煉油廠常減壓蒸餾裝置腐蝕現(xiàn)狀與防護(hù)

王燕文

摘 要：全球經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，極大地?cái)U(kuò)展了對(duì)各類能源的開(kāi)采和利用，加強(qiáng)原油加工質(zhì)量和整體速度的提升，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。煉油廠采用的常減壓蒸餾裝置，是煉化企業(yè)的重要裝置，腐蝕防護(hù)尤為重要，良好的預(yù)防腐蝕措施是確保設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)性條件。本文主要分析了常減壓蒸餾裝置的腐蝕概況，介紹了常用的防腐蝕技術(shù)，以作借鑒。

關(guān)鍵詞：常減壓蒸餾裝置;腐蝕;防護(hù)措施

原油的煉制生產(chǎn)過(guò)程中，通常伴有大量的腐蝕性物質(zhì)，在常減壓裝置中多分布于初頂、常頂、減頂冷卻系統(tǒng)，以氣液所在部位為腐蝕最嚴(yán)重之處。裝置溫度最高處，主要通過(guò)酸性、硫元素產(chǎn)生腐蝕。原油中過(guò)高的硫含量，會(huì)形成高溫硫腐蝕;而較高的酸值，多形成環(huán)烷酸腐蝕。高溫環(huán)境下，加熱爐管、高溫機(jī)泵容器、塔器、高溫?fù)Q熱器表現(xiàn)出的腐蝕性最為明顯，對(duì)于硫酸含量較高的原油加工，會(huì)有多種硫酸協(xié)同發(fā)生腐蝕。設(shè)備一旦發(fā)生腐蝕，運(yùn)行中的泄露問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，增大了安全事故的發(fā)生幾率，威脅到企業(yè)內(nèi)部的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行原理，對(duì)裝置腐蝕問(wèn)題實(shí)行針對(duì)性的防護(hù)措施，是保障常減壓蒸餾裝置安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)性條件。

1 概況

原油加工中，會(huì)產(chǎn)生不同含量的腐蝕物質(zhì)，腐蝕裝置的機(jī)理、程度、部位的情況也會(huì)不同。一般情況下，低溫部位的常減壓裝置三頂冷凝、冷卻系統(tǒng)大量分布著腐蝕物質(zhì)HCl-H2S-H2O，初常頂空冷等氣液相變部位的受腐蝕程度往往最大。高溫部位主要是在pH值、硫含量的作用下，多在高溫?fù)Q熱器、容器、管線、高溫機(jī)泵等部件中發(fā)生腐蝕。高含硫原油的加工過(guò)程，往常發(fā)生的是高溫硫腐蝕;高含酸原油的加工過(guò)程，通常發(fā)生環(huán)烷酸腐蝕;也存在酸硫協(xié)同性腐蝕的情況，需要特別注意。

2 常用的腐蝕防護(hù)措施

2.1 設(shè)計(jì)階段的優(yōu)化

設(shè)備設(shè)計(jì)階段的腐蝕防護(hù)，也很重要，應(yīng)盡可能地去除可使零部件受影響的腐蝕物質(zhì)，增強(qiáng)管路的密封性，避免因泄露滲出腐蝕物質(zhì)。同時(shí)，設(shè)備安裝質(zhì)量也會(huì)導(dǎo)致設(shè)備腐蝕的產(chǎn)生。不正確的安裝方法，會(huì)對(duì)流體的速度、狀態(tài)做出改變，在特殊環(huán)境下，產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕;設(shè)備安裝過(guò)程中增強(qiáng)密封性，也可以控制腐蝕物質(zhì)的不良滲漏。設(shè)備零部件質(zhì)量，也會(huì)不同程度的產(chǎn)生腐蝕作用，如果存在尺寸大小不規(guī)范、表面粗糙度不足等情況時(shí)，腐蝕作用會(huì)明顯增強(qiáng)。

2.2 合理選材

加強(qiáng)蒸餾裝置材料的合理性和科學(xué)性，是煉油廠日常生產(chǎn)中常用的一種防護(hù)措施。蒸餾裝置大致可分為高溫部位、低溫部位兩類。部位不同，材料的標(biāo)準(zhǔn)化要求也有差異;易腐蝕部位和腐蝕率低的差異，也需要選擇不同的材料;以更好地防護(hù)裝置，控制腐蝕問(wèn)題。通常，高溫部位易產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，在酸含量和硫比重低的原油環(huán)境中，設(shè)備多采用了Cr-Mo鋼材料和碳鋼材料;Cr-Mo鋼材料廣泛應(yīng)用于含硫原油的設(shè)備加工過(guò)程，多與300系列不銹鋼共同在內(nèi)襯方面發(fā)揮作用;300系列不銹鋼對(duì)酸含量較高的原油設(shè)備加工過(guò)程較為適用，重要部位選擇材料316L、317L。低溫部位受腐蝕的可能性較低，在原有的碳鋼材料基礎(chǔ)上，增強(qiáng)抗腐蝕性，只能另選質(zhì)量更優(yōu)的材料，如08Cr2AIMo、2205雙相鋼、09Cr2AI-MoRe、300系列不銹鋼等。

2.3 處理設(shè)備表面

在設(shè)備表面進(jìn)行抗腐蝕處理，也是原油加工過(guò)程中常用的一種抗腐蝕措施。設(shè)備表面選擇的防護(hù)材料中，非金屬材料的應(yīng)用較為廣泛，滲鋁、滲硅的抗酸性能較強(qiáng)，Ni-P涂層也有一定的防護(hù)作用，這幾種方法都常用于冷換裝置?？垢g表面處理，對(duì)設(shè)備防護(hù)原油加工中的腐蝕性作用明顯，貝爾佐納、冷固化、TH-901等多種涂層材料的使用，能夠有效縮減設(shè)備的受腐蝕面，增強(qiáng)設(shè)備使用期間的抗腐蝕效果。如圖1所示。

2.4 調(diào)整原油比例

2019年我國(guó)原油對(duì)外依存度達(dá)到70.8%，且進(jìn)口原油種類不一，品質(zhì)差異比較大，常減壓蒸餾裝置加工的原油種類不同，受腐蝕的程度也會(huì)存在一定差異。在特殊情況下，往往一套常減壓蒸餾裝置要加工多種原油，防護(hù)腐蝕的難度也會(huì)更大。這就需要常減壓要加工的多種原油在原油儲(chǔ)罐進(jìn)行比例調(diào)整，根據(jù)裝置高酸高硫原油腐蝕設(shè)防值確定最優(yōu)的摻煉比，增強(qiáng)裝置的腐蝕防護(hù)，進(jìn)而控制設(shè)備成本，保障煉油廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.5 改進(jìn)電脫鹽工序

原油加工中的電脫鹽處理過(guò)程，可以借助多項(xiàng)專業(yè)技術(shù)提升抗腐蝕性，如直流電脫鹽技術(shù)、高速電脫鹽技術(shù)、鼠籠式平流電脫鹽技術(shù)、交直流電脫鹽技術(shù)等。技術(shù)種類不同，對(duì)原油加工中的脫水、脫鹽都會(huì)有不同的作用;技術(shù)種類不同，原油處理方式也會(huì)有差異，電脫鹽技術(shù)的選擇上也會(huì)有一定不同，需要更加注重其合理性。為了增強(qiáng)原油加工中的脫水、脫鹽能力，可以通過(guò)改進(jìn)一級(jí)電脫鹽罐中部分結(jié)構(gòu)的方式，更好地利用交直流、脈沖兩種脫鹽技術(shù)，降低了使用破乳劑的用量。破乳劑的具體類別較多，都為了提升原油脫鹽的應(yīng)用效果，不同的使用量和應(yīng)用比例能夠產(chǎn)生不同的脫鹽速度和質(zhì)量。而且，根據(jù)原油種類的不同，要選擇更加適宜的加助劑。金屬離子多、酸含量高的原油，可利用添加脫金屬劑的方式，控制電脫鹽電流量。如圖2所示。

2.6 添加防腐助劑

添加防腐助劑，是針對(duì)蒸餾裝置加工過(guò)程中的腐蝕問(wèn)題，實(shí)行的一種防護(hù)措施，在節(jié)約成本方面也有一定優(yōu)勢(shì)。防腐助劑包含多種類型，要根據(jù)客觀情況進(jìn)行選擇，如部分企業(yè)選用高低溫緩蝕劑分別注入塔底高溫部位及塔頂?shù)蜏夭课挥糜诜雷o(hù)蒸餾裝置。基于此，一些企業(yè)還加大了技術(shù)研發(fā)，加強(qiáng)對(duì)pH值的控制，充分發(fā)揮出防腐蝕系統(tǒng)的應(yīng)用效果，如原有企業(yè)大多通過(guò)塔頂注氨水及堿性水等方式調(diào)控pH值，現(xiàn)在部分企業(yè)不斷采用新技術(shù)，如利用pH探針在線檢測(cè)技術(shù)、PLC自控裝置等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行自動(dòng)助劑系統(tǒng)的研發(fā)，極大地加強(qiáng)了原油加工中pH值的控制，防腐蝕能力增強(qiáng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

常減壓蒸餾過(guò)程是原油加工處理的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，會(huì)不同程度的產(chǎn)生腐蝕，需要及時(shí)采取措施進(jìn)行防治。煉油廠可以在日常生產(chǎn)中，通過(guò)合理選材、處理設(shè)備表面、調(diào)整原油比例、改進(jìn)電脫鹽工序、添加防腐助劑等方式，增強(qiáng)蒸餾設(shè)備的防腐蝕能力，控制腐蝕作用下的消極影響，防止日常生產(chǎn)期間安全事故的發(fā)生。

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