油漿抗垢劑注入點管線腐蝕原因分析及解決措施

杜學(xué)敏，張利峰，張 紅

（中國石油慶陽石化公司運行一部，甘肅慶陽745000）

催化裂化裝置油漿系統(tǒng)容易結(jié)焦，嚴重時會造成油漿輸送系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)堵塞，致使裝置停車清垢［1］。為了防止結(jié)焦，通常會加注油漿抗垢劑，油漿抗垢劑具有分散作用、防止氧化作用、抗止烴類分子反應(yīng)聚合結(jié)垢［2］。然而低溫抗垢劑配液在高溫油漿的作用下會迅速汽化，產(chǎn)生相變，造成油漿抗垢劑注入點附近管道的腐蝕，腐蝕是設(shè)備在使用環(huán)境中發(fā)生的損傷過程，是制約催化裂化裝置長周期運行的主要因素之一［3］。

文中對某重油催化裂化裝置油漿抗垢劑注入點附近管線腐蝕問題分析，探討了腐蝕的原因及解決措施，優(yōu)化改造注入點，有效解決油漿注入點附近管道的腐蝕問題。

1 運行問題

某石化公司催化裂化裝置油漿抗垢劑注入點附近管道多次出現(xiàn)泄漏，泄漏管線直徑200 mm，壁厚8 mm，泄漏點位于管線抗垢劑注入點相對面。由于裝置運行期間不具備檢修更換條件，采用打鋼帶封堵，包焊注膠辦法消除漏點，停工檢修期間將泄漏管線更換，舊管線泄漏點管道內(nèi)壁呈凹陷型，腐蝕嚴重，最深處剩余厚度不足2.7 mm。僅對該段管線進行更換不能徹底消除隱患，產(chǎn)生泄漏的風(fēng)險仍然存在，對安全生產(chǎn)威脅較大，嚴重影響了裝置長周期運行［4］。

2 原因分析

2.1 低溫抗垢劑在高溫環(huán)境中產(chǎn)生相變

油漿抗垢劑和柴油以1:3的配比經(jīng)過稀釋后，通過計量泵連續(xù)注入，加注管線直徑25 mm，流量為2.7 kg/h，溫度5～25℃。油漿抽出管線的直徑為450 mm，流量為550 t/h，溫度為330～350℃，2股流體注入點混合后，低溫抗垢劑溶液遇到高溫油漿后迅速產(chǎn)生相變。

2.2 注入點位置不合理

注入點位于油漿抽出管線與回?zé)捰统槌龉芫€之間的連通線中，連通線直徑200 mm，見圖1。由于連通線回?zé)捰鸵欢说拈y門處于關(guān)閉狀態(tài)，導(dǎo)致連通線內(nèi)介質(zhì)流速較低。在注入源源不斷的低溫油漿抗垢劑后，產(chǎn)生相變，加之注入點管道直徑偏小，使得相變腐蝕位置貼近管壁，長時間運行造成管道腐蝕減?。?］。

圖1 改造前油漿抗垢劑注入點位置

圖2 改造后油漿抗垢劑注入點位置

3 優(yōu)化改造及效果評價

3.1 優(yōu)化改造

針對腐蝕產(chǎn)生的機理，研究如何消除腐蝕，提出2個方案。（1）將抗垢劑加熱至330～350℃，注入油漿管線，消除冷熱流混合產(chǎn)生的相變，此方案受條件限制，實施難度大、成本高；（2）對抗垢劑注入點位置進行改造，將產(chǎn)生腐蝕的位置移至管道中心，依靠高流速、大流量高溫油漿迅速溶解并帶走抗垢劑，消除抗垢劑長時間滯留對管道的腐蝕。

改造后抗垢劑注入點直接插入油漿管線，管線直徑遠大于連通線直徑，相變產(chǎn)生點遠離管壁，可解決油漿抗垢劑注入點管道的腐蝕，施工簡單，方案2可行。改造后注入點位置見圖2。

3.2 改造后效果評價

改造前材質(zhì)為20#的管線腐蝕嚴重，抗垢劑進油漿線垂直段內(nèi)側(cè)、外側(cè)管線剩余厚度大幅減少，其中管線外側(cè)內(nèi)壁腐蝕最嚴重，最薄處僅2.7 mm，測厚數(shù)據(jù)見表1。改造后裝置運行4 a，管線材質(zhì)仍為20#，腐蝕減薄均未超過1 mm，剩余厚度均大于7 mm，測厚數(shù)據(jù)見表2。

表1 改造前在線測厚數(shù)據(jù)

表1 改造前在線測厚數(shù)據(jù)

4 結(jié)束語

注入點位置改造后，將產(chǎn)生腐蝕的相變位置移至管道中心，依靠高流速、大流量的高溫油漿迅速溶解并帶走抗垢劑溶液，消除抗垢劑長時間滯留，相變產(chǎn)生點遠離管壁。裝置運行4 a，油漿油漿抗垢劑注入點附近管線腐蝕減薄未超過1 mm，剩余厚度均大于7 mm，有效解決了腐蝕泄漏問題，確保裝置安全長周期運行。