常減壓裝置的腐蝕與防護(hù)

鐔國(guó)強(qiáng)（中石油遼陽(yáng)石化分公司煉油廠常減壓一車間，遼寧 遼陽(yáng) 111003）

常減壓裝置的腐蝕與防護(hù)

鐔國(guó)強(qiáng)（中石油遼陽(yáng)石化分公司煉油廠常減壓一車間，遼寧 遼陽(yáng) 111003）

本文介紹了常減壓蒸餾裝置腐蝕現(xiàn)狀和腐蝕機(jī)理，對(duì)常減壓蒸餾裝置加工原油過(guò)程中面臨的腐蝕問(wèn)題進(jìn)行分析，探討裝置在原油加工過(guò)程中存在的防腐問(wèn)題和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步針對(duì)存在的問(wèn)題提出了常減壓裝置腐蝕防護(hù)的相關(guān)建議，以便于常減壓蒸餾裝置的防腐工作，保障裝置在的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

常減壓蒸餾裝置；腐蝕；防腐措施

1 概述

原油常減壓裝置是煉油廠主要設(shè)備，往往是設(shè)備腐蝕程度最大的地方。特別是重油的質(zhì)量不斷變差、程度不斷深化，含硫原油比重不斷增加，使得原油常減壓裝置的腐蝕越來(lái)越重，原油冶煉設(shè)備事故率顯著增加，它已成為一個(gè)嚴(yán)重威脅煉油廠擴(kuò)大生產(chǎn)和使用壽命的重要一環(huán)。

2 常減壓裝置腐蝕分析

2.1 低溫H2S-HCI-H2O型腐蝕

低溫H2S-HCI-H2O型腐蝕主要發(fā)生在最初蒸餾的蒸餾塔、常減壓蒸餾塔以及塔頂三個(gè)水冷卻器的頂部，低溫H2S-HCIH2O型腐蝕主要由于原油中參雜粗鹽造成的。在對(duì)原油處理時(shí)，原油中自帶的氯化鈉、氯化鎂以及氯化鈣等無(wú)機(jī)物和開(kāi)采過(guò)程添加的有機(jī)氯化物發(fā)生化合物反應(yīng)，水中氫原子和氯原子結(jié)合生成鹽酸（HCl），對(duì)金屬設(shè)備有一定的腐蝕作用。

在混合液體利用其沸點(diǎn)不同進(jìn)行分離時(shí)，會(huì)生成氯化氫和硫化氫，這兩種氣體本身并無(wú)腐蝕作用，但是當(dāng)它們經(jīng)過(guò)冷卻系統(tǒng)或是飄散到塔頂時(shí)，會(huì)冷凝成液體。在露點(diǎn)處有液體時(shí)，氯化氫溶于水形成稀鹽酸，稀鹽酸的濃度可達(dá)到1.5%左右，從而形成一個(gè)酸性環(huán)境，提高了對(duì)設(shè)備的腐蝕程度，也就對(duì)常減壓裝置最初蒸餾的蒸餾塔、常減壓蒸餾塔以及塔頂三個(gè)水冷卻器的頂部以及冷卻設(shè)備造成腐蝕破壞的一個(gè)重要因素。

2.2 高溫硫化腐蝕

高溫硫化腐蝕是當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)240℃時(shí)，有機(jī)硫化物會(huì)被分解為S元素或是硫化氫氣體，再加上活性硫、包含巰基官能團(tuán)的芳香化合物以形成高溫硫化腐蝕環(huán)境。高溫硫化腐蝕的強(qiáng)弱主要在于原油活性硫的多寡，活性硫濃度較大其腐蝕速率也會(huì)增加，主要是250-420℃之間，高于這個(gè)溫度之后逐漸下降。

高溫硫化腐蝕其特征在于，在開(kāi)始時(shí)的腐蝕速率是非常高的，在一定的時(shí)間段之后，保護(hù)膜由形成FeS成形的，但在液體高速流動(dòng)下以及環(huán)烷酸的作用下，保護(hù)膜被破壞形成周期性腐蝕。

所以，造成高溫硫化腐蝕的主要因素是溫度、平均速度、材料和環(huán)烷酸含量。在常減壓設(shè)備關(guān)鍵零部件的腐蝕包括：管式爐油傳輸線、進(jìn)塔上下盤(pán)的一部分、進(jìn)料塔壁和內(nèi)飾件等高溫部位。

3 腐蝕防護(hù)措施

3.1 工藝防腐策略

工藝防護(hù)腐蝕技術(shù)是解決設(shè)備腐蝕的根本手段，是減少和控制腐蝕源的基本方法，并且是各種方法中效果最好的一種。通過(guò)對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化，使得設(shè)備在受控范圍得到合理控制。

首先，要加強(qiáng)脫鹽技術(shù)，因?yàn)槊擕}是防腐第一步，當(dāng)原油含鹽量控制在3毫克每升以下時(shí)，可以有效地促進(jìn)對(duì)后續(xù)設(shè)備的防護(hù)。在常減壓技術(shù)進(jìn)行時(shí)，推薦采用單塔單劑的方式應(yīng)用在每個(gè)冷卻塔中，這樣可以很方便地調(diào)節(jié)劑量和注射的類型。脫鹽原油和三個(gè)水樣品定期進(jìn)行分析以檢查電脫鹽的效果。

其次，因?yàn)檎婵照麴s裝置的設(shè)備和管道的分級(jí)材料等級(jí)不高，所以對(duì)管道的操作溫度高于220℃要加高溫腐蝕抑制劑。

最后，在常減壓裝置易被腐蝕的區(qū)域，減少酸性物質(zhì)含量可以通過(guò)減少在塔頂蒸氣的冷凝量，從而減輕腐蝕程度。在易被腐蝕區(qū)域加裝測(cè)溫計(jì)，用于預(yù)報(bào)溫度并控制110℃及更高，這樣可以有效地減少冷凝物的產(chǎn)生。

3.2 設(shè)備選材

在一般情況下，設(shè)備低油溫部分采用工藝防止腐蝕措施，以改善材料性能為輔助手段；高溫重油以提高該材料的性能為主，工藝手段作為輔助?；诠芫€選材設(shè)計(jì)守則、高硫原油加工廠房和設(shè)備處理指導(dǎo)方法等規(guī)范，并將生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與高溫硫腐蝕的機(jī)制相結(jié)合，考慮到經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，選擇常減壓蒸餾裝置高溫部位防腐材料。

3.3 安裝腐蝕在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

對(duì)易腐蝕的常減壓設(shè)備加裝腐蝕在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由檢測(cè)探針（pH探頭和溫度電感探頭）、發(fā)送器、A/D轉(zhuǎn)換器、機(jī)器監(jiān)控系統(tǒng)及其配件，該裝置與管道壁及其設(shè)備相連。動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腐蝕狀態(tài)，以及局部區(qū)域的酸堿度，并將這些監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸麄€(gè)企業(yè)內(nèi)局域網(wǎng)服務(wù)器中，對(duì)管道腐蝕控制生產(chǎn)的綜合決策起到輔助作用。電感高溫探頭安裝在常三線，減三線，減四線，油路殘留線和大氣爐壓油口線和真空爐出口油路，用來(lái)監(jiān)測(cè)高溫硫化反應(yīng)和環(huán)烷酸腐蝕。低溫腐蝕監(jiān)測(cè)探頭布置在初餾塔頂餾出線、常壓塔頂餾出線、減壓塔頂餾出線冷換設(shè)備進(jìn)出口總管線上安裝低溫電感探針，監(jiān)測(cè)低溫H2SHCI-H2O腐蝕。。同時(shí)，酸堿度監(jiān)測(cè)探針布置于第一蒸餾塔、常壓塔、減壓塔冷凝器中，使得塔頂冷凝水的pH值可以被監(jiān)視，并且可以監(jiān)視該塔注入劑的效果，方便跟蹤和評(píng)估腐蝕的影響程度，確保防腐措施的充分性和有效性。

3.4 其他防腐策略

為了防止腐蝕破壞保護(hù)設(shè)備安全，有必要從工廠的安全生產(chǎn)管理開(kāi)始檢察，評(píng)估設(shè)備運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)性和可靠性，必須聯(lián)合各個(gè)部門(mén)積極參與配合。在分析確定腐蝕的潛在因素后，必須予以糾正，開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)行動(dòng)，并加強(qiáng)設(shè)備巡檢。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)常壓和減壓過(guò)程中的腐蝕控制調(diào)整，對(duì)設(shè)備腐蝕進(jìn)行詳細(xì)和全面的了解。使用微距外接顯示器，功率譜分析，硬度測(cè)試儀來(lái)檢測(cè)，對(duì)腐蝕的原因進(jìn)行了分析和對(duì)策建議。但是，目前還存在著腐蝕的檢查方法不準(zhǔn)確等很多問(wèn)題，在未來(lái)的研究中，必須采取科學(xué)的方法和學(xué)科的集成，方能采用更科學(xué)的防腐方法。

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[3]王曉猛，馬操陽(yáng)，孟江，等.常減壓裝置腐蝕分析與防護(hù)措施[J].四川化工，2012，06:34-37.

鐔國(guó)強(qiáng)（1972-），男，遼寧鞍山人助理工程師專科主要從事石油煉制工作