劉鵬 呂恒佳

摘 要：本文從常減壓裝置的特點出發(fā)，詳細討論了某煉油企業(yè)中常減壓裝置出現(xiàn)的低溫腐蝕現(xiàn)象以及腐蝕原因，針對導致腐蝕的原因提出了防治措施。

關鍵詞：常減壓裝置；低溫腐蝕；防治對策

0引言

我國各個領域在近幾年取得了大幅度的進步，市場經(jīng)濟也不斷發(fā)展，經(jīng)濟的發(fā)展提高了對能源的需求量，煉油企業(yè)為了增加企業(yè)的收益率，常常采用降低原油品質(zhì)的方法，企業(yè)降低原油成本主要通過增加劣質(zhì)原油比例的方法，含硫高酸的原油品質(zhì)較差，原油中含硫和較高的酸性很容易導致原油企業(yè)生產(chǎn)線中裝置腐蝕，并且這種惡化的趨勢與日俱增。在煉油企業(yè)進行原油加工的生產(chǎn)線上，常減壓裝置是一個非常關鍵的環(huán)節(jié)設備，常減壓裝置在煉油企業(yè)生產(chǎn)過程中受到嚴重的腐蝕，而在常減壓裝置的腐蝕過程中，常頂?shù)牡蜏夭课桓g作用最具有代表性。以某常減壓蒸餾裝置為例，設計其每年可以生產(chǎn)1000萬噸原油，該常減壓裝置所需要煉制的原料是沙輕原油和沙重原油，在原油實際的生產(chǎn)過程中采用沙中和沙重原油為主要生產(chǎn)原料。設計采用三種方式進行蒸餾，它們分別是閃蒸分餾、常壓分餾和減壓分餾。為了實現(xiàn)平均每年增加200萬噸的原油產(chǎn)量，需要對閃蒸塔進行設備改造，改造其成為初餾塔，初頂冷卻系統(tǒng)不進行升級換代，仍然采用原來的常頂系統(tǒng)，在此基礎上又豐富了冷卻回流的功能。此項目完成并進行使用后，多次發(fā)現(xiàn)該設備的低溫部位出現(xiàn)腐蝕，腐蝕使得設備減薄嚴重，甚至出現(xiàn)泄露的問題。這種腐蝕現(xiàn)象已經(jīng)嚴重影響了常減壓蒸餾設備的安全使用和連續(xù)性生產(chǎn)，極大的損害了企業(yè)的利益。

1常減壓裝置低溫腐蝕情況分析

1.1常壓塔頂餾出線腐蝕

起初09Cr2AlMoRE是年生產(chǎn)量提高目標設定之前所使用的空冷設備材料，使用了3年的時間均沒有發(fā)生泄露的事件，除了空冷器材之外，發(fā)現(xiàn)換熱器和出口管線有一定的泄露情況，這種泄露恰恰是腐蝕導致的。

1.2空冷腐蝕情況

2011年8月對所有常頂空冷器材進行全面的檢修，檢修過程中沒有更換材料，然而在檢修過后三個月左右全部常頂空冷器材都出現(xiàn)了泄露的現(xiàn)象，泄露現(xiàn)象出現(xiàn)后，對所有的常頂空冷器材進行了同材料更換，三個月之后故障情況復現(xiàn)。觀察故障的情況并沒有發(fā)現(xiàn)泄露的位置有規(guī)律性，而是出現(xiàn)在兩邊和中間的任意位置，管束的入口和出口也均有泄露。故障現(xiàn)象第二次復現(xiàn)后的八個月之內(nèi)，多次采用空冷切除應急手段，并多次采用緊急堵管處理以降低損失。經(jīng)討論將材料更換為2205雙相鋼作為替代材料，此后一年的時間內(nèi)腐蝕和泄露的情況有所好轉(zhuǎn)，但仍然在一年之后出現(xiàn)了兩處腐蝕引發(fā)的穿孔。

2腐蝕原因

2.1原油劣質(zhì)化

2011年8月大檢修之后，所加工的原油中含硫量、含氯量、含有機氯量以及含酸量都有一定的提高，分別較大檢修之前提高了3.33、10.5、7.5以及5.25個百分點。這種情況下脫后的原油含氯的量依然居高不下，每公斤原油中含有氯約為10毫克，有機氯在脫后的原油中占比較大，每公斤原油中約含有8毫克以上的有機氯，有機氯經(jīng)過加熱爐等高溫環(huán)境在三塔頂部產(chǎn)生大量氯離子，形成銨鹽引起垢下腐蝕。

2.2工藝流程變化

上文所述的原油生產(chǎn)線及設備升級于檢修前2個月完成，生產(chǎn)能力得到顯著提升，設備方面閃蒸餾塔進行了設備革新，變?yōu)槌躔s塔，常頂?shù)牧鞒桃渤霈F(xiàn)變化。原有的常頂流程是由常壓的塔頂?shù)綋Q熱器，再依次到空冷器和回流罐。而變更之后的常頂流程變成常壓塔頂?shù)娇绽淦髟俚交亓鞴?，換熱器的環(huán)節(jié)設備被取消，使得常頂流程不適用于常頂生產(chǎn)特點，工藝流程存在不合理的設計思路。

2.3運行參數(shù)變化

2011年閃蒸塔進行了技術(shù)改造之后，常壓塔頂由于初餾塔的技術(shù)改造而顯著降低了塔頂油氣量，初餾塔可以分餾出原油中絕大多數(shù)的輕油，輕油量的顯著減少相當于提升了油氣中氯和硫化氫等物質(zhì)的密度，造成這類腐蝕介質(zhì)密度顯著增加，塔內(nèi)氣液分布變差的情況也隨之而來，久而久之塔頂結(jié)鹽現(xiàn)象惡性循環(huán)。

2.4原料性質(zhì)變化大

這套原油蒸餾系統(tǒng)在大修之后加工的原油種類非常多，共加工過23種原油的品種。所加工的原料性質(zhì)都不一樣，品種更換后其原料性質(zhì)有顯著的變化。經(jīng)檢測統(tǒng)計分析可知大修之后這個生產(chǎn)階段一些腐蝕性物質(zhì)含量在原油中含量都較高，此裝置的特點是在對高硫含量和高酸含量的原油時，低溫部位的腐蝕概率和腐蝕情況都明顯高于高溫部位，常頂?shù)暮蛭鬯入x子濃度也是居高不下，其濃度遠遠高于同類型的兄弟企業(yè)。原油中的含氮化合物會產(chǎn)生一定量的氨，氨、氯以及硫化氫在油氣的升騰作用下到達塔頂，經(jīng)冷卻后凝結(jié)為氯化銨而成鹽，塔頂受到?jīng)_刷作用的影響，凝結(jié)于塔頂?shù)穆然@等鹽類無法持續(xù)的依附于塔頂，而是被沖刷至塔底的塔底的塔盤處，塔盤不僅被鹽類物質(zhì)堵塞，又能跟水結(jié)合而成為酸性物質(zhì)，對塔壁和塔盤的連接處造成嚴重的腐蝕。

3腐蝕防治對策分析

煉油廠的常減壓蒸餾裝置低溫部分腐蝕的防范可以從注堿工藝來解決，注堿對酸腐蝕有顯著的抑制效果，但由于后續(xù)裝置催化劑依然會受到鈉的影響，因此注堿的方法已經(jīng)被叫停，但注堿在全世界范圍內(nèi)仍然是一種行之有效的腐蝕抑制工藝，很多國家依然在采用注堿的方法來抑制酸的腐蝕。若渣油進焦化，不進催化，就可以規(guī)避鈉在催化劑中的作用和影響，此時注堿仍然是行之有效的方案，是切實可行的。特別是在原油中有大量有機氯時，注堿工藝對降低低溫腐蝕的效果更為明顯。

將高硫、高酸原油與相對硫、酸值較低的原油進行混合，或?qū)τ诹淤|(zhì)原油進行有控制的摻煉，將加工原油的硫含量、酸值控制到裝置設防值以下，使得腐蝕能夠得到控制，是最有簡單有效的方法，它可以作為加工劣質(zhì)原油的首選方法。但由于不同原油組分不同，在混煉、摻煉時應當保持穩(wěn)定的混合摻煉量，避免不同原油量的不穩(wěn)定造成裝置的波動。

參考文獻

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作者簡介

劉鵬（1984.08--）性別：男，籍貫：山東省菏澤人，民族：漢族，學歷：本科，畢業(yè)于山東科技大學，現(xiàn)有職稱：注冊安全工程師/助理工程師；研究方向：石油化工。

（作者單位：江蘇新海石化有限公司）