延遲焦化裝置的硫腐蝕與防腐措施

翁敦機（中石油云南石化有限公司，云南安寧650300）

延遲焦化裝置的硫腐蝕與防腐措施

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本文首先對煉油廠延遲焦化裝置硫腐蝕類型及其危害進行分析，隨后提出一些較為有效的防腐措施，以有效地降低煉油廠延遲焦化生產(chǎn)裝置硫腐蝕狀況，保障延遲焦化生產(chǎn)裝置的安全平穩(wěn)長周期運行。

延遲焦化裝置；硫腐蝕；防腐措施

1 延遲焦化裝置的硫腐蝕概述

1.1 延遲焦化裝置硫腐蝕類型

通過對煉油廠腐蝕狀況相關(guān)文獻研究以及結(jié)合自己工作經(jīng)驗分析，延遲焦化裝置由于受到多種因素所致會產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。按照生產(chǎn)工藝、設(shè)備與管道材質(zhì)以及焦化原料性質(zhì)來看，焦化裝置最容易產(chǎn)生硫腐蝕，并且根據(jù)高低溫差異其主要有三種：第一，H2S—HCl—NH3一H20型腐蝕(低溫)；第二，S—H2S—RSH型腐蝕(高溫)；第三，S—H2S—RSH—RCOOH型腐蝕(高溫)。

1.2 延遲焦化裝置硫腐蝕危害分析

（1）H2S—HCl—NH3一H20型腐蝕(低溫)

結(jié)合煉油廠生產(chǎn)實踐來看，延遲焦化裝置H2S—HCl—NH3一H20型腐蝕(低溫)主要是造成包括塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)以及分餾塔頂部內(nèi)部和塔盤等部位出現(xiàn)腐蝕，并且根據(jù)材質(zhì)不同形態(tài)也各有不同。例如不銹鋼材質(zhì)會出現(xiàn)點腐蝕，而碳鋼則為坑或垢下腐蝕。根據(jù)筆者研究來看，延遲焦化裝置H2S—HCl—NH3一H20型腐蝕(低溫)產(chǎn)生機理主要是由于其原材料所含有的氮、硫等化合物出現(xiàn)高溫水解（或裂解）反應而產(chǎn)生了包括H2S、HCl以及NH3等化合物，前兩者往往會造成延遲焦化裝置出現(xiàn)均勻腐蝕現(xiàn)象，而后者則誘發(fā)坑或垢下腐蝕。另外，HCl與NH3兩種化合物會在焦化裝置中生成NH4Cl，而當延遲焦化裝置某些設(shè)備或管線處于流速小且低溫狀態(tài)時該中化合物會出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，這樣一來不但會導致它們因此而堵塞，并且也會進一步加劇磨損與垢下腐蝕程度。

（2）S—H2S—RSH型腐蝕(高溫)

該類腐蝕通常發(fā)生在加熱爐爐管內(nèi)壁、焦炭塔頂大油氣線、焦炭塔內(nèi)壁、爐出口至焦炭塔管線及其相應的轉(zhuǎn)動設(shè)備等部位。焦炭塔的中部與下部全部被高溫硫化物腐蝕，且往往會有一層焦炭保護層緊緊的附著于內(nèi)壁，將腐蝕介質(zhì)隔離開來，所以通常腐蝕情況并不嚴重。但是焦炭塔上部泡沫斷、頂部和加熱爐輻射管內(nèi)壁、氣液交界部位、爐出口至焦炭塔管線及其相關(guān)轉(zhuǎn)動設(shè)備等其溫度較高，在高溫硫化物的作用下，該類部位容易出現(xiàn)腐蝕，而由于具體材料類別不同，其中硫含量也有所差別。需要一提是，過度沖刷高壓水極易加劇塔壁腐蝕；塔外壁焊有保溫不到位或是立柱加強部位，會在冷凝作用下生成H2S—HCl一N3H一H20型腐蝕介質(zhì)，這是最嚴重的腐蝕。

（3）S—H2S—RSH—RCOOH型腐蝕(高溫)

該類腐蝕通常發(fā)生在焦炭塔頂油氣線、加熱爐輻射管內(nèi)壁、分餾塔的高溫重油抽出線、輸送泵及其相關(guān)管線、分餾塔集油箱及塔底部廢堿渣位等部位。該種類型的腐蝕主要體現(xiàn)為環(huán)烷酸與高溫硫協(xié)同腐蝕，其形式主要表現(xiàn)為尖銳孔洞、不均勻變薄、銳邊腐蝕溝槽等。當焦化裝置用于對重質(zhì)原油進行直接加工時，這種腐蝕尤為嚴重。當焦化裝置用于對減壓渣油進行加工時也呈現(xiàn)出部分環(huán)烷酸腐蝕的特征，特別是分餾塔的集油箱部位，然而該類部位主要還是高溫硫腐蝕。焦化裝置用于對重質(zhì)原油進行直接加工的，通常其原油中酸值在0.5mg?KOH／g，其所產(chǎn)生的環(huán)烷酸腐蝕的特征便會極為明顯，在集油箱處產(chǎn)生腐蝕，且呈現(xiàn)溝槽溝狀。而腐蝕最嚴重的部位要數(shù)氣液相變、湍流區(qū)以及高速區(qū)等部位，碳鋼腐蝕高至20mm／a。被腐蝕的地方通常比較光滑沒有污垢，其腐蝕形態(tài)多呈現(xiàn)為蝕槽以及帶有銳邊的蝕坑，其腐蝕與常減壓裝置中減壓塔的腐蝕相類似。

2 延遲焦化裝置防腐措施

2.1 密切監(jiān)測延遲焦化裝置腐蝕情況

為了確保延遲焦化裝置使用安全性，企業(yè)需要密切監(jiān)測其腐蝕情況。而如何實現(xiàn)對延遲焦化裝置腐蝕情況有效地監(jiān)測？筆者認為企業(yè)應當利用延遲焦化裝置高溫硫腐蝕屬于均勻腐蝕這一特性而利用測量厚度的方法實施監(jiān)測。簡單來說，企業(yè)定期派人對延遲焦化裝置管道進行厚度測量，之后在結(jié)合前次結(jié)果對監(jiān)測頻率進行調(diào)整，這樣一來有助于企業(yè)實現(xiàn)對延遲焦化裝置腐蝕具體情況較為準確地掌握，進而為采取相關(guān)防腐措施提供有效數(shù)據(jù)支持。

2.2 物質(zhì)流動狀態(tài)及其流速地有效控制

通過對延遲焦化裝置結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn)，受生產(chǎn)所需其往往有不少的三通、彎頭以及進出口接管，而在這些地方物質(zhì)很容易出現(xiàn)渦流和湍流等現(xiàn)象，如此一來便大大地增加了它們腐蝕的情況。針對這一情況為了實現(xiàn)延遲焦化裝置良好防腐效果，企業(yè)應對物質(zhì)流動狀態(tài)及其流速予以有效地控制。對此，筆者認為要想達到這一目的重點在于將延遲焦化裝置結(jié)構(gòu)與管線等進行科學合理布置，這樣一來通過減少會產(chǎn)生流和湍流現(xiàn)象的結(jié)構(gòu)而有助于防止液體停滯或高速沖擊管線，以此有效地降低延遲焦化裝置硫腐蝕情況。

[1]婁子龍,鞠艷新.加工高硫原料延遲焦化裝置設(shè)備腐蝕的原因及對策[J].廣州化工,2013,41(13):214-215.

[2]石國偉.延遲焦化裝置設(shè)備腐蝕的原因及預防措施[J].石化技術(shù)與應用,2013,31(1):58-62.