淺析煉油裝置加熱爐的腐蝕及應(yīng)對措施

楊勝利(青海油田格爾木煉油廠,青海 格爾木 816000)

在煉化石油的過程中加熱爐會遇到高硫高酸等腐蝕性強(qiáng)的劣質(zhì)原油以及燃料中生成的腐蝕介質(zhì)，這種原油和腐蝕介質(zhì)能對加熱爐的各個部位產(chǎn)生腐蝕作用，比如加熱爐爐管內(nèi)外、空氣預(yù)熱器、加熱爐的爐膛煙道以及附件。另外機(jī)械的沖刷在某種程度上也加快了煉油裝置加熱爐的腐蝕進(jìn)度，因此加快解決加熱爐的腐蝕問題對石油業(yè)的發(fā)展有著重要的作用。

1 分析煉油裝置加熱爐的腐蝕因素

1.1 臨氫操作引起的腐蝕

在煉化石油的過程中，為了提高產(chǎn)品的收益率，通常會選擇在介質(zhì)中加入氫氣，然后進(jìn)行臨氫操作，在臨氫操作的過程中一定要在高溫高壓的環(huán)境下進(jìn)行，這樣的條件會促使氫氣分解為氫原子，氫原子對爐管有一定的損傷。并且在高溫高壓的共同作用下，對爐管的腐蝕性會更大，通常會引起氫鼓泡、氫脆、表面脫碳，最終導(dǎo)致爐管的開裂和穿孔。

1.2 低溫硫酸引起的腐蝕

在煉化石油過程中，常常會見到爐管的對流室的壁板外面有黑點或者紅點，或者襯里開裂，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是燃料中含有的硫，在燃燒時能夠產(chǎn)生SO2和SO3，它們和水蒸氣共同在露點部位冷凝，從而生成稀硫酸，導(dǎo)致低溫露點腐蝕。低溫硫酸的腐蝕一方面可以使?fàn)t管壁減薄，另一方面還可以在煙灰沉積物處形成腐蝕坑。另外，低溫硫酸還會對爐管的空氣預(yù)熱器冷壁管段以及煙囪進(jìn)行腐蝕。

1.3 混合物酸以及硫引起的腐蝕

混合物酸專業(yè)的名詞為環(huán)烷酸，它在二百二十?dāng)z氏度時，腐蝕能力非常弱，但是隨著溫度的上升腐蝕能力會不斷加強(qiáng)，在超過二百八十?dāng)z氏度的時候，它的腐蝕能力將會隨著溫度的升高而減弱，因此混合物酸的腐蝕強(qiáng)度與溫度有著緊密的關(guān)聯(lián)性。另外，混合物酸能夠與爐管表面高溫位置的向火面管壁上的鐵產(chǎn)生作用，生成油溶性的環(huán)烷酸鐵，隨著介質(zhì)流出。而硫主要是從原油中生成的，在使用的原油中都會含有一定量的硫，根據(jù)含硫量的不同，又可以分為低硫原油、含硫原油以及高硫原油。介質(zhì)中含硫化物的種類、含量和穩(wěn)定性對硫的腐蝕性強(qiáng)度起著決定性的作用。硫化物在高溫條件下會分解成H2S，它可以與爐管內(nèi)高溫部位的鐵產(chǎn)生作用，從而生成硫化亞鐵，硫化亞鐵是一種保護(hù)膜，它可以降低爐管的腐蝕速度，但是在有混合物酸存在的情況下，兩者可以產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成溶于油的環(huán)烷酸鐵，使得腐蝕能力變得更強(qiáng)。

1.4 介質(zhì)流動沖刷引起的腐蝕

對爐管內(nèi)部進(jìn)行腐蝕的，除了高溫的硫腐蝕和混合物酸腐蝕，還有介質(zhì)流動帶來的沖刷腐蝕。例如在煉化石油過程中，常常會見到常壓爐對流段彎頭內(nèi)部明顯減薄，高溫部位的向火面腐蝕處帶有銳角邊緣的流線溝槽和蝕坑，內(nèi)部有光滑的黑色膜的覆蓋，根據(jù)有關(guān)人員提供的相關(guān)資料可知，腐蝕產(chǎn)物中不僅含有爐管材質(zhì)本身所含有的元素，而且還含有腐蝕介質(zhì)中的元素，因此介質(zhì)流動的沖刷能造成爐管的腐蝕。

2 針對加熱爐腐蝕采取的相應(yīng)措施

2.1 選擇正確的煉油工藝

在對石油進(jìn)行煉化的實際過程中，一定要選擇合適的煉油工藝，除此以外，還要對含有硫的原油燃料氣使用脫硫裝置對其進(jìn)行正確的脫硫，防止硫酸在煉油時對爐管的損害。另外，要盡可能的少用含釩鈉高的熱爐燃料以及含鈉的爐灰清灰劑，這樣可以避免高溫釩熔融對加熱爐的腐蝕。

2.2 定時檢查維護(hù)煉油裝置加熱爐

相關(guān)工作人員要定時的檢查和維護(hù)煉油裝置加熱爐，增加其使用壽命。首先要按照國家規(guī)定的煉油行業(yè)的煉油加熱爐運行管理的法規(guī)政策，對裝置加熱爐的相關(guān)部位進(jìn)行定期的檢查，保證煉油裝置加熱爐達(dá)到國家規(guī)范的工藝指標(biāo)；其次，在檢查煉油裝置加熱爐時，必須使用先進(jìn)的的現(xiàn)代化檢測技術(shù)來對加熱爐的爐管彎管的腐蝕和沖刷以及爆皮情況進(jìn)行檢查，并且在檢查過程中如果發(fā)現(xiàn)有不符合規(guī)范的相關(guān)部位或組成零部件，一定要對其進(jìn)行維修，實在不行就要進(jìn)行更換；最后在煉油裝置加熱爐停止作業(yè)前，必須要詳細(xì)的檢查煉油裝置中的加氫裝置加熱爐是否符合規(guī)范，以免發(fā)生爆裂。

2.3 選擇的爐管材料要具有抗腐蝕的作用

在對石油進(jìn)行煉化的過程中，不可能避免使用的原油完全沒有腐蝕性，也不可能避免機(jī)械的沖刷帶來的一定程度上的腐蝕，因此在選擇煉油裝置加熱爐時，一定要選用具有抗腐蝕作用的爐管材料，從根本上解決煉油裝置加熱爐的爐管內(nèi)由于被加熱介質(zhì)而引起的環(huán)烷酸沖蝕、硫以及氫損傷等引起的腐蝕問題。

2.4 采用多種方式防止低溫硫酸的腐蝕

防止低溫硫酸的腐蝕可以從爐膛壁、空氣預(yù)熱器和煙囪等三處入手，在設(shè)計爐膛壁、空氣預(yù)熱器和煙囪時，應(yīng)該使用耐低溫腐蝕的材料、耐蝕燒結(jié)合金涂層或非金屬材料等，同時還要科學(xué)的設(shè)計爐管壁的溫度，定時清理爐管壁上的雜質(zhì)，在容易被低溫硫酸腐蝕的爐管部位表面，要使用指定的防低溫硫酸涂料對其進(jìn)行噴灑。

3 結(jié)語

解決煉油裝置加熱爐的腐蝕性問題迫在眉睫，在前面提到了幾點應(yīng)對措施，但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，解決煉油裝置加熱爐腐蝕問題需要相關(guān)人員不斷的進(jìn)行探索。

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