重油催化裂化裝置的腐蝕及防護(hù)措施

楊曉柯

摘 要：伴隨著原油的劣質(zhì)化，二次加工的難度在逐漸增加，尤其是腐蝕更為嚴(yán)重，這樣對(duì)二次加工裝置就提出更嚴(yán)格的要求。重油催化裂化裝置也屬于重要的二次加工裝備，不管是高溫部位還是低溫位置都有明顯的腐蝕現(xiàn)象，都需要定期檢查腐蝕情況，找到腐蝕的根源，使用對(duì)應(yīng)措施解決問(wèn)題。本文主要討論重油催化裂化裝置的腐蝕原因、重油催化裂化裝置的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：重油催化裂化裝置;腐蝕原因;防護(hù)措施

前言：

重油催化裂化裝置設(shè)備在石油化工行業(yè)中有重要的意義，然而這個(gè)裝備在近幾年出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，對(duì)正常運(yùn)行有直接的影響，在正常使用期間增加排放污染物，污染大氣環(huán)境。所以，有關(guān)工作人員需要做好重油催化裂化裝備的腐蝕性檢查，增加對(duì)裝備防腐工作的重視程度，按照實(shí)際情況創(chuàng)建對(duì)應(yīng)措施，優(yōu)化重油催化裂化裝置的防腐蝕性。

一、重油催化裂化裝置的腐蝕原因

（一）脫硫介質(zhì)中介質(zhì)的腐蝕原因

重油催化裂化裝置中脫硫系統(tǒng)中更包含的腐蝕介質(zhì)主要包含有RNH2-CO2-H2S-H2O、CO2-H2S-H2O還有腐蝕污染物等等，這樣針對(duì)RNH2-CO2-H2S-H2O體系來(lái)講，最主要的腐蝕物質(zhì)就是二氧化碳了，容易腐蝕脫硫系統(tǒng)中的設(shè)備以及管線，并且腐蝕形態(tài)主要就是表現(xiàn)在腐蝕減薄或者是腐蝕開裂的情況[1]。還有對(duì)于CO2-H2S-H2O體系，最主要的腐蝕物質(zhì)就是酸性氣中的H2S-H2O，會(huì)腐蝕系統(tǒng)中的酸性氣系統(tǒng)，并且腐蝕形態(tài)表現(xiàn)為均勻腐蝕減薄。

（二）高溫?zé)煔饽ノg

出現(xiàn)高溫?zé)煔饽ノg的原因就是煙氣中包含著催化劑粉塵，具備高線速度的原因?；厥諢煔廨啓C(jī)的能量回收系統(tǒng)在煙氣輪機(jī)之前基本上設(shè)煙氣三級(jí)旋分，主要是分離出再生煙氣中少量的催化劑粉塵，為了減輕催化劑粉塵對(duì)煙氣輪機(jī)葉片、其他設(shè)備造成磨蝕。因?yàn)槿?jí)旋分線速比較高，相對(duì)容易出現(xiàn)設(shè)備磨損的情況。在三級(jí)旋分工況變差或者是分離效率達(dá)不到要求的時(shí)候，就會(huì)對(duì)煙氣輪機(jī)的葉片造成嚴(yán)重的磨損[2]。另外，煙氣管線的外壁容易出現(xiàn)高溫氧化腐蝕，因?yàn)闊岜诙蔚谋貙尤菀孜账?。減少高溫?zé)煔饽ノg的主要途徑就是使用耐磨鋼以及降低煙氣中的催化劑計(jì)量。

（三）塔頂灌頂部

分餾塔頂灌頂部主要是H2S-H2O型腐蝕，其表現(xiàn)為均勻腐蝕，且腐蝕產(chǎn)物是FeS。這里的腐蝕類型主要是低溫濕硫化氫腐蝕，同時(shí)腐蝕介質(zhì)是H2S，會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕，然而因?yàn)闅怏w中包含著大量的H2S以及少量的水蒸氣，還有這個(gè)部位溫度比較低，水蒸氣極易形成液態(tài)水，在H2S存在的條件下呈現(xiàn)酸性，更容易腐蝕。當(dāng)前，因?yàn)檫@里的腐蝕沒有引起必要的重視，在國(guó)內(nèi)個(gè)很少采取防護(hù)措施。對(duì)于這里的介質(zhì)以及溫度環(huán)境，就可以使用耐候性防腐蝕涂層。

（四）再生系統(tǒng)的高溫腐蝕

高流速催化劑的沖蝕以及磨蝕，催化劑會(huì)伴隨著再生煙氣的增加出現(xiàn)高速的流動(dòng)，針對(duì)系統(tǒng)中的構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生持續(xù)性的沖刷作用，其中包含著再生器分布管、大煙道雙動(dòng)滑閥、沉降器內(nèi)部構(gòu)件、再生滑閥等，高溫腐蝕的形態(tài)主要表現(xiàn)在局部穿孔或者是沖蝕溝槽[3]。首先是高溫氧腐蝕，主要是集中于再生器外溢流管以及內(nèi)溢流管中，旋風(fēng)分離器料腿拉桿、反應(yīng)器粗旋風(fēng)分離器、氣內(nèi)檢修平臺(tái)等位置會(huì)受到不同程度的影響，并給腐蝕形態(tài)主要就是表面的氧化減薄。其次是應(yīng)力腐蝕，主要是氯化物應(yīng)力腐蝕以及熱應(yīng)力腐蝕開裂兩種。氯化物應(yīng)力腐蝕發(fā)生在再生器外取熱器蒸發(fā)管的位置，而熱應(yīng)力腐蝕主要是發(fā)生在測(cè)壓管以及再生器主風(fēng)管、異種鋼連接的焊縫位置。

（五）解析塔的腐蝕

解吸塔腐蝕的主要位置是塔頂以及塔底重沸器，其中塔頂?shù)母g主要是以氫鼓包為核心，塔底重沸器的腐蝕主要就是坑蝕。其中解吸塔頂氣體中的H2S、H2含量比較高，容易出現(xiàn)腐蝕，之所以塔底重沸器的腐蝕會(huì)這樣嚴(yán)重，是由于這個(gè)不因?yàn)榇嬖谙嘧兊倪^(guò)程。

（六）降液板的腐蝕

降液板出現(xiàn)腐蝕主要就是表現(xiàn)在外側(cè)的點(diǎn)蝕，且腐蝕程度嚴(yán)重;在內(nèi)促均勻減薄，出現(xiàn)腐蝕的情況不嚴(yán)重，其中腐蝕的產(chǎn)物主要是FeS。這里的腐蝕主要是低溫濕硫化氫腐蝕，其中腐蝕介質(zhì)是H2S、HCN、CL-、H2O，主要就是HCL-H2S-H2O型腐蝕以及HCN-H2S-H2O型腐蝕，影響因素主要就是H2S以及CL-的含量、塔頂溫度。降液管外側(cè)腐蝕大于內(nèi)側(cè)的原因是外側(cè)處于企業(yè)交換的相變位置。

二、重油催化裂化裝置的防護(hù)措施

（一）增加對(duì)環(huán)境友好型緩蝕劑的研究

目前，我國(guó)石化行業(yè)使用的緩蝕劑就是丙炔醇，然而其擁有較大的毒性，不能滿足現(xiàn)代化的發(fā)展需要，所以需要合理選擇使用緩蝕劑，咪唑啉類緩蝕劑擁有毒性小、無(wú)刺激性氣味、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)，因此在分餾塔頂系統(tǒng)的會(huì)發(fā)現(xiàn)中增注，可以對(duì)重油催化裂化裝置起到緩蝕以及保護(hù)的作用。除此之外，需要研究對(duì)環(huán)境友好型的緩蝕劑。

（二）合理選擇重油催化裂化裝置的構(gòu)造材料

想要有效的提升充油催化裂化裝置的防腐蝕性能，需要合理選擇構(gòu)造材料，但是在當(dāng)前階段鉻是經(jīng)常使用的材料[4]。要求充油催化裂化裝置中的含鉻率需要大于11%，并且含鉻率越高其耐蝕性以及耐磨性越高。鉻鋼不只是可以鑄造以及壓延還是制作無(wú)縫鋼管的原材料，自身就屬于耐磨的材料之一;充油催化裂化裝置選擇的鉻鋼主要有：0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13。我們舉個(gè)例子，0Cr13在540℃溫度條件下，對(duì)含硫石油以及硫化氫等擁有很強(qiáng)的耐蝕性。經(jīng)常應(yīng)用于分餾塔以及塔內(nèi)件、連接管線的構(gòu)建。

（三）重視重油裂化催化裝置的表面保護(hù)

重視表面保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用是防護(hù)重油催化裂化裝置受到腐蝕的有效途徑，和傳統(tǒng)的保護(hù)技術(shù)不同的是催化蒸餾塔內(nèi)觸媒槽的設(shè)計(jì)中液體是向下流經(jīng)V型塔盤，隨后經(jīng)過(guò)觸媒槽同時(shí)發(fā)生醚化反應(yīng)，致使液相反應(yīng)與企業(yè)相間的介質(zhì)不會(huì)在觸媒槽的位置同時(shí)發(fā)生反應(yīng)。注入例子也是一種有效的摻雜方式，這是因?yàn)殡x子注入的方式擁有均勻性質(zhì)，不會(huì)受晶體內(nèi)位錯(cuò)以及缺陷的影響，可以精準(zhǔn)控制摻雜物質(zhì)的濃度，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被認(rèn)為是一種可以改變材料表面性質(zhì)的新方式。

結(jié)語(yǔ)：

總而言之，因?yàn)橹赜痛呋鸦b置的加工原料中包含著容易出現(xiàn)腐蝕的雜質(zhì)，同時(shí)在加工的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生腐蝕性介質(zhì)，容易在催化裂化裝置的高溫位置以及低溫位置出現(xiàn)腐蝕，所以需要重視裝置出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題，使用有效的措施確保裝置使用時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

[1]張向陽(yáng). 重油催化裂化裝置的典型腐蝕及防護(hù)措施[J]. 石油化工腐蝕與防護(hù)，2019，36（02）：16-21.

[2]高萬(wàn)山，姚升. 重油催化裂化裝置煙氣脫硫系統(tǒng)的防腐蝕措施[J]. 石油技師，2017，（04）：91-94.

[3]李海林，王彥龍，趙曉曉等. 重油催化裂化裝置設(shè)備腐蝕調(diào)查與應(yīng)對(duì)措施[J]. 化工管理，2015，（30）：175.

[4]熊敏智. 重油催化裂化裝置設(shè)備腐蝕調(diào)查與應(yīng)對(duì)措施[J]. 化工管理，2015，（06）：126.