玉門煉化總廠常減壓蒸餾裝置于1995年設(shè)計，1997年建成投產(chǎn)。最初是為了煉制低密度，酸值、殘?zhí)?、硫含量低的輕質(zhì)原油所設(shè)計的，其設(shè)計參數(shù)以吐哈原油為依據(jù)。但是，隨著近年來油田的深度開采及加工原油結(jié)構(gòu)調(diào)整，原油性質(zhì)不斷趨于重質(zhì)化、劣質(zhì)化，玉門煉廠常減壓裝置加工的原油由設(shè)計的吐哈原油逐年變?yōu)槟壳暗耐鹿匈|(zhì)-塔指-玉門混合原油，加工原油的密度、硫含量和酸值逐年呈現(xiàn)上升的趨勢，已接近于含硫含酸原油，給裝置安全生產(chǎn)帶來了重大隱患。

玉門煉化總廠定時對生產(chǎn)裝置進(jìn)行巡查和調(diào)測，發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障等隱患及時處理

　　原油劣質(zhì)化后常減壓裝置操作變化

　　1 塔頂腐蝕加劇

　　原油中的鹽類在一定溫度和水存在下發(fā)生強(qiáng)烈的水解反應(yīng)生成HCl，而原油中的硫化物加熱被分解為H2S。在蒸餾過程中產(chǎn)生的HCl和H2S隨輕油揮發(fā)進(jìn)入塔頂冷卻系統(tǒng)，當(dāng)冷凝區(qū)出現(xiàn)液體水時，HCl溶于水形成稀鹽酸。此稀鹽酸會對設(shè)備造成強(qiáng)烈的腐蝕作用，而H2S的存在又會加強(qiáng)這一影響。

　　HCl-H2S-H2O腐蝕破壞性很大，對碳鋼表現(xiàn)為均勻腐蝕，對0Cr13鋼為點腐蝕，對奧氏體不銹鋼為應(yīng)力腐蝕開裂，在玉門常減壓裝置中具體表現(xiàn)為塔頂管線和塔內(nèi)頂層塔盤腐蝕加劇、空冷泄漏。

　　2012年以來玉門煉化常減壓裝置先后出現(xiàn)3次空冷管束泄漏，全部集中在塔頂?shù)蜏夭课?，主要是原油中的氯化物和硫化物受熱分解產(chǎn)生的HCl和H2S，在有冷凝水存在時形成酸性環(huán)境對設(shè)備造成腐蝕，屬于典型的HCl-H2S-H2O腐蝕。

　　2 直餾柴油酸度超標(biāo)

　　直餾柴油的酸度會隨著所加工原油酸值的變化而變化，原油酸值越高，直餾組分油酸度也隨之增高。這直接接影響到成品柴油的酸度。這是由于常壓蒸餾是一個物理過程，并不能減少或脫除酸性物質(zhì)，其中的酸性物質(zhì)只會隨著餾分的輕重進(jìn)行重新富集與分配。

　　2012年起常減壓裝置因原油性質(zhì)變化，加工出的直餾柴油酸度嚴(yán)重超標(biāo)，平均達(dá)到了12.8mgKOH/100ml，不但具有較強(qiáng)的腐蝕性，而且當(dāng)直餾柴油與催化裂化柴油調(diào)合時，環(huán)烷酸與催化裂化柴油中的硫醇及氮化物作用生成膠質(zhì)和沉渣，使柴油的顏色變深，安定性變差，給總廠柴油調(diào)和帶來很大難度。

　　3 加熱爐出口泄漏點增多

　　2013年常減壓裝置常壓爐第三路出口熱偶焊縫出現(xiàn)滲油、減壓爐第四路進(jìn)口孔板流量計焊縫出現(xiàn)滲油。主要產(chǎn)生在高溫液相和氣相混合區(qū)域，屬于典型的高溫部位環(huán)烷酸腐蝕。

　　環(huán)烷酸腐蝕受溫度、濃度及流速影響較大，主要發(fā)生在酸值大于0.5mgKOH/g、溫度在220～400℃之間的高溫流速介質(zhì)中。且在H2S和環(huán)烷酸共存的環(huán)境中，環(huán)烷酸會和FeS反應(yīng)，生成可溶性的Fe(RCOO)2和H2S，破壞FeS保護(hù)膜，而生成的H2S又進(jìn)一步腐蝕金屬基體，在350℃時兩者相互影響，腐蝕最為嚴(yán)重，在我裝置中表現(xiàn)為加熱爐出口泄漏點增多，給裝置平穩(wěn)運行埋下了隱患。

　　4 減壓塔高溫部位均勻減薄加劇

　　2013年裝置測厚工作中表現(xiàn)較為突出的一個特點就是，減壓塔高溫部位均勻減薄加劇，主要集中在減五線、清洗油、循環(huán)油、減壓塔下部，溫度基本在250℃~380℃之間，是由原油中所含的有機(jī)硫化物熱分解生成硫化氫而引起的均勻腐蝕，屬于典型的高溫硫腐蝕。

　　典型的高溫含硫化合物腐蝕環(huán)境存在于常減壓蒸餾裝置常壓塔、減壓塔的下部和塔底管道，常壓渣油和減壓渣油換熱器等部位,當(dāng)溫度達(dá)到340℃~375℃時，H2S開始分解為H2和S，分解出來的單質(zhì)硫，活性最強(qiáng)，可直接腐蝕設(shè)備，在我裝置生產(chǎn)中表現(xiàn)為減壓塔高溫部位均勻減薄加劇。

　　5 空氣預(yù)熱器出現(xiàn)內(nèi)漏

　　2013年度在加熱爐熱效率檢測結(jié)果中出現(xiàn)預(yù)熱器煙氣出口氧含量為8.35%,高于加熱爐對流室出口處氧含量4.2%的現(xiàn)象，表明空氣預(yù)熱器內(nèi)部出現(xiàn)泄漏。

　　造成上述問題主要原因是，在加工含硫原油時，瓦斯燃燒過程產(chǎn)生大量的SO2和SO3，在換熱冷凝時形成硫酸，產(chǎn)生了較嚴(yán)重的硫酸露點腐蝕。

　　具體應(yīng)對措施

　　1 合理優(yōu)化摻煉比例

　　常減壓蒸餾裝置摻煉的原油為混合原油，各種原油性質(zhì)有較大的差異，因此裝置根據(jù)自身的特點，選擇合適的加工工藝路線，優(yōu)化原油調(diào)和比例，避免含硫高的原油與含酸高的原油混煉，以防止原油中的硫和酸產(chǎn)生的共同效應(yīng)加劇對設(shè)備的腐蝕。

　　2 改進(jìn)工藝防腐

　　造成塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)低溫部位腐蝕主要是原油中的氯化物和硫化物受熱分解產(chǎn)生的HCl和H2S，在有冷凝水存在時形成酸性環(huán)境對設(shè)備造成腐蝕，為了解決上述問題，2011年起，玉門煉化采用超聲波破乳——電脫鹽技術(shù)代替原有的破乳劑脫鹽，有效降低了脫后原油鹽含量;同時根據(jù)原油性質(zhì)優(yōu)化了HY8110中和劑緩蝕劑配方來減緩腐蝕，即改進(jìn)“一脫二注”防腐工藝。

　　玉門煉化優(yōu)化傳統(tǒng)的“一脫二注”法后原油鹽含量降低到2.5mgNaCl/L以下;2013年在改進(jìn)中和緩蝕劑配方后，常壓塔頂冷凝水中的鐵離子、氯離子質(zhì)量濃度分別控制在0.5 mg/L和20 mg/L以下，達(dá)到了技術(shù)指標(biāo)。通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)2013年同期常壓塔頂?shù)狞c腐蝕速率平均為0.070 mm/年，屬于輕度腐蝕，較2012年有所降低。

　　3 設(shè)備材質(zhì)升級

　　選材是防腐的關(guān)鍵，提高材質(zhì)等級是減緩常減壓裝置腐蝕最有效的方法。為了能夠有效防止腐蝕，在選用設(shè)備的材料時，應(yīng)該根據(jù)所處的不同腐蝕部位來選擇不同的材料。玉門煉化根據(jù)SH/T3096-1999《加工高酸原油重點裝置主要設(shè)備設(shè)計選材導(dǎo)則》以及中石化的《加工高硫原油部分裝置在用設(shè)備及管道選材指導(dǎo)意見》在2013年大檢修中對腐蝕較嚴(yán)重部位進(jìn)行材質(zhì)升級;空冷材質(zhì)升級為09Cr2AlMoRe;對腐蝕嚴(yán)重的部分空冷升級為雙相不銹鋼2205。對于環(huán)烷酸腐蝕嚴(yán)重的爐出口轉(zhuǎn)油線升級為316L，解決常壓爐爐管出口高流速下環(huán)烷酸的影響。對于減壓高溫渣油管線升級為Cr5Mo，以應(yīng)對高溫硫腐蝕。

　　4 直餾柴油加注柴油脫酸劑

　　針對直餾柴油酸度超標(biāo)這一情況，2012年9月常減壓車間制定了常二線柴油加注復(fù)合脫酸劑方案，在柴油管線增加管道靜態(tài)混合器，增加混合強(qiáng)度，解決常壓直餾柴油酸度高的問題。改造后常二線柴油酸度明顯降低，達(dá)到國家規(guī)定的不大于7 mgKOH/100ml的指標(biāo)。

　　5 建議減壓高溫部位加注緩蝕劑

　　目前中石化已研制出了緩蝕性能優(yōu)于美國同類產(chǎn)品的高效高溫緩蝕劑。經(jīng)實驗證明：該緩蝕劑不僅可用于解決高溫環(huán)烷酸酸腐蝕問題，而且對高溫硫腐蝕也有很好的緩蝕作用。烏石化二套常減壓裝置在減四線抽出部位注入GX-195高溫緩蝕劑，鐵離子濃度由197mg/l，下降到11.4mg/l。烏石化一套常減壓裝置試用LX-213高溫緩蝕劑后，蠟油中鐵離子含量下降明顯，說明減壓高溫部位加注緩蝕劑是應(yīng)對高硫、高酸原油設(shè)備管道腐蝕的有效手段。

　　效果監(jiān)測

　　針對裝置存在的腐蝕類型和存在部位，2013年大檢修時選取塔頂中間罐、冷卻器、空冷器露點腐蝕區(qū)，常壓側(cè)線、加熱爐出口環(huán)烷酸腐蝕區(qū)，減壓側(cè)線高溫硫腐蝕區(qū)等18個點進(jìn)行腐蝕在線監(jiān)測改造，使用15個精密電阻探針和3個PH計系統(tǒng)涵蓋了常減壓裝置幾種腐蝕的典型部位，提供的數(shù)據(jù)能直觀的反應(yīng)出某段時間及某段管線的腐蝕速率和腐蝕裕量，能客觀地反應(yīng)溫度和PH值大小對腐蝕的影響。

　　通過技術(shù)改造，目前常減壓裝置重點部位腐蝕率均滿足HG/T20580-2011上給出的化工設(shè)備腐蝕速率范圍(0.13~0.25mm/a)腐蝕裕量充足，表明裝置在2013年大檢修中材質(zhì)升級合理、防腐措施到位，現(xiàn)階段玉煉常減壓裝置具備加工含酸、含硫原料的條件。

責(zé)任編輯：田雙

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