近年來(lái),隨著我國(guó)乙烯行業(yè)市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大以及裝置的不斷新建,我國(guó)乙烯行業(yè)迎來(lái)一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇。乙烯裝置生產(chǎn)流程長(zhǎng),集高溫、高壓、深冷等多種苛刻條件于一體,并具有裂解原料構(gòu)成多樣、介質(zhì)易燃易爆且有毒、控制變量多且關(guān)聯(lián)性強(qiáng)等技術(shù)難點(diǎn),乙烯裂解裝置的腐蝕問(wèn)題也成為影響經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。
1
腐蝕情況
1.1 腐蝕問(wèn)題
乙烯裂解的腐蝕主要是超溫結(jié)焦引起的爐管高溫滲碳;高速物料的沖刷腐蝕;原料裂解氣中含有的酸性氣體H2S、CO2及有少量有機(jī)硫化物CS2、硫醇等的腐蝕;工藝水中CO2、H2S等酸性物質(zhì)的腐蝕;堿腐蝕;清焦與開(kāi)車(chē)過(guò)程引起的溫差及熱變應(yīng)力腐蝕;超低溫引起的材質(zhì)失效腐蝕;高溫氧化腐蝕及高溫下的熱疲勞等。其中以爐管滲碳最為常見(jiàn),且危害最大,水的腐蝕次之。主要腐蝕介質(zhì)是氫、硫化氫、二氧化碳、有機(jī)酸、氫氧化鈉等。
1.2 腐蝕易發(fā)生部位
1.3 腐蝕監(jiān)測(cè)情況
某裂解裝置,通過(guò)采取工藝防腐與材質(zhì)升級(jí)相結(jié)合的防護(hù)措施,有效減緩了腐蝕,但仍未完全控制住系統(tǒng)的腐蝕。根據(jù)目前的監(jiān)測(cè)情況,急冷單元的工藝水系統(tǒng)、壓縮機(jī)段間系統(tǒng)、汽油加氫單元的脫戊烷塔塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)的pH值和鐵離子含量波動(dòng)較大(如圖1~3所示),壓縮和加氫管線(xiàn)有明顯的減薄,表明系統(tǒng)仍然存在較重的腐蝕。
2
采取的腐蝕防護(hù)措施
2.1 工藝防腐
由于油冷塔來(lái)的裂解氣中含有二氧化碳、硫化物等酸性氣體。為防止急冷水系統(tǒng)發(fā)生腐蝕,在油冷塔頂出口氣體管上加入NH4OH,以保持急冷水的pH值8~9。
在水冷過(guò)程中,為防止工藝水汽提塔的腐蝕,在工藝水進(jìn)料中加入堿液,在塔頂氣體中加緩蝕劑。其中堿液的加入量隨裂解爐開(kāi)爐臺(tái)數(shù)的不同及要求堿在工藝水中濃度的不同而變化。
在乙烯壓縮工段中,為防止聚合物聚集粘附到葉輪、隔板、機(jī)殼流道和密封處,影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),國(guó)內(nèi)多數(shù)乙烯裝置采用注水方式,降低壓縮機(jī)各段裂解氣的排出溫度,緩解結(jié)焦現(xiàn)象。
汽油加氫系統(tǒng)的脫戊烷塔塔頂冷凝冷卻系統(tǒng),含酸性介質(zhì),pH值較低,腐蝕嚴(yán)重,通常采用投加緩蝕劑,以減輕系統(tǒng)腐蝕。
2.2 材質(zhì)防腐
裂解爐的選材是按照原料和流程特點(diǎn),各部位的損傷特點(diǎn),裝置運(yùn)行周期要求等合理選材(如:輻射爐管根據(jù)可能達(dá)到的最高壁溫選擇HK40或HP40)。
對(duì)于高溫高壓臨氫系統(tǒng),裝置的選材按最新版Nelson曲線(xiàn)進(jìn)行,保證耐氫腐蝕性能。生產(chǎn)中防止超溫,檢修期間進(jìn)行金相組織檢驗(yàn),根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果采取合理措施。
對(duì)于裂解氣廢熱鍋爐出口到初餾塔之間的設(shè)備和管道,在240℃以上的部位,易發(fā)生高溫H2S/H2失效模式,通常根據(jù)couper曲線(xiàn)選材碳鋼、鉻鉬鋼或不銹鋼。
采用特殊處理和新型的涂料也可取得很好的效果。原料儲(chǔ)罐內(nèi)壁采用涂料防腐;急冷水系統(tǒng)的凝液貯槽內(nèi)壁增加了環(huán)氧玻璃襯層后,解決了設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。
2.3 腐蝕監(jiān)檢測(cè)
某公司綜合考慮裝置的腐蝕介質(zhì)、裝置的工藝特點(diǎn)及設(shè)備與管線(xiàn)材質(zhì)狀況,建立了腐蝕監(jiān)測(cè)體系及腐蝕評(píng)價(jià)技術(shù)。通過(guò)在急冷水、壓縮和加氫系統(tǒng)等6處采取了工藝?yán)淠g介質(zhì)監(jiān)測(cè);在加氫單元和裂解單元的3個(gè)點(diǎn)采用了旁路釜掛片腐蝕監(jiān)測(cè);在急冷水、壓縮和加氫系統(tǒng)加裝了6條在線(xiàn)腐蝕監(jiān)測(cè)探針;每年對(duì)裝置易腐蝕管線(xiàn)進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)厚以及在停工期間進(jìn)行設(shè)備腐蝕調(diào)查和裝置腐蝕評(píng)價(jià);并對(duì)所有腐蝕監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理,建立了腐蝕數(shù)據(jù)庫(kù)管理評(píng)價(jià)系統(tǒng)。建立了多種監(jiān)測(cè)技術(shù)優(yōu)化集成的短、中、長(zhǎng)期腐蝕監(jiān)測(cè)體系,及時(shí)發(fā)現(xiàn)各設(shè)備及管線(xiàn)的腐蝕狀況及腐蝕隱患,實(shí)現(xiàn)了裝置易腐蝕部位的全面監(jiān)控。
3
存在的問(wèn)題及建議
3.1 工藝操作方面
乙烯裂解裝置的腐蝕以爐管滲碳最常見(jiàn),且危害最大。滲碳多發(fā)生于裂解爐輻射段出口爐管、焊口周?chē)皬濐^部分,溫度最高區(qū)域、有缺陷或出現(xiàn)局部過(guò)熱點(diǎn)的部位。因此必須嚴(yán)格工藝運(yùn)行操作管理,防止超溫、超壓和超負(fù)荷。
運(yùn)行中對(duì)高溫(溫度大于450℃)部位設(shè)備和管線(xiàn)要定期進(jìn)行變形和損傷檢查,并對(duì)爐管支吊架和導(dǎo)向管進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修復(fù)。對(duì)腐蝕重點(diǎn)部位(轉(zhuǎn)化氣露點(diǎn)部位等)定期進(jìn)行測(cè)厚檢查。
檢修中要做好腐蝕調(diào)查工作,對(duì)設(shè)備和管道的腐蝕狀況進(jìn)行全面檢查;對(duì)爐管進(jìn)行變形、滲碳損傷和裂紋情況進(jìn)行檢查;利用力學(xué)計(jì)算和金相分析等手段分析高溫設(shè)備的損傷狀況,預(yù)測(cè)其使用壽命,做好應(yīng)對(duì)措施。
3.2 工藝防腐工作
目前,各地區(qū)裝置采取了注堿、注緩蝕劑等工藝防腐措施,但還存在助劑添加時(shí)工藝波動(dòng)較大等問(wèn)題。因此,一是要關(guān)注助劑的更新;二是要確定助劑的合適的注入部位、注入量和優(yōu)化助劑添加工藝,如通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)pH值及腐蝕速率監(jiān)測(cè)等手段,實(shí)現(xiàn)助劑自動(dòng)添加,提高助劑的使用效果,最大限度地減輕系統(tǒng)腐蝕。
3.3 建立健全腐蝕監(jiān)測(cè)體系
目前多數(shù)石化企業(yè)都采用了多樣化的腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù),但由于腐蝕本身的特殊性、復(fù)雜性,需要建立合適的腐蝕監(jiān)測(cè)體系并不斷優(yōu)化。一是及時(shí)更新腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù),提高智能化水平;二是建立合理、有效、覆蓋全裝置重點(diǎn)易腐蝕部位的腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng);三是加強(qiáng)對(duì)腐蝕監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析、處理和綜合管理。
更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài),我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org
責(zé)任編輯:殷鵬飛
《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系:編輯部
電話(huà):010-62313558-806
郵箱:fsfhzy666@163.com
中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群:140808414
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。
-
標(biāo)簽: 乙烯裂解裝置, 腐蝕, 防護(hù)腐蝕防護(hù)

官方微信
《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話(huà):010-62313558-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414