常減壓蒸餾裝置是原油加工的首道工序,其工作性能及運(yùn)行周期事關(guān)煉廠的運(yùn)行效益。由于近些年原油重質(zhì)化和劣質(zhì)化程度的加深,煉廠的常減壓蒸餾裝置在運(yùn)行周期當(dāng)中極易出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題。常減壓裝置的腐蝕類型較多且分布較廣,為讓大家了解常減壓裝置的腐蝕情況,《石油石化行業(yè)資訊》特編輯整理了相關(guān)內(nèi)容,供朋友們參閱。
一、常減壓裝置的主要腐蝕類型與腐蝕部位
1、鹽酸腐蝕
鹽酸腐蝕包括以下兩種形式:
鹽酸露點(diǎn)腐蝕:鹽酸露點(diǎn)腐蝕溫度一般在100~110℃左右,主要位于初餾塔/閃蒸塔的頂部、塔頂冷回流時(shí)的常壓塔頂部、塔頂溫度跨初凝區(qū)的油氣冷凝冷卻器及其相關(guān)管道。
鹽酸及濕硫化氫腐蝕:這種腐蝕以濕硫化氫腐蝕為主,主要位于鹽酸露點(diǎn)溫度以下的塔頂油氣冷卻器、容器及其相關(guān)管道。
2、高溫環(huán)烷酸腐蝕
加工高酸低硫和高酸高硫的原油蒸餾裝置,其環(huán)烷酸腐蝕通常發(fā)生在240℃的熱介質(zhì)中,腐蝕隨著溫度的升高而逐漸加劇,一般溫度達(dá)到400℃左右時(shí),環(huán)烷酸開始分解,腐蝕性下降。
環(huán)烷酸腐蝕通常發(fā)生在常減壓加熱爐管、轉(zhuǎn)油線、塔底線以及溫度大于240℃的設(shè)備及相關(guān)管線中,在設(shè)備和管道中高流速、喘流以及流體轉(zhuǎn)變方向的部位腐蝕將會(huì)比較嚴(yán)重。
3、高溫硫腐蝕
加工高酸高硫原油蒸餾裝置的高溫硫腐蝕環(huán)境主要位于介質(zhì)溫度≥220℃的塔器、換熱器、容器、加熱爐爐管及其相關(guān)管道。
二、常減壓裝置工藝防腐控制措施
1、電脫鹽注水
電脫鹽注水的目的是使原油中的水溶性無(wú)機(jī)鹽溶解到水中,并通過(guò)電脫鹽排水脫除。注水可以采用工藝處理水、新鮮水和軟化水等。
2、注破乳劑
破乳劑是一種高分子量的非離子型表面活性劑,其作用是破壞電脫鹽罐內(nèi)的油水乳狀液,促進(jìn)油水分離。破乳劑具有很強(qiáng)的針對(duì)性,破乳劑的選擇須通過(guò)破乳劑評(píng)價(jià)試驗(yàn)確定。破乳劑分為水溶性和油溶性兩類。水溶性破乳劑通常稀釋到1%,采用計(jì)量精確的注入泵注入。油溶性破乳劑采用原劑通過(guò)注入泵注入。
3、脫鈣劑
在電脫鹽過(guò)程中注入脫鈣劑能脫除原油中的部分有機(jī)鈣和其它有機(jī)金屬化合物,減少鈣對(duì)后續(xù)催化裂化裝置催化劑的影響。
4、加熱爐露點(diǎn)腐蝕控制
控制常壓爐、減壓爐所用的燃料氣硫含量。控制排煙溫度,確保管壁溫度高于煙氣露點(diǎn)溫度10-15℃。
5、注中和劑
塔頂注入中和劑的主要作用是中和塔頂?shù)母g性酸液,提高冷凝液的pH值,減緩設(shè)備的腐蝕。注入中和劑的量可根據(jù)冷凝水PH值來(lái)確定和調(diào)節(jié)。
6、注緩蝕劑
常減壓裝置塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)的緩蝕劑主要采用成膜性緩蝕劑,其成分包括烷基吡啶季胺鹽、烷基酰胺、烷基咪唑啉季胺鹽、成膜劑和添加劑。成膜性緩蝕劑能吸附在金屬表面,形成一層疏水性的保護(hù)膜,割斷了腐蝕介質(zhì)與金屬的接觸途徑,從而達(dá)到減緩腐蝕的目的。緩蝕劑分為水溶性和油溶性兩類。
7、塔頂注水
在常減壓裝置的初餾塔塔頂、常壓塔塔頂和減壓塔塔頂通過(guò)注水可控制和調(diào)節(jié)初凝區(qū)的位置、抑制氨鹽結(jié)垢,避免垢下腐蝕的產(chǎn)生和稀釋初凝區(qū)的酸液,提高初凝區(qū)的pH值。注水可以采用工藝處理水、新鮮水和軟化水,可根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況確定。注水時(shí)應(yīng)控制注水中腐蝕介質(zhì)含量,避免注水管堵塞。
8、注入高溫緩蝕劑
當(dāng)加工低硫高酸或高硫高酸的原油時(shí),需要注入高溫緩蝕劑預(yù)防高溫環(huán)烷酸腐蝕。高溫緩蝕劑一般為兩類,一類是含有活性硫組分的非磷系緩蝕劑,一類是磷系緩蝕劑。非磷系緩蝕劑的活性硫組分在高溫下能產(chǎn)生硫化物作用,從而形成一層硫化物的膜以阻止環(huán)烷酸的腐蝕,但是隨著溫度的升高和酸值的增加。硫化物膜會(huì)與具有活性的環(huán)烷酸亞鐵反應(yīng)而失去保護(hù)作用。磷系緩蝕劑在高溫下具有一定程度的熱裂解作用,從而形成具有活性組分的物質(zhì),其與金屬能形成一層很質(zhì)密的膜,達(dá)到保護(hù)金屬外壁的作用。
9、原油注堿
原油注堿工藝是抑制環(huán)烷酸腐蝕的重要手段。如果煉油廠采用渣油直接進(jìn)焦化流程,可考慮注堿。原油注堿可在原油泵入口、原油泵出口、加熱爐入口和轉(zhuǎn)油線位置注入。
10、塔頂溫度控制
常減壓裝置塔頂溫度的變化會(huì)導(dǎo)致冷凝水初凝區(qū)位置的遷移,造成腐蝕部位的漂移,對(duì)塔頂?shù)母g控制產(chǎn)生不利的影響。生產(chǎn)過(guò)程中需要核算塔頂油氣露點(diǎn)溫度,控制塔頂內(nèi)部操作溫度高于露點(diǎn)溫度。
11、原油調(diào)合控制
在常減壓生產(chǎn)過(guò)程中,需要對(duì)進(jìn)常減壓裝置的原油中的酸值和硫含量進(jìn)行監(jiān)控,確保裝置的長(zhǎng)周期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)裝置原油的酸值和硫含量必須控制在裝置的設(shè)計(jì)范圍內(nèi),如果原油硫含量和酸值不能滿足常減壓裝置設(shè)計(jì)加工原油硫含量和酸值的要求時(shí),可考慮在罐區(qū)對(duì)原油進(jìn)行調(diào)合,目前業(yè)內(nèi)已有近紅外原油快速評(píng)價(jià)技術(shù)和原油在線調(diào)合技術(shù),可以對(duì)進(jìn)常減壓的原油進(jìn)行精密調(diào)合,同時(shí)根據(jù)原油快速評(píng)價(jià)的預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)常減壓的操作進(jìn)行前饋的指導(dǎo)。目前金陵石化、茂名石化、北海煉化、鎮(zhèn)海煉化、廣西石化等企業(yè)均采用了該項(xiàng)技術(shù)。
三、常減壓裝置主要損傷機(jī)理對(duì)應(yīng):
1、硫化
2、濕H2S損傷
3、蠕變/應(yīng)力斷裂
4、連多硫酸腐蝕開裂
5、環(huán)烷酸腐蝕
6、氯化銨腐蝕
7、HCL腐蝕
8、氧化
9、堿開裂
10、堿腐蝕
11、磨蝕/磨蝕-腐蝕
12、氯化物應(yīng)力腐蝕開裂
13、885°F脆化
14、不同金屬焊縫開裂
15、燃灰腐蝕
16、氨應(yīng)力腐蝕開裂
17、液態(tài)金屬脆化
四、常減壓常見腐蝕點(diǎn)示意圖(圖中腐蝕類型序號(hào)參見上述對(duì)應(yīng)內(nèi)容)
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