常減壓裝置的腐蝕與防護

鐔國強（中石油遼陽石化分公司煉油廠常減壓一車間，遼寧 遼陽 111003）

常減壓裝置的腐蝕與防護

鐔國強（中石油遼陽石化分公司煉油廠常減壓一車間，遼寧 遼陽 111003）

本文介紹了常減壓蒸餾裝置腐蝕現狀和腐蝕機理，對常減壓蒸餾裝置加工原油過程中面臨的腐蝕問題進行分析，探討裝置在原油加工過程中存在的防腐問題和薄弱環節，進一步針對存在的問題提出了常減壓裝置腐蝕防護的相關建議，以便于常減壓蒸餾裝置的防腐工作，保障裝置在的安全平穩運行。

常減壓蒸餾裝置；腐蝕；防腐措施

1 概述

原油常減壓裝置是煉油廠主要設備，往往是設備腐蝕程度最大的地方。特別是重油的質量不斷變差、程度不斷深化，含硫原油比重不斷增加，使得原油常減壓裝置的腐蝕越來越重，原油冶煉設備事故率顯著增加，它已成為一個嚴重威脅煉油廠擴大生產和使用壽命的重要一環。

2 常減壓裝置腐蝕分析

2.1 低溫H2S-HCI-H2O型腐蝕

低溫H2S-HCI-H2O型腐蝕主要發生在最初蒸餾的蒸餾塔、常減壓蒸餾塔以及塔頂三個水冷卻器的頂部，低溫H2S-HCIH2O型腐蝕主要由于原油中參雜粗鹽造成的。在對原油處理時，原油中自帶的氯化鈉、氯化鎂以及氯化鈣等無機物和開采過程添加的有機氯化物發生化合物反應，水中氫原子和氯原子結合生成鹽酸（HCl），對金屬設備有一定的腐蝕作用。

在混合液體利用其沸點不同進行分離時，會生成氯化氫和硫化氫，這兩種氣體本身并無腐蝕作用，但是當它們經過冷卻系統或是飄散到塔頂時，會冷凝成液體。在露點處有液體時，氯化氫溶于水形成稀鹽酸，稀鹽酸的濃度可達到1.5%左右，從而形成一個酸性環境，提高了對設備的腐蝕程度，也就對常減壓裝置最初蒸餾的蒸餾塔、常減壓蒸餾塔以及塔頂三個水冷卻器的頂部以及冷卻設備造成腐蝕破壞的一個重要因素。

2.2 高溫硫化腐蝕

高溫硫化腐蝕是當環境溫度超過240℃時，有機硫化物會被分解為S元素或是硫化氫氣體，再加上活性硫、包含巰基官能團的芳香化合物以形成高溫硫化腐蝕環境。高溫硫化腐蝕的強弱主要在于原油活性硫的多寡，活性硫濃度較大其腐蝕速率也會增加，主要是250-420℃之間，高于這個溫度之后逐漸下降。

高溫硫化腐蝕其特征在于，在開始時的腐蝕速率是非常高的，在一定的時間段之后，保護膜由形成FeS成形的，但在液體高速流動下以及環烷酸的作用下，保護膜被破壞形成周期性腐蝕。

所以，造成高溫硫化腐蝕的主要因素是溫度、平均速度、材料和環烷酸含量。在常減壓設備關鍵零部件的腐蝕包括：管式爐油傳輸線、進塔上下盤的一部分、進料塔壁和內飾件等高溫部位。

3 腐蝕防護措施

3.1 工藝防腐策略

工藝防護腐蝕技術是解決設備腐蝕的根本手段，是減少和控制腐蝕源的基本方法，并且是各種方法中效果最好的一種。通過對工藝參數的優化，使得設備在受控范圍得到合理控制。

首先，要加強脫鹽技術，因為脫鹽是防腐第一步，當原油含鹽量控制在3毫克每升以下時，可以有效地促進對后續設備的防護。在常減壓技術進行時，推薦采用單塔單劑的方式應用在每個冷卻塔中，這樣可以很方便地調節劑量和注射的類型。脫鹽原油和三個水樣品定期進行分析以檢查電脫鹽的效果。

其次，因為真空蒸餾裝置的設備和管道的分級材料等級不高，所以對管道的操作溫度高于220℃要加高溫腐蝕抑制劑。

最后，在常減壓裝置易被腐蝕的區域，減少酸性物質含量可以通過減少在塔頂蒸氣的冷凝量，從而減輕腐蝕程度。在易被腐蝕區域加裝測溫計，用于預報溫度并控制110℃及更高，這樣可以有效地減少冷凝物的產生。

3.2 設備選材

在一般情況下，設備低油溫部分采用工藝防止腐蝕措施，以改善材料性能為輔助手段；高溫重油以提高該材料的性能為主，工藝手段作為輔助。基于管線選材設計守則、高硫原油加工廠房和設備處理指導方法等規范，并將生產實踐經驗與高溫硫腐蝕的機制相結合，考慮到經濟性和實用性，選擇常減壓蒸餾裝置高溫部位防腐材料。

3.3 安裝腐蝕在線監測系統

對易腐蝕的常減壓設備加裝腐蝕在線監測系統，該系統主要由檢測探針（pH探頭和溫度電感探頭）、發送器、A/D轉換器、機器監控系統及其配件，該裝置與管道壁及其設備相連。動態實時監測腐蝕狀態，以及局部區域的酸堿度，并將這些監測到的數據傳輸到整個企業內局域網服務器中，對管道腐蝕控制生產的綜合決策起到輔助作用。電感高溫探頭安裝在常三線，減三線，減四線，油路殘留線和大氣爐壓油口線和真空爐出口油路，用來監測高溫硫化反應和環烷酸腐蝕。低溫腐蝕監測探頭布置在初餾塔頂餾出線、常壓塔頂餾出線、減壓塔頂餾出線冷換設備進出口總管線上安裝低溫電感探針，監測低溫H2SHCI-H2O腐蝕。。同時，酸堿度監測探針布置于第一蒸餾塔、常壓塔、減壓塔冷凝器中，使得塔頂冷凝水的pH值可以被監視，并且可以監視該塔注入劑的效果，方便跟蹤和評估腐蝕的影響程度，確保防腐措施的充分性和有效性。

3.4 其他防腐策略

為了防止腐蝕破壞保護設備安全，有必要從工廠的安全生產管理開始檢察，評估設備運行的風險性和可靠性，必須聯合各個部門積極參與配合。在分析確定腐蝕的潛在因素后，必須予以糾正，開展在線監測行動，并加強設備巡檢。

4 結語

經過常壓和減壓過程中的腐蝕控制調整，對設備腐蝕進行詳細和全面的了解。使用微距外接顯示器，功率譜分析，硬度測試儀來檢測，對腐蝕的原因進行了分析和對策建議。但是，目前還存在著腐蝕的檢查方法不準確等很多問題，在未來的研究中，必須采取科學的方法和學科的集成，方能采用更科學的防腐方法。

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[2]史玉穎，楊劍鋒，劉文彬，等.常減壓裝置腐蝕及防護分析[J].化學工程師，2013，08:59-62+71.

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鐔國強（1972-），男，遼寧鞍山人助理工程師專科主要從事石油煉制工作