牛有睿,任甲子
(中國石油廣西石化公司,廣西 欽州 535008)
常減壓裝置的腐蝕與防腐措施
牛有睿,任甲子
(中國石油廣西石化公司,廣西 欽州 535008)
本文對常減壓裝置發(fā)生腐蝕的原因進行了簡要的分析,并提出了相應的防腐措施。
常減壓裝置;設備腐蝕控制;優(yōu)化工藝;防腐措施;腐蝕問題;含硫原油
隨著我國綜合國力的穩(wěn)步提升,人們的生活質量也有了很大的進步,對原油的需求也增加了許多。進口原油逐年加重,原油中酸值、含硫量也在逐年增加,這就造成了環(huán)烷酸分布比較集中的常壓柴油段和減壓蠟油段的設備、管線出現了不同程度的腐蝕,導致一部分設備出現腐蝕泄漏的問題,最終會對裝置的正常運行造成嚴重的影響。因此,企業(yè)必須加大對防腐措施的研究力度,爭取延長生產裝置的使用時間,提升生產過程的安全性以及穩(wěn)定性。
1.1 破乳劑的篩選
不同產地的原油以及不同的原油開采方式都會對原油的乳狀液性質造成影響,有將近80%的原油是以乳狀液的形式存在的,并且原油的乳化問題變得越來越嚴重。將破乳劑加入原油中就能有效降低其表面張力,而且還能強烈地附著在油水界面的上面,最終將附著在油水表面、比破乳劑活性要低的天然乳化劑從中分離出來,優(yōu)化油水界面的性質。在其上面會形成一層界面膜,這種界面膜不是很堅硬,能夠將分散在油水中的水滴進行合并,再通過油水體積和質量的區(qū)別使水滴下沉。
在原油進入到常壓裝置時,對原油進行預處理的電脫鹽罐、初餾塔的底部和上部、以及回流罐中都會發(fā)生濕硫化氫腐蝕問題、氯化物腐蝕問題以及活性硫腐蝕問題。
原油中含有的乳化劑的種類和含量是有區(qū)別的,必須選擇更加合適的破乳劑。原油中具有較多的鹽分與酸性物質,而且環(huán)烷酸屬于乳化劑,會對脫鹽過程造成非常嚴重的影響。脫鹽完成后如果鹽分過高,會導致三頂系統中出現嚴重的HZS-HCl-H2O腐蝕現象。因此,只有選擇更加合適的破乳劑才能加強破乳的效果。同時,還要對電脫鹽進行合理的調整,比如調整注水量以及混合強度等;并要對一級和二級電脫鹽罐定期反沖洗,以便能有效地將罐底的淤泥以及雜質清除,保證罐體本身的清潔并有效提升罐的使用空間,減少腐蝕問題。
1.2 加注氨水
在原油中加注氨水是因為其能夠將脫鹽完成之后剩余在原油中的MgCl2和CaCl2轉變成為不會水解的NH4Cl,這樣就能有效降低HCl的生成量,進而取得良好的防腐效果。加入的氨水還能中和原油加熱時產生的HCl。
1.3 緩蝕劑的添加
1.3.1 低溫緩蝕劑
常減壓裝置塔頂冷凝冷卻系統中的緩蝕劑主要為成膜性緩蝕劑,主要成分為烷基酸胺季胺鹽水、烷基酞胺、成膜劑以及相關的添加劑。烷基酸胺季胺鹽水具有良好的水溶性,并且烷基酸胺季胺分子中包括氮原子的弧對電子,金屬表面的金屬原子就在空的d軌道上,氮原子的弧對電子就會同金屬表面的金屬原子空的d軌道共同構成配位鍵,使得緩蝕劑分子附著在金屬的表面上,產生一種具有疏水性的保護層,阻斷腐蝕介質同金屬相接觸的通道,最終達到防腐的目的。
1.3.2 高溫緩蝕劑
高溫緩蝕劑通常分成兩類,一類為具有活性硫成分的非磷系緩蝕劑,另一類為磷系的緩蝕劑。非磷系的緩蝕劑中活性硫成分在溫度較高的環(huán)境中能發(fā)生硫化反應,在常減壓裝置表面形成一種硫化物,能夠有效防止環(huán)烷酸對常減壓裝置造成腐蝕。但是環(huán)境溫度及酸性的增加,會對硫化物薄膜的保護作用造成嚴重的影響,令其失去保護作用。磷系緩蝕劑在溫度較高的環(huán)境中會發(fā)生某種程度的熱裂解反應,產生某種具有活性組分的物質,這種物質會同金屬產生一種密度較大的保護膜,對常減壓裝置的金屬外壁形成有效的防腐。
1.4 加熱爐的防腐措施
加熱爐的腐蝕種類較多,包括硫化腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕、氧化腐蝕、燃灰腐蝕以及氯化物應力腐蝕等。
加熱爐使用一定的時間之后,會出現設備陳舊、缺陷嚴重的問題。如果在不正常的條件下使用調節(jié)常壓裝置對爐中的油活進行加熱,想要維持瓦斯平衡,就會導致加熱爐管表面出現結焦腐蝕、低溫露點等腐蝕問題。通常情況下可以使用如下防腐措施:1)使用激波吹灰器以避免積灰以及結焦問題,同時相關部門要加強對吹灰器的管理,增加吹灰器的吹灰次數;2)向爐膛內放入清灰劑,以便有效去除爐管中的浮灰,同時要嚴格控制好加熱爐的溫度下限;3)提升空氣預熱器入口方向的空氣溫度,使用火嘴對霧化蒸汽量進行良好的控制,有效降低爐中的水汽,進而達到防腐的目的;4)調整燃料油的燃燒時間以及頻率,并且對燃料油和瓦斯氣中硫的含量進行監(jiān)控,有效控制燃料油的質量。
常減壓裝置對原油進行電脫鹽時,使用初餾塔、常壓塔油氣進行注氨水以及緩蝕劑,能夠有效緩解設備腐蝕,延長設備的使用時間,減少設備的維修次數,降低工廠的運營成本,增加工廠的經濟效益以及社會效益。
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Corrosion and Anticorrosion Measures of Atmospheric and Vacuum Distillation Unit
NIU Yourui, REN Jiazi
(Guangxi Petrochemical Company, CNPC, Qinzhou 535008, China)
TQ 050.9
B
1671-9905(2017)08-0065-02
2017-05-22