淺談常減壓蒸餾裝置腐蝕及防護(hù)

王 博

（中國(guó)石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司常減壓車(chē)間，山東濟(jì)南 250101）

淺談常減壓蒸餾裝置腐蝕及防護(hù)

王 博

（中國(guó)石油化工股份有限公司濟(jì)南分公司常減壓車(chē)間，山東濟(jì)南 250101）

介紹了常減壓裝置的設(shè)備腐蝕主要存在于低溫輕油和高溫重油部位，對(duì)其腐蝕機(jī)理進(jìn)行了分析，并對(duì)相應(yīng)的腐蝕提出防護(hù)措施。因?yàn)樵谠椭写嬖诒姸嗟暮蚧衔铩Ⅺ}和酸性物等，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重的負(fù)面影響，并且對(duì)原油煉制產(chǎn)生了顯著的干擾。

常減壓蒸餾；裝置；腐蝕；原因；防護(hù)

1 常減壓裝置主要腐蝕部位與腐蝕類(lèi)型

常減壓裝置作為煉制過(guò)程的龍頭，同時(shí)也屬于腐蝕最顯著的區(qū)域；而伴隨深度開(kāi)采的不斷推進(jìn)，實(shí)際存在的原油重質(zhì)、劣質(zhì)化問(wèn)題趨于嚴(yán)重，原油內(nèi)存在的硫、酸和鹽等物質(zhì)不斷增加，造成煉油廠中的各種設(shè)施面臨嚴(yán)重的腐蝕威脅。

化學(xué)腐蝕問(wèn)題核心集中于200～400℃的高溫位置，而電化學(xué)腐蝕則核心存在于低于150℃的低溫區(qū)域。低溫輕油部位存在的腐蝕問(wèn)題，核心因?yàn)樵蛢?nèi)存在的鹽、硫以及氯等物質(zhì)遭遇分解演變來(lái)的H2S—HCL—H2O 環(huán)境而導(dǎo)致的，而高溫位置的腐蝕核心屬于高溫硫、環(huán)烷酸腐蝕。

2 常減壓低溫部位腐蝕分析

2.1 低溫H2S-HCL-H2O腐蝕

在塔頂?shù)蜏貐^(qū)域存在的氯離子核心源自于開(kāi)采過(guò)程中，采用化學(xué)助劑而帶出的有機(jī)氯，電脫鹽存留的無(wú)機(jī)氯鹽等物質(zhì)。在電脫鹽運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)節(jié)中，原油所含的無(wú)機(jī)氯鹽大部分可被脫除，但仍有部分無(wú)機(jī)鹽殘留其中，這些鹽類(lèi)主要有氯化鈉、氯化鈣和氯化鎂。這些鹽類(lèi)在蒸餾過(guò)程中會(huì)水解生成氯化氫：

在原油方面存在硫酸鹽、環(huán)烷酸等物質(zhì)的情況下，在溫度不足300℃的環(huán)境中，氯化鈉會(huì)存在一定的水解變化：

鹽類(lèi)水解存在的氯化氫伴隨實(shí)際存在的揮發(fā)油氣，轉(zhuǎn)入到分餾塔頂以及有關(guān)的冷凝冷卻系統(tǒng)方面，遭遇冷凝水的情況下則會(huì)演變?yōu)辂}酸。電脫鹽難以高效的解決原油的氯化物，在特定的環(huán)境中會(huì)存在水解或熱解的變化，進(jìn)一步發(fā)展為腐蝕性介質(zhì)氯化氫，其屬于導(dǎo)致初餾塔、常壓塔以及減壓塔塔頂?shù)任恢迷庥龈g問(wèn)題的關(guān)鍵原由。

并且，原油方面存在的硫化物在整流環(huán)節(jié)中，會(huì)演變?yōu)樘厥獾牧蚧瘹洌斐伤斚到y(tǒng)方面演變?yōu)镠2S-HCl-H2O的腐蝕環(huán)境。因?yàn)槠渲写嬖谶^(guò)多的硫，造成塔頂方面的硫化氫參數(shù)度提升。而因?yàn)榱蚧瘹浯嬖诘慕朴诖呋挠绊懀孟率龇磻?yīng)會(huì)使得綜合腐蝕存在加劇的變化：

此類(lèi)實(shí)際存在的循環(huán)促進(jìn)效應(yīng)，屬于加工環(huán)節(jié)中腐蝕惡化的關(guān)鍵原因。

H2S-HC1-H2O 的具體腐蝕形貌屬于：碳鋼方面屬于均勻腐蝕以及坑蝕的狀態(tài)，Cr13屬于點(diǎn)蝕的范疇，18-8 不銹鋼則歸屬于應(yīng)力腐蝕的范疇。盡管在工藝防腐方面較為常見(jiàn)的注氨，盡管可以發(fā)揮中和的效果，但是氨未能實(shí)現(xiàn)理想的中和效果，整體的加注量相對(duì)較高，容易演變?yōu)樘厥釴H4Cl 垢物，進(jìn)一步造成空冷器以及熱交換器面臨堵塞效應(yīng)，導(dǎo)致垢下腐蝕的問(wèn)題。其中存在的腐蝕易發(fā)位置涵蓋：冷凝塔頂、冷卻器、空冷器以及管線低溫等區(qū)域。

2.2 低溫?zé)煔獾穆饵c(diǎn)腐蝕

因?yàn)樵谌剂蠚夥矫娲嬖诒姸嗟牧蛟兀沟萌剂蠚庠诰唧w的燃燒環(huán)節(jié)中，會(huì)演變?yōu)楸姸嗟亩趸颍浜陀嘘P(guān)的氧氣反應(yīng)共同演變?yōu)樘厥獾娜趸颉Ｒ驗(yàn)樵跓煹罋夥矫娲嬖谝欢ǖ乃魵猓囟ㄇ榫持袝?huì)演變?yōu)閬喠蛩嵋约傲蛩嵋旱巍３酥猓渲羞€存在氯化物等物質(zhì)，其會(huì)演變?yōu)樘厥獾乃嵝晕镔|(zhì)，進(jìn)而對(duì)于預(yù)熱器構(gòu)成顯著的腐蝕問(wèn)題。

伴隨節(jié)能體系的持續(xù)成長(zhǎng)，需要排煙溫度控制在較低的范疇，但煙氣方面的硫在低溫環(huán)境中會(huì)針對(duì)余熱回收方面的換熱構(gòu)成顯著的低溫露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題，其實(shí)際演變?yōu)榭刂婆艧煖囟取⑻嵘裏嵝实暮诵恼系K。

2.3 高溫部位的腐蝕分析

高溫硫腐蝕的核心原因?qū)儆诹蚧瘹洹⒘虼家约坝嘘P(guān)的單質(zhì)硫腐蝕，而此類(lèi)物質(zhì)多數(shù)屬于其余硫化合物分解而產(chǎn)生的，此類(lèi)物質(zhì)在300～400℃的環(huán)境中可以直接和金屬存在特殊的化學(xué)效應(yīng)：

實(shí)際演變而來(lái)的硫化亞鐵在金屬的表層位置會(huì)演變?yōu)橄鄬?duì)松散的特殊保護(hù)膜，而在遭遇高速流體沖擊的情況下，腐蝕層往往會(huì)存在破壞脫落的問(wèn)題，使得金屬表層直接接觸介質(zhì)，帶來(lái)更加嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。340～400℃的環(huán)境中，硫化氫能夠進(jìn)一步分解演變?yōu)閱钨|(zhì)硫，該物質(zhì)存在更顯著的活性，帶來(lái)更為嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。有關(guān)腐蝕較多的存在于爐管、轉(zhuǎn)油線以及其他構(gòu)件和管線位置。

2.4 高溫腐蝕的影響因素

①溫度：在溫度超出240℃的情況下，硫腐蝕會(huì)不斷的惡化，在350～400℃的情況下，H2S 演變?yōu)樘厥獾幕钚粤颍瑯?gòu)成更為嚴(yán)重的腐蝕性。環(huán)烷酸腐蝕的具體溫度參數(shù)屬于：首個(gè)峰值為232～280℃，超過(guò)該參數(shù)的情況下腐蝕存在一定的減緩，而下一個(gè)峰值則屬于350～400℃。② 硫含量：其屬于影響腐蝕的案件要素，一般情況下該參數(shù)更高則代表著腐蝕問(wèn)題更加顯著；但酸與硫同時(shí)存在的情況下，其會(huì)演變?yōu)樘厥獾母?jìng)爭(zhēng)協(xié)同等效應(yīng)；現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)表示部分情況下，低硫低酸相對(duì)于高硫低酸而言，存在更高的腐蝕性。③ 酸值：原油以及餾分油的具體酸值參數(shù)，屬于判斷環(huán)烷酸腐蝕的關(guān)鍵指標(biāo)。在實(shí)際的酸值（KOH）超出臨界參數(shù)0.5mg/g的情況下，腐蝕效率會(huì)存在顯著的提升。④ 流速、流態(tài)：針對(duì)流速相對(duì)較高的位置而言，其腐蝕會(huì)存在顯著的提升，流速提升的同時(shí)腐蝕速度也隨之而提升。腐蝕顯著的位置多數(shù)屬于流速較高，同時(shí)容易存在渦流的位置。在外觀的角度來(lái)分析，腐蝕通常先存在點(diǎn)蝕，而點(diǎn)蝕的產(chǎn)生再度加速漩渦的發(fā)展，帶來(lái)更為嚴(yán)重的點(diǎn)腐蝕問(wèn)題；硫含量偏高的情形中，若硫化亞鐵氧化膜遭遇外力的破壞問(wèn)題，則點(diǎn)腐蝕會(huì)隨之而惡化，演變?yōu)楦鼮槠毡榈母g問(wèn)題，對(duì)于設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。

3 防腐措施

整體而言，針對(duì)輕油低溫位置采取工藝防腐作為核心方式，并且配合材料方面的升級(jí)；而針對(duì)高溫重油的位置則以材料為核心，以工藝為輔助。采取原料油深度電脫鹽、注入緩蝕劑和監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的加強(qiáng)等措施。日常腐蝕養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，需要關(guān)注下述幾點(diǎn)問(wèn)題。

1）判斷原油性質(zhì)，參照設(shè)防值而調(diào)整材料的硫、氯含量以及酸值參數(shù)。

2）氯腐蝕方面以預(yù)防為核心，強(qiáng)化其中的脫鹽效率，擬定有機(jī)氯的極限參數(shù)，從來(lái)源的角度進(jìn)行高效的限制。優(yōu)化操作工藝；優(yōu)化“一脫三注”技術(shù)。

3）調(diào)整塔頂注水、注氨、注緩蝕劑比例，有效控制塔頂腐蝕。

4）在條件允許的情況下，改注有機(jī)胺，以此來(lái)解決注氨水存在的問(wèn)題。

5）高溫部位要選擇正確的材質(zhì)，同時(shí)可加注高溫緩蝕劑。

4 結(jié)論

常減壓蒸餾裝置是煉化企業(yè)的“龍頭”，伴隨煉油技術(shù)的持續(xù)成長(zhǎng)，讓有關(guān)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)存在顯著的增加。常減壓設(shè)備為其余設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)供給充足的材料，針對(duì)此類(lèi)設(shè)備開(kāi)展防護(hù)工作，為達(dá)成煉化企業(yè)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)奠定良好的基礎(chǔ)，確保其可以穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠有效提升其整體的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。

[1] 傅吉江，郭美蓮.常減壓蒸餾裝置實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期運(yùn)行分析與對(duì)策[J].煉油與化工，2005.

[2] 胡明華.常減壓裝置加工高含硫原油的防腐措施[J].石油化工設(shè)備技術(shù)，2002.

Discussion on Corrosion and Protection of Atmospheric and Vacuum Distillation Unit

Wang Bo

The equipment corrosion of atmospheric and vacuum distillation unit is mainly existed in low temperature light oil and high temperature heavy oil parts.The corrosion mechanism is analyzed and protective measures are put forward for corresponding corrosion.Because there are a lot of sulfur compounds，salt and acid in crude oil，it has a serious negative impact on the operation of the equipment，and has caused significant interference to the re fining of crude oil.

atmospheric and vacuum distillation；unit；corrosion；reason；protection

TE986

B

1003–6490（2017）10–0080–02

2017–07–08

王博（1987—），男，山東濟(jì)南人，工程師，主要從事石油煉制工作。