煉油設(shè)備腐蝕與防護(hù)技術(shù)新進(jìn)展

楊志博

摘要：眾所周知，直接開(kāi)采未經(jīng)加工的石油，是不能夠進(jìn)行直接應(yīng)用的，需要經(jīng)過(guò)專業(yè)的加工和處理形成石油產(chǎn)品，才可以投入到生產(chǎn)生活中去，從20世紀(jì)后期開(kāi)始，我們國(guó)家的科學(xué)技術(shù)水平得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展進(jìn)步，煉油行業(yè)也獲得空前發(fā)展，石油產(chǎn)量也實(shí)現(xiàn)逐年上漲的良好局面。但是，因?yàn)槭蜔捴圃O(shè)備使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)因?yàn)樵椭泻卸喾N化學(xué)物質(zhì)，導(dǎo)致石油設(shè)備出現(xiàn)大面積腐蝕，影響煉油質(zhì)量和效率，嚴(yán)重時(shí)甚至可能引發(fā)安全事故。

關(guān)鍵詞：煉油廠設(shè)備;防腐;防治措施

煉油企業(yè)作為國(guó)家能源發(fā)展的戰(zhàn)略組成部分，煉油廠運(yùn)行的效率與質(zhì)量，間接的影響到其他附屬產(chǎn)業(yè)。在實(shí)際煉油過(guò)程中由于工藝的特殊性，容易對(duì)煉油設(shè)備造成一定腐蝕，為了保障設(shè)備運(yùn)行的可靠性，需要對(duì)被腐蝕的設(shè)備進(jìn)行有效的維修保護(hù)。

一、煉油廠設(shè)備腐蝕的機(jī)理因素

（一）硫化物腐蝕機(jī)理

我國(guó)國(guó)內(nèi)油田開(kāi)采的原油，硫化物的含量，近年來(lái)在呈上升趨勢(shì)。而在原油加工生產(chǎn)過(guò)程中，又必須經(jīng)過(guò)高溫高壓這一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。當(dāng)原油中的硫化物在溫度上升到1200℃時(shí)，便開(kāi)始進(jìn)行分解，很多原本不活躍的硫化物變得活躍起來(lái)，從而會(huì)使設(shè)備出現(xiàn)三種類型的腐蝕情況：一是H2S-HC1-H2O型腐蝕。它是電化學(xué)腐蝕的其中一種。如果煉油廠采用的設(shè)備是不銹鋼材料，則腐蝕相對(duì)較弱;如果采用的設(shè)備是碳鋼材料，則腐蝕會(huì)相對(duì)比較嚴(yán)重。二是H2S-HCN-H2O型腐蝕。這種類型的腐蝕將會(huì)使設(shè)備表面的保護(hù)膜受到破壞。假如煉油廠的設(shè)備所采用的材料是碳鋼，那么，設(shè)備受腐蝕的程度就會(huì)較弱;假如煉油廠的設(shè)備所使用的材料是不銹鋼材料，那么，設(shè)備受腐蝕的程度就會(huì)較強(qiáng)。三是連多硫酸型腐蝕。該種類型的腐蝕，在設(shè)備的焊接區(qū)域發(fā)生較多，當(dāng)設(shè)備處于停止運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，焊接物質(zhì)就會(huì)和空氣在高溫的作用下產(chǎn)生硫酸，再加上煉油設(shè)備本身的應(yīng)力作用，設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕的開(kāi)裂情況。

（二）氫化物的腐蝕

氫化物是煉油過(guò)程中出現(xiàn)的一種特殊化學(xué)物質(zhì)，在高溫臨氫設(shè)備進(jìn)行原油加工處理工作時(shí)，若是沒(méi)有對(duì)臨氫設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的加氫處理和析氫處理，則會(huì)出現(xiàn)氫損傷的情況，進(jìn)而導(dǎo)致了氫腐蝕和氫鼓泡的相關(guān)設(shè)備問(wèn)題，直接影響到了原油的正常安全生產(chǎn)。如鋼材設(shè)備在進(jìn)行原油生產(chǎn)過(guò)程中，鋼材當(dāng)中含有的氫元素和碳化物會(huì)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，最終形成了甲烷氣泡。當(dāng)出現(xiàn)甲烷氣泡時(shí)，鋼材質(zhì)設(shè)備的表面則會(huì)出現(xiàn)一定程度的腐蝕損壞，導(dǎo)致了鋼材質(zhì)設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和材料韌性出現(xiàn)明顯的下降，降低了煉油設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。氫鼓泡現(xiàn)象是煉油設(shè)備當(dāng)中常易發(fā)生的一種腐蝕，必須對(duì)其進(jìn)行一定的防護(hù)處理，科學(xué)規(guī)避此類情況的發(fā)生。

二、煉油廠設(shè)備防護(hù)措施

（一）防腐材料的使用

實(shí)踐證明，智能涂料在煉油設(shè)備中的應(yīng)用，防腐效果很好。主要有：一是在智能涂料中添加低密度脂蛋白，可以增強(qiáng)離子交換能力和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的能力。通過(guò)高速離子交換，使緩蝕劑快速流失;通過(guò)低速離子交換，使緩蝕劑腐蝕性變差。要想獲取最佳的防腐蝕效果，就要在涂層的使用壽命上研究出一個(gè)最佳的離子交換速度;二是合成低密度脂蛋白，選擇適當(dāng)速率釋放抑制劑，用于聚合物基涂層，以保護(hù)煉油設(shè)備;三是使用共沉淀法合成低密度脂蛋白，通過(guò)蒸餾水去除碳酸鹽，選擇聚乙烯醇作為涂層的復(fù)合基體，涂于煉油的設(shè)備上。

（二）科學(xué)應(yīng)用工藝，提升設(shè)備防腐技術(shù)水平

科學(xué)的快速發(fā)展，使工藝防護(hù)技術(shù)的研究不斷取得新的突破，科學(xué)引進(jìn)、應(yīng)用先進(jìn)的防腐工藝技術(shù)，能夠有效提升煉油廠設(shè)備腐蝕的防護(hù)管理水平，現(xiàn)在常用的防腐工藝主要有注射新鮮水、緩蝕劑、電脫水和電脫鹽等技術(shù)。通過(guò)采用不同的防腐蝕技術(shù)，減少設(shè)備的腐蝕損害，盡可能延長(zhǎng)煉油廠設(shè)備的使用壽命，保證煉油設(shè)備的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。例如，引進(jìn)電脫鹽一一常減壓聯(lián)合裝置，電脫鹽防腐工藝作為第一道工序，通過(guò)常減壓裝置能夠有效降低煉油廠設(shè)備中原有的鹽分，可以使煉油廠設(shè)備在一定程度上減少腐蝕，延長(zhǎng)使用壽命，在此基礎(chǔ)上，可以對(duì)常減壓聯(lián)合裝置進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，使電脫鹽一一常減壓聯(lián)合裝置能夠根據(jù)加工負(fù)荷、原有狀態(tài)進(jìn)行自由調(diào)整，當(dāng)出現(xiàn)煉油廠設(shè)備負(fù)荷較低時(shí)，使一級(jí)兩脫鹽罐由并聯(lián)狀態(tài)自動(dòng)切換為串聯(lián)狀態(tài)，提升對(duì)煉油廠設(shè)備脫鹽的效果，降低煉油廠設(shè)備被腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。除此之外，還可以引入腐蝕在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，在反應(yīng)塔頂?shù)汝P(guān)鍵設(shè)備設(shè)置安裝監(jiān)測(cè)探頭，設(shè)定觀測(cè)目標(biāo)值。

（三）高低硫均衡進(jìn)廠

原油中含有大量的硫或硫化物，在煉制生產(chǎn)過(guò)程中要對(duì)硫的含量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，是有效解決和處理石油煉制設(shè)備遭受腐蝕破壞問(wèn)題的重要因素。一是高低硫原油要在均衡的前提下輸送到煉廠各裝置。二是要改進(jìn)石油煉制和加工方案。三是要對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制，尤其是脫硫工藝的嚴(yán)格要求和控制。

（四）預(yù)防工作的開(kāi)展

在煉油設(shè)備腐蝕管理工作進(jìn)行時(shí)，不能當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕之后，才開(kāi)展相關(guān)的腐蝕處理工作，此時(shí)設(shè)備的整體性能已經(jīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重的損壞。為了避免此類問(wèn)題的發(fā)生，需要提高預(yù)防管理工作的質(zhì)量。在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)預(yù)防管理工作的開(kāi)展，排除設(shè)備可能存在的安全隱患，提高設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。若是在預(yù)防工作進(jìn)行時(shí)，發(fā)現(xiàn)了相關(guān)設(shè)備存在腐蝕的潛在隱患，則可以對(duì)其進(jìn)行一定的處理，保證煉油設(shè)備運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。在煉油設(shè)備生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí)，相關(guān)的設(shè)計(jì)工作人員則需要考量到設(shè)備的腐蝕變化，利用計(jì)算機(jī)電腦制作相關(guān)設(shè)備的具體模型，利用數(shù)據(jù)演算的方式，預(yù)判出設(shè)備在未來(lái)使用過(guò)程中會(huì)受到怎樣的腐蝕變化。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在煉油廠設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，腐蝕不可避免的影響著設(shè)備的安全，通過(guò)對(duì)設(shè)備腐蝕的誘發(fā)因素進(jìn)行研究分析，以開(kāi)展相對(duì)應(yīng)的設(shè)備檢修維護(hù)工作，科學(xué)地規(guī)避管理設(shè)備腐蝕問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓雷.煉油廠設(shè)備腐蝕分析及維修處理方法探討[J].石化技術(shù)，2018，2507：301.

[2]安清泉.煉油廠設(shè)備腐蝕減薄與防護(hù)研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2019，421（10）：119-120.