zhì)量的原料和裝置原材料，才可以使整個(gè)汽柴油生產(chǎn)過程減少能耗，從而達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)，落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和“十二五規(guī)劃”的政策措施。

3.3 完善反應(yīng)流出物系統(tǒng)腐蝕監(jiān)督制度和力度

加強(qiáng)反應(yīng)流出物系統(tǒng)的腐蝕監(jiān)督力度和力度，不僅可以減少腐蝕發(fā)生的概率，提高汽柴油加氫裝置的使用壽命和使用效率，還可以防治一些不正當(dāng)操作而引起的腐蝕，據(jù)相關(guān)資料現(xiàn)實(shí)，腐蝕因素發(fā)生作用的一個(gè)主要原因就是汽柴油加氫操作者由于不正當(dāng)操作造成的，因此，加強(qiáng)反應(yīng)流出物系統(tǒng)腐蝕監(jiān)督制度和力度，一方面可以促使腐蝕因素發(fā)生腐蝕的概率，提高企業(yè)的經(jīng)營效益，另一方面可以有效減少汽柴油加氫裝置操作人員不正當(dāng)操作所引起的腐蝕現(xiàn)象，大大提高操作的規(guī)范性。

4 結(jié)語

綜上所述，我們可以看到，汽柴油加氫裝置在我國的發(fā)展呈現(xiàn)出不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，這是由于隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們處于對汽車等出行工具的愛護(hù)，對汽柴油的質(zhì)量提出了極高的要求，在此情況下，在汽柴油加氫裝置中進(jìn)行汽柴油精制、改制裝置的應(yīng)用就有了很大的市場。而汽柴油加氫裝置中反應(yīng)流出物系統(tǒng)則是關(guān)系著整個(gè)加氫裝置安全與否的關(guān)鍵，在反應(yīng)流出物中存在著大量的氣體和液體，一旦發(fā)生生產(chǎn)安全問題，則會(huì)造成不可估量的損失，因此，在這種情況，研究汽柴油加氫裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)的腐蝕性因素就有了必要，這不僅可以減少反應(yīng)流出物的危害，還可以加強(qiáng)對反應(yīng)流出物腐蝕性因素的控制。基于此，本文提出了汽柴油加氫裝置反應(yīng)流出物系統(tǒng)防腐的三個(gè)措施，即在加氫裝置適應(yīng)完畢后，進(jìn)行注水清洗；選取原材料質(zhì)量更好的鋼材；加強(qiáng)對反應(yīng)流出物系統(tǒng)腐蝕監(jiān)督的制度和力度。只有這樣，才能極大的防止腐蝕性因素發(fā)生腐蝕的概率，從而提高生產(chǎn)安全，同時(shí)還可以提高汽柴油加氫裝置的使用壽命和效率，極大地減少生產(chǎn)建設(shè)投資，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1]葉劍云,王北星,張冰劍,陳清林.加氫精制裝置熱聯(lián)合優(yōu)化[J].石油石化節(jié)能與減排,2011,01:10-13.

[2]黃賢濱,劉小輝,郭雷,邱志剛,亓婧.加氫裂化裝置腐蝕分析和防腐對策[J].石油化工設(shè)備技術(shù),2011,03:1-6+4.

[3]偶國富,金浩哲,包金哲,曹海彬,鄭智劍.加工高硫原油加氫空冷系統(tǒng)失效分析及防護(hù)措施[J].石油化工設(shè)備技術(shù),2007,06:17-21+24-26.