關于提高煉油加氫裝置設備防腐蝕管控能力的探討

遲騁 中國石化揚子石油化工有限公司

隨著原油開采力度的不斷加大，作為全球最重要能源之一的石油資源日益減少，輕質石油資源日益減少，原油逐漸出現了高硫、高金屬含量和重質化的趨勢。按加工油的過程可分為兩大類，臨氫過程和非臨氫過程。相比較而言，“非臨氫”的技術制造手段獲得的煉油質量相對較低，如今在原油的開采日益增加、環境需求逐漸嚴格的現代化社會，如果繼續采用“非臨氫”的技術制造手段，就難以解決目前原油現狀。

因此，我們應該加強對氫化工藝的研究，提高氫化技術水平。目前，我國氫加工的使用占比已經達到了工作總量的70%以上，加氫技術在當代煉油行業中應用十分廣泛，已經成為提高煉油品質的重要技術手段。但是在多年的使用經驗來說，出現過不少質量問題，尤其是在煉油加氫裝置設備當中，設備內部的腐蝕問題隨著時間的變化越來越嚴重。為此，必須重視設備的腐蝕防護，建立健全設備的腐蝕控制體系，有效地降低設備的腐蝕狀況，確保設備正常運行。

一、煉油加氫設備當中常見的腐蝕特性

加氫精制和裂化裝置中，設備的運行條件變化較大，運行溫度、壓力范圍較大，因此，在不同設備的各個部位加工設備的氫氣和硫化氫的腐蝕形態各不相同。就目前的實際情況來看，常見的腐蝕情況有：低溫度位置腐蝕反應H2S+H2O、高溫度位置腐蝕反應H2+H2S、高溫度氫腐蝕反應。具體腐蝕特征如下。

（一）低溫度位置腐蝕反應Н2S+Н2О

在碳鋼設備反應中，H2S腐蝕存在著兩種反應式，一種是“局部腐蝕反應”另一種是“均勻腐蝕反應”。這兩種腐蝕反應一般都出現于設備焊縫部位，碳鋼設備反應中存在著大量的氫原子，很容易產生應力導向氫致開裂（SOHIC）[1]。

（二）高溫度位置腐蝕反應Н2+Н2S

在碳鋼設備反應中高溫氫腐蝕是指：在設備高溫高壓的情況之下，氫原子和碳化物的侵入反應從而產生甲烷氣泡，轉化公式為Fe3C+2H2→CH4+3Fe轉化。與此同時，晶間與非金屬之間不斷聚集，從而使得設備的強度、性能大幅度下降，進而產生晶間斷裂現象。由于加氫裝置設備一般都長時間處于高溫度、高壓力的環境之下運行，便使得裝置容易發生高溫氫腐蝕現象，其主要特征為設備內部表面脫碳。反之，在表面脫碳影響相對較小的情況之下不會讓設備產生裂痕，但是會讓局部鋼性能嚴重下降[2]。

二、提高煉油加氫裝置設備防腐蝕管控能力的探討

（一）腐蝕檢查的程序

在對煉油加氫裝置設備進行清潔過后，應該對整個設備進行薄弱處的檢查，對整個內部結構進行掃描并分析出薄弱點，排查出管道是否存在穿孔漏水等危害。經電磁波、高于20000Hz（赫茲）的超聲波測試儀器，證實了被檢測部位的厚度。此外如果設備內部模糊不清，則需要借助X光光譜儀進行掃描分析。對于不容易直接檢測到的部位，如熱交換器管制器內部，空冷管制器內部，根據情況采取不同的檢測方法，如內窺鏡、渦流等，以獲得齊備的效應、波形等信號材料。在現場取樣結束后，繼續在實驗室進行物理化學檢測。最終根據現場獲得的一手檢測材料，以及實驗室剖析數據，歸納考慮得出該設備以及整個設備的腐蝕狀況[3]。

（二）對煉油加氫裝置升級循環水系統

在加氫裝置收到全面腐蝕的情況之下，其運行效率將大大降低，運行質量將大大下降，不僅對煉油企業的經濟效益產生了負面影響，而且使石油市場需求變得嚴峻，進而影響到整個石油市場。而且直接更換精煉系統，可以有效地防止設備停運、設備罷工和更嚴重的漏水情況，例如其他設備。石油系統日常生產過程中，金屬原料不斷受到各種物質的腐蝕，隨著使用時間的延長，腐蝕規模越大，形成惡性循環。因此，有必要對精煉體系進行更替和升級[4]。

（三）腐蝕監測

日常中大量的腐蝕監測都是通過機器進行掃描，充沛地掌握了設備的腐蝕狀況，并剖析了哪些方面還存在辦理缺失。對上期工藝運行及助劑加入情況進行了全面評價，并指出了防腐工藝中的優缺點進行建議性實施。腐蝕設備的重點檢查流程：對裝置設備的關鍵線路定期進行維護檢修，對設備的腐蝕情況做每日調查。重點部位腐蝕在線監測：可實時監測，掌握設備或管道上腐蝕介質的腐蝕程度和腐蝕發展新趨勢，及時發現設備危險，采取對策，保證設備長周期安全運行。

（四）防止連多硫酸腐蝕

停機時設備內充氮堅持正壓，使奧氏體不銹鋼設備及管道金屬表面不平整。不可使用無氮、無氧設備，用1.5%～2.0%碳酸鈉或氫氧化鈉溶液進行中和清潔。洗滌后請用不含氯的軟化水或凝結水沖洗。為了防止殘余堿殘留在金屬表面而產生堿脆，在啟動時引入催化劑，影響其活性。

三、結束語

隨著科技水平的不斷提高，許多嶄新的新技術、新穎的技巧廣泛的應用于石油化工行業，進而推動了煉油設備裝置的不斷發展。目前我國正在面臨著原油質量持續下降、原油重質化的困境，如何將原油的質量提高成為祖國煉油目標的首要任務。加氫裝置設備的在企業中廣泛的應用，對于煉油提高質量有著重要意義。但是加氫裝置設備在實際的運用過程中，設備內部嚴重腐蝕化，久而久之則會影響設備的壽命安全。在這方面，必須采取科學、實用的辦法，用強大的抗腐蝕性才能，才能更好地推動我國石油化工行業持續、健康的發展。