常減壓裝置低溫防腐問(wèn)題應(yīng)對(duì)

陳 波

（中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812）

600 萬(wàn)t·a-1常減壓裝置（簡(jiǎn)稱(chēng)Ⅱ常）設(shè)計(jì)加工原油為低硫重質(zhì)曹妃甸原油，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，以加工重質(zhì)原油秦皇島32-6、勃中25-1、曹妃甸等原油為主。在裝置摻煉重污油、高氯原油期間，突然出現(xiàn)低溫部位腐蝕速率加快現(xiàn)象，通過(guò)在線測(cè)厚系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，600 萬(wàn)t·a-1常減壓裝置常一線餾出管線腐蝕速率達(dá)到4.51 mm·a-1，其中腐蝕速率峰值階段腐蝕速率達(dá)到6.65 mm·a-1，折合全年腐蝕速率為2.4 mm·a-1。同時(shí)在線測(cè)厚系統(tǒng)顯示，常頂循抽出管線最近2 個(gè)月腐蝕速率最大達(dá)到了2.0 mm·a-1，明顯高于前期運(yùn)行水平（0.27 mm·a-1），在該腐蝕速率狀態(tài)下，必然造成設(shè)備壽命減少?lài)?yán)重，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行針對(duì)性的分析，并提出解決措施，

1 腐蝕數(shù)據(jù)分析

1.1 常一線、常頂循管線腐蝕分析

對(duì)常一線測(cè)厚腐蝕監(jiān)測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，2019年7月前，其腐蝕速率不明顯，7月份常一線腐蝕速率略有上升，達(dá)到0.69 mm·a-1，8月份開(kāi)始至9月中旬，常一線腐蝕速率明顯上升，約達(dá)到4.51 mm·a-1。

對(duì)常頂循測(cè)厚腐蝕監(jiān)測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其腐蝕速率變化趨勢(shì)與常一線腐蝕速率變化趨勢(shì)基本接近，在2019年8月以后腐蝕速率變化也明顯上升，腐蝕速率約為1.82 mm·a-1。

1.2 離線測(cè)厚數(shù)據(jù)分析

從離線測(cè)厚數(shù)據(jù)分析可以看出，在探頭安裝位置，手工檢測(cè)數(shù)據(jù)11.1 mm，與腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)誤差約0.1 mm，因此，腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的在線測(cè)厚數(shù)據(jù)能反映管道實(shí)際壁厚。從兩次檢測(cè)的數(shù)據(jù)分析，管道底部壁厚減薄趨勢(shì)較為明顯，減薄厚度約為0.1～0.2 mm。

2 腐蝕可能原因分析

2.1 裝置原料性質(zhì)

2.1.1 高氯原油影響

2019年5月開(kāi)始至9月，裝置常摻煉加工高氯（勝利）原油，摻煉量根據(jù)調(diào)度指令進(jìn)行調(diào)整操作，摻煉量約為30.0 ～60.0 t·h-1。通過(guò)摻煉，裝置常壓塔各側(cè)線，主要是常頂石腦油、常頂循、常一線等輕質(zhì)油側(cè)線氯含量數(shù)值明顯偏大。

2.1.2 輕污油回?zé)捰绊?/p>

罐區(qū)輕污油分析數(shù)據(jù)顯示，其氯含量普遍較高，特別是6月后回?zé)挼妮p污油，其氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于50 mg·kg-1，且含有較多的黑色機(jī)械雜質(zhì)。氯含量如此高的輕污油長(zhǎng)時(shí)間回?zé)捬b置，勢(shì)必增加常壓塔腐蝕壓力。

對(duì)常一線氯含量異常偏高的時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，氯含量較高的時(shí)候主要是裝置摻煉加工罐區(qū)污油回?zé)捯约凹庸げ?5-1 和摻煉高氯原油期間。

裝置摻煉加工高氯原油期間，對(duì)常一線氯含量平均值進(jìn)行分析。由結(jié)果可以看出，裝置摻煉加工高氯原油期間，常一線氯含量基本處于較低水平。6月28日至7月4日氯含量高主要是受輕污回?zé)捰绊懀］p污回?zé)捄螅?月2日氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低至2～3 mg·kg-1。可見(jiàn)，常一線氯含量偏高的可能原因，與摻煉高氯原油無(wú)直接關(guān)系，主要與罐區(qū)輕污油回?zé)捰幸欢P(guān)系。

2.2.2 常頂循氯含量數(shù)據(jù)

針對(duì)常頂循油氯含量，對(duì)裝置摻煉加工高氯原油和罐區(qū)輕污油回?zé)捚陂g的氯含量進(jìn)行分析。結(jié)果表明。常頂循氯含量在輕污油回?zé)捚陂g，氯含量數(shù)值明顯大于高氯原油摻煉期間的數(shù)據(jù)。

2.2.3 常頂油氯含量數(shù)據(jù)

針對(duì)常頂油氯含量，對(duì)裝置摻煉加工高氯原油和罐區(qū)輕污油回?zé)捚陂g的氯含量進(jìn)行分析。結(jié)果表明，裝置摻煉高氯原油和輕污油回?zé)捚陂g，其氯含量數(shù)值均較大。

對(duì)常頂污水水質(zhì)進(jìn)行分析。由結(jié)果可以看出，常頂污水氯離子趨勢(shì)未見(jiàn)明顯升高，同時(shí)結(jié)合常頂污水鐵離子數(shù)也未明顯增加，常頂系統(tǒng)腐蝕不明顯，間接表明常頂油氯含量數(shù)據(jù)偏高的原因，不是常頂油含有無(wú)機(jī)氯引起，主要為常頂油中含有大量有機(jī)氯引起。

2.3 裝置操作參數(shù)

對(duì)常壓塔上部常一線、常頂循等抽出溫度進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1、圖2所示。由圖1發(fā)現(xiàn)，常一線餾出溫度（進(jìn)汽提塔溫度）控制偏低且有波動(dòng)，餾出閥后管線可能存在未滿管運(yùn)行，存在氣相兩相流。

從圖1、圖2可以看出，7月至8月常一線餾出溫度控制有波動(dòng)且溫度控制較低，最低時(shí)約為130.0 ℃。同時(shí)對(duì)比兩幅圖可以看出，常一線出汽提塔抽出溫度大于進(jìn)汽提塔溫度，可見(jiàn)常一餾出管線內(nèi)介質(zhì)處于未滿管自流輸送的狀態(tài)，存在氣液兩相流，不利于管線防腐。

對(duì)常壓系統(tǒng)側(cè)線腐蝕原因進(jìn)行分析，初步判斷為罐區(qū)輕污油氯含量高回?zé)挾Ｑb置后，是引起常一線、常頂循抽出管線腐蝕明顯的主要原因。裝置在摻煉高氯原油期間，雖能明顯增加常壓系統(tǒng)側(cè)線氯含量明顯增加，但腐蝕不明顯；7月底至9月初裝置多次加工勃中25-1 原油，期間均摻煉罐區(qū)高氯含量污油，為進(jìn)一步進(jìn)行分析排查，需對(duì)勃中25-1原油氯含量進(jìn)行分析。

3 開(kāi)展針對(duì)性的措施

3.1 摻煉高氯原油的優(yōu)化措施

1）電脫鹽系統(tǒng)運(yùn)行，提高注水比例至5.0%，降低脫后原油鹽含量。

2）提高除鹽脫氯注水比例，盡可能降低常頂循油返塔氯含量。

3）結(jié)合塔器側(cè)線收率情況，適當(dāng)降低常、減壓爐出口溫度控制，降低原油中有機(jī)氯分解反應(yīng)生產(chǎn)無(wú)機(jī)氯進(jìn)而帶來(lái)腐蝕。其中常壓爐出口溫度由360～365 ℃降低至355～360 ℃，減壓爐出口溫度由360～375 ℃降低至355～365 ℃。

4）摻煉加工期間，對(duì)常壓塔各側(cè)線氯含量進(jìn)行跟蹤分析。

3.2 輕污油回?zé)挼膬?yōu)化措施

1）罐區(qū)輕污油回?zé)捯蠡責(zé)捴撩摵笤蛽Q熱處，避免直接回?zé)挸核?/p>

2）罐區(qū)輕污油回?zé)捛埃瑢?duì)氯含量、硫含量等參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤分析。

3）結(jié)合常頂油氯含量情況適當(dāng)調(diào)整輕污油回?zé)捔俊?/p>

4 針對(duì)性措施驗(yàn)證

從常一線腐蝕速率變化可以看出，措施制定實(shí)施后，常一線腐蝕速率減緩明顯，2020年全年腐蝕速率降至0.13 mm·a-1。

從常頂循腐蝕速率變化可以看出，措施制定實(shí)施后，常頂循腐蝕速率減緩明顯，2020年全年腐蝕速率降至0.1 mm·a-1。

5 結(jié) 論

對(duì)常壓塔常一線、常頂循腐蝕速率明顯增加的實(shí)際情況，結(jié)合分析總結(jié)，經(jīng)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為常壓系統(tǒng)低溫腐蝕主要受罐區(qū)高氯含量的污油回?zé)捰绊懀瑫r(shí)摻煉加工高氯原油也有一定影響。以當(dāng)時(shí)腐蝕速率，設(shè)備必定無(wú)法運(yùn)行完整周期，存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后，低溫部位設(shè)備腐蝕速率明顯降低，運(yùn)行至周期結(jié)束。對(duì)應(yīng)措施取得了較為明顯效果，結(jié)合裝置工藝生產(chǎn)情況，在防腐工作方面計(jì)劃及建議如下：

1）從檢修情況分析，常一線塔壁餾出水平管段是整條附塔管線腐蝕最嚴(yán)重部位，雖然管道壁厚已經(jīng)提高，但使用壽命還是達(dá)不到一個(gè)生產(chǎn)周期，給安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重隱患，建議將直管段材質(zhì)升級(jí)為雙相鋼材質(zhì)。

2）罐區(qū)輕污油量雖較少，但回?zé)捚陂g對(duì)常壓塔影響較大，建議對(duì)罐區(qū)輕污油在進(jìn)裝置前進(jìn)行脫氯改造，改善輕污油品質(zhì)。

3）罐區(qū)輕污油回?zé)捛埃仨殞?duì)其相關(guān)腐蝕指標(biāo)進(jìn)行化驗(yàn)分析。

4）做好測(cè)厚腐蝕監(jiān)測(cè)平臺(tái)的監(jiān)測(cè)，建議將各腐蝕數(shù)據(jù)組態(tài)至DCS 或PI 系統(tǒng)中，并設(shè)置報(bào)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線腐蝕情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

5）加強(qiáng)工藝巡檢，對(duì)腐蝕明顯的常一線，在腐蝕速率未明顯減低可控時(shí)，要求班組人員對(duì)其進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢查并記錄。

6）對(duì)供裝置原油進(jìn)行氯含量等腐蝕項(xiàng)目進(jìn)行分析檢測(cè)，了解掌握各相關(guān)數(shù)據(jù)，以便指導(dǎo)生產(chǎn)。

7）在原油罐容允許以及下游預(yù)加氫對(duì)原料滿足的情況下，對(duì)高氯原油摻煉量與各側(cè)線氯含量情況進(jìn)行對(duì)比，確定較為合理的摻煉比例。

8）秦皇島32-6 原油摻煉高氯輕污油加工期間，裝置內(nèi)常頂油回?zé)挄和＃苊飧呗群砍ｍ斢驮诔核喜块L(zhǎng)時(shí)間循環(huán)。

9）繼續(xù)摸索操作運(yùn)行管理，在摻煉加工高氯原油期間，結(jié)合產(chǎn)品收率及原油有機(jī)氯分解溫度，優(yōu)化加熱爐出口溫度控制，降低有機(jī)氯分解轉(zhuǎn)化程度。