液相柴油加氫裝置汽提塔頂管線腐蝕原因分析

劉啟睿

（中國石油化工股份有限公司九江分公司煉油運行二部，江西九江 332004）

液相柴油加氫裝置汽提塔頂管線腐蝕原因分析

劉啟睿

（中國石油化工股份有限公司九江分公司煉油運行二部，江西九江 332004）

對中國石油化工股份有限公司九江分公司150萬t/a液相柴油加氫裝置脫硫化氫汽提塔頂管道腐蝕進行分析，找出管道腐蝕的原因，并提出了一些有效的預防措施和建議。

加氫裝置；管道腐蝕；含硫氣體

1 管道工藝流程

150萬t/a液相柴油加氫裝置分餾部分為雙塔汽提分餾流程。自反應部分來的低分油及低分氣進入脫硫化氫汽提塔T-201第1層塔盤上（T-201共有20層浮閥塔盤），塔底用過熱水蒸汽汽提。塔頂油氣經空冷器A-201、后冷器E-201冷凝冷卻至40℃后，進入回流罐V-201，進行氣、油、水三相分離，閃蒸出的含硫氣體送至氣體脫硫部分，水相送出裝置，油相經回流泵P-201A/B升壓后全部作為塔頂回流。

在A-201上游側設置注除氧水點，防止塔頂油氣在冷卻過程中析出銨鹽而堵塞管道和設備，同時為了抑制硫化氫對塔頂管道和冷換設備的腐蝕，還設置注緩蝕劑系統向T-201頂部管道注入緩蝕劑。

2 歷史腐蝕情況概述

2013年九江石化摻煉高氯原油后，T-201頂至A201段管道曾發生腐蝕泄漏現象。T201塔盤和A201也發現嚴重腐蝕。2014年停工檢修對該段管道和A201進行了整體更換。

綜合管道腐蝕形貌，取樣分析，操作工況環境，判斷該次腐蝕泄漏主要為銨鹽結垢腐蝕。

3 泄漏情況及檢測結果

3.1 泄漏基本情況

2015年7月，九江石化150萬t/a液相柴油加氫裝置T-201頂至A201段管道北側三通附近直管發現泄漏，泄漏點在焊縫熱影響區部位且在水平管道的頂部。

3.2 管道測厚結果

出現泄漏以后，九江石化委托專業人員對該管段附近管線壁厚進行了測量。

4 原因分析

此次腐蝕泄漏部位在管道頂部，另據九江石化質管中心對150萬t/年液相柴油加氫裝置原料油分析結果，2014年11月裝置停工大檢修以后，原料油中氯元素含量不高，由此可以看出，本次銨鹽腐蝕可能性較小，可以看出DN200閥門前后腐蝕比其它位置更嚴重，說明腐蝕與閥門附近流場的擾動有關。

綜合來看，腐蝕泄漏發生原因為硫氫化銨腐蝕（堿式酸性水）可能性較大。原因有以下幾點。

1）加氫裝置脫硫化氫汽提塔上部管道，加氫反應器中形成的NH3，H2S等在此處富集，介質中存在硫氫化銨可能性較大。

2）發生腐蝕最嚴重部位在閥門前后，易形成紊流區，硫氫化銨在紊流區更易形成嚴重腐蝕。

3）溫度降到一定程度時，硫氫化銨鹽會從氣相中析出，而管道頂部一般為氣相，更容易析出硫氫化銨鹽而發生腐蝕。

4）影響硫氫化銨腐蝕速率因素如下：

a）pH值：pH值接近中性時腐蝕性較低；

b）濃度：隨著硫氫化銨濃度升高，腐蝕速率增大。硫氫化銨濃度低于2%（質量比）時，幾乎無腐蝕性；濃度超過2%（質量比）時，腐蝕性越來越強；

c）流速：隨著硫氫化銨流速加快，腐蝕速率增大。低流速區易發生硫氫化銨結垢，并出現垢下腐蝕，而高流速區，尤其是出現紊流時，易發生沖蝕；

d）紊流狀態：紊流區易發生腐蝕；

e）溫度：溫度低于66℃時，加氫反應器、流化床催化裂化裝置反應器和焦化爐反應產物的氣相中可能會析出硫氫化銨，如果沒有注水沖洗掉，就會引起積垢和堵塞；

f）雜質：注入加氫反應器反應產物出料系統的洗滌水中，如果含有氧元素和鐵元素可導致腐蝕加劇和積垢增多。氰化物存在時，也會破壞硫化物保護膜，導致腐蝕嚴重；

g）合金成分：碳鋼耐腐蝕能力較差，300系列不銹鋼、雙相不銹鋼、鋁合金和鎳基合金具有較強的耐腐蝕性。

5 預防措施及建議

根據以上分析結果，結合硫氫化銨腐蝕速率影響因素，提出以下措施減緩腐蝕。

1）濃度監控：硫氫化銨濃度超過2%（質量比）以上，尤其是達到8%（質量比）或更高時，應對介質流速進行分析，確定腐蝕傾向。硫氫化銨濃度一般不應超過8%（質量比），否則碳鋼腐蝕嚴重；

2）流速：材質采用碳鋼的設備和管道，介質流速宜保持在3～6m/s的范圍內，流速超過6m/s時，應根據硫氫化銨濃度選用耐蝕合金，如300系列不銹鋼、合金825、雙相不銹鋼等；

3）注水：正確設計并注入適量低氧洗滌水，稀釋硫氫化銨，水量應充足以確保稀釋效果，注水噴嘴應注意合金成分及規范操作；

4）選材：碳鋼在此處管道上已屢次發生腐蝕，在不能改變其它工況的條件下，建議對材料進行升級，下面建議幾種材料并進行優缺點分析：①304不銹鋼：能使硫氫化銨腐蝕速率大大降低，但由于304容易在焊縫熱影響區發生敏化，不適用于富含硫化氫的環境；②304L不銹鋼：能使硫氫化銨腐蝕速率大大降低，對焊縫開裂又有一定的抵抗力，價格也具有優勢；③316L不銹鋼：若存在氯離子，可以考慮抗點蝕能力更強的316L，但316L較304L價格較高；④鈦、C276合金、雙相不銹鋼等：已用于建造酸性水汽提裝置中的塔頂冷凝器，但加工困難，價格較高。

5）根據流程中T201塔，管道等腐蝕情況，應該對T-201頂至A201段管道大范圍高頻度定點測厚，及時掌握腐蝕情況及腐蝕速率，采取預防措施。同時應加強對A201空冷器腐蝕情況的檢查。

[1]馮秀梅，薛瑩.煉油設備中的濕硫化氫腐蝕與防護[J].化工設備與管道，2003，（06）.

[2]穆冬莉.加工含硫原油設備的腐蝕機理及防護技術（J）.石油化工設計，2007，24，（2）：63～64.

Liquid Diesel Stripper Top Line Hydrogenation Apparatus Corrosion Analysis

Liu Qi-rui

The China Petroleum and Chemical Corporation Branch in Jiujiang 1.5 million t/a diesel hydrogenation liquid hydrogen sulfide removal device stripper top pipeline corrosion analysis to identify the causes of pipeline corrosion，and proposes some effective preventive measures and recommendations.

hydrogenation unit；pipeline corrosion；sour gas

TE986

B

1003–6490（2016）04–0100–02

2016–03–22

劉啟睿（1989—），男，江西吉安人，助理工程師，主要從事石化行業設備管理工作。