在線腐蝕監測系統在蠟油加氫裝置的應用

苗小帥，呂海寧，李　明，翟志偉

(中國石油化工股份有限公司洛陽分公司，河南　洛陽　471012)

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在線腐蝕監測系統在蠟油加氫裝置的應用

苗小帥，呂海寧，李明，翟志偉

(中國石油化工股份有限公司洛陽分公司，河南洛陽471012)

蠟油加氫裝置的設備腐蝕主要存在于高溫硫化氫腐蝕和低溫硫化氫腐蝕。洛陽石化為了監控裝置關鍵部位腐蝕狀況，增上在線腐蝕監測系統，文中對其機理和功能進行了闡述，并對在線腐蝕曲線進行了分析。結果表明：在線腐蝕監測系統在蠟油加氫裝置工藝防腐中起到指導作用，當原料蠟油硫含量<1.2%時，裝置發生腐蝕的主要部位是硫化氫汽提塔頂空冷入口管線和冷高壓分離器酸性水管線，當原料蠟油硫含量>1.2%時，硫化氫汽提塔頂空冷出口、低壓分離器酸性水管線及富氫氣體脫硫塔入口管線腐蝕速率加快。

蠟油加氫裝置；腐蝕；在線腐蝕監測系統

2.2 Mt/a蠟油加氫處理裝置是十一五期間中石化洛陽分公司油品質量升級改造工程之一，裝置以減壓蠟油、焦化蠟油和脫瀝青油的混合油為原料，進料硫含量為1.73 wt%,采用FRIPP開發的FFHT蠟油加氫處理工藝技術，主要生產硫含量低于1700 μg/g的精制蠟油，為催化裂化提供優質的原料。

加氫裝置是煉油裝置的重要脫硫裝置，原料硫含量比較高，同時也是設備腐蝕最為嚴重的部位，加強對關鍵部位的防腐保護是裝置長、滿、優運行的重要保證。裝置中設備和管材遇到的主要腐蝕形式有高溫氫腐蝕、氫脆、高溫硫化氫腐蝕、

低(濕)硫化氫腐蝕和連多硫酸腐蝕等[1-2]。在2011年停工大檢修期間分公司給蠟油裝置增上腐蝕在線監測系統，并完成5個關鍵監測點的數據采集和傳輸系統。本文對蠟油加氫在線腐蝕監測系統的機理、功能及應用情況進行分析。

1　蠟油加氫裝置腐蝕在線監測系統的建立

洛陽石化2.2 Mt/a蠟油加氫裝置在線監測系統于2011年9月停工大檢修期間在反應系統共安裝1套高溫探針，4套低溫探針，其具體安裝位置見表1。

表1　腐蝕監測點在加氫裝置的分布

在線腐蝕監測系統的構成：電感探針、現場腐蝕數據采送器、數據采集轉化模塊、上位機及腐蝕管理決策系統軟件。在線腐蝕監測系統布線原理圖見圖1。

圖1　在線腐蝕監測系統布線原理圖

1.1電感探針

電感探針測量原理是通過探針檢測腐蝕減薄所引起的磁通量的變化直接測得腐蝕深度，從而計算出金屬腐蝕速率，適用于各種介質，測量靈敏度高，可以測量腐蝕速率的短期變化。電感探針除了有片狀結構形式，還有管狀結構形式，適用于不同管徑，小于100 mm的小管徑管線適宜采用片狀探針。電感探針的溫度補償效果比電阻探針好，由于激勵信號是高頻信號，抗干擾性好[3-4]。

腐蝕探針根據安裝方式有拆卸式和固定式兩種。本系統主要采用可帶壓拆卸式探針，其現場安裝結構如圖2所示。

圖2　可帶壓拆裝式腐蝕探針安裝示意圖

1.2現場數據采送器

采送器的功能是產生交流電信號激勵探針測量線圈，將感應到的變化量轉化為可處理可傳送的數字信號，并通過RS485現場總線傳送到數據采集轉換模塊，再傳輸到上位機。

1.3數據采集轉換模塊

數據采集轉換模塊是腐蝕監測數據轉換器，通過數據采集轉換模塊中的RS485轉換接口實現采送器與上位機之間的現場數據通訊，同時該模塊中的電源轉換器還為采送器供電。數據采集轉換模塊最多同時支持32路采送器的接入。

1.4在線監腐蝕測上位機

上位機可采用可靠性較高的工控機，也可以采用普通的PC機代替，一般每一臺生產裝置配置一臺上位機，以提高腐蝕在線監測的可靠性。上位機安裝一個或多個數據采集轉換模塊實現數據采集。同時，上位機安裝有現場監控軟件以實現：(1)各點監測的組態；(2)監測數據的存儲；(3)監測數據的展示。通過多點實時在線監測，獲得生產過程中各流程腐蝕狀況，數據匯總到生產車間，根據反饋數據調整生產工藝。

2　蠟油加氫裝置在線腐蝕監測系統的應用

2.1在線腐蝕監測曲線與原料蠟油硫含量變化關系

圖3是2013年10月至2014年5月蠟油加氫裝置監測點在線腐蝕監測曲線，圖4是蠟油加氫原料油硫含量變化曲線。

圖3　在線腐蝕監測曲線

圖4　原料油硫含量變化曲線

由圖3可知，自2013年10月至2014年5月的5個實時監測點管道腐蝕損耗均呈緩慢上升趨勢；由圖4可以知，自2013年10月至2014年5月，裝置加工蠟油硫含量呈遞增趨勢，在2014年5月份硫含量高達1.5%。通常，引起管道腐蝕加劇與原料油硫含量以及注水量、緩蝕劑用量有直接關系，但是這段時間運行期間內，注水量和緩蝕劑量未發生較大改變，因此可以分析，引起管道腐蝕加劇的主要原因是原料油硫含量的增加。

由圖3分析，T5101塔頂空冷入口管道和V5104酸性水管道在線腐蝕曲線明顯比較陡峭，腐蝕損耗比較大，這與管線中的介質有直接的關系，T5101塔頂空冷入口管道中介質為245 ℃左右的油氣，且其中含量硫化氫和水，發生高溫硫化氫腐蝕；V5104酸性水管道中介質為50 ℃的HCl、H2S、NH3、H2O溶液，當H2S、HCl共存時,腐蝕更加嚴重[5]。這是因為硫化氫與鐵反應中生成的硫化亞鐵能繼續和氯化氫起反應：FeS+2HCl=FeCl2+H2S。氯化亞鐵能溶于水中，使腐蝕越來越深。裝置原料中含有少許Cl-，而且重整氫中也含有Cl-，另外系統蒸汽中也含Cl-，所以裝置也存在這種腐蝕[6]。

2.2探測點管道腐蝕速率與原料蠟油硫含量的關系

通過系統軟件對探測點管道實時在線腐蝕監測曲線進行微分，繪制管道腐蝕速率曲線，圖5是自2013年10月至2014年5月管道腐蝕速率曲線。

圖5　管道腐蝕速率曲線

由圖5可以看出，自2014年2月以來，5個探測點管道腐蝕速率明顯呈現增大趨勢，這與圖4原料蠟油硫含量變化趨勢一致。2月份蠟油平均硫含量為1.2%，5月份蠟油平均硫含量為1.5%，增長0.3%，圖5可以看出，T5101塔頂空冷入口管道腐蝕速率由0.12 mm/a增長到0.33 mm/a，T5101塔頂空冷出口管道腐蝕速率由0.05 mm/a增長到3.21 mm/a，V5104酸性水管道腐蝕速率由0.16 mm/a增長到5.75 mm/a，V5105酸性水管道腐蝕速率由0.04 mm/a增長到4.21 mm/a，T5105入

口管道腐蝕速率由0.09 mm/a增長到16.56 mm/a，分析得知，在原料蠟油硫含量<1.2%時，T5101塔頂空冷入口管道發生高溫硫化氫腐蝕加劇，而其余四個探針低溫硫化氫腐蝕速率比較小，腐蝕比較平緩；當原料蠟油硫含量>1.2%時，四個低溫探針發生低溫硫化氫腐蝕腐蝕速率比較快，腐蝕加劇。

3　結　論

通過對蠟油加氫裝置在線腐蝕監測系統監測曲線和實時原料蠟油硫含量分析可知，兩者變化規律是吻合的。

(1)引起管道腐蝕加劇的原因主要是原料蠟油硫含量的增加；

(2)在原料蠟油硫含量變化不大時，加氫裝置發生腐蝕的主要部位是硫化氫汽提塔頂空冷入口管線和冷高壓分離器酸性水管線；

(3)當原料蠟油硫含量>1.2%時，硫化氫汽提塔頂空冷出口、低壓分離器酸性水管線及富氫氣體脫硫塔入口管線腐蝕速率加快。

[1]李大東.加氫處理工藝與工程[M].中國石化出版社,2004:857-858.

[2]韓鵬.在線腐蝕監測系統在催化裂化裝置的應用[J].石化技術,2012,19(2):50.

[3]易鐵虎.在線腐蝕監測技術在煉油裝置中的應用[J].石油化工腐蝕與防護,2012,29(5):44.

[4]楊曉惠.在線腐蝕監測技術在石化行業中的應用[J].石油化工腐蝕與防護,2011,28(3):40.

[5]扈興茹.加氫裝置設備的硫化氫腐蝕及防護[J].廣州化工,2012,40(4):82.

[6]張建宇.潤滑油加氫裝置設備腐蝕分析與防護措施[J].石油化工設備技術，2001，22(5):52.

Application of On-line Corrosion Monitoring System in Wax Oil Hydrogenation Unit

MIAOXiao-shuai,LVHai-ning,LIMing,ZHAIZhi-wei

(Luoyang Petrochemical, Henan Luoyang 471012, China)

Equipment corrosion of wax oil hydrogenation unit mainly exists in the high temperature hydrogen sulfide corrosion and hydrogen sulfide corrosion at low temperature.In order to monitor the corrosion status of key parts, Luoyang Petrochemical increased the on-line corrosion monitoring system. Its mechanism and function were introduced, and the curve of corrosion on the online was analyzed.The results showed that the on-line corrosion monitoring system played a guiding role in wax oil hydrogenation process corrosion protection, when raw material wax sulfur content < 1.2%, the main part was hydrogen sulfide corrosion to occur in the unit stripping tower cold air inlet pipe and cold high pressure separator acidic water pipeline, when the raw material of gudao sulfur content >1.2%, the hydrogen sulfide stripping tower air cooling export, low pressure separator acidic water pipeline and a hydrogen rich gas desulfurization tower entrance pipeline corrosion rate were accelerated.

wax oil hydrogenation unit; corrosion;on-line corrosion monitoring system

苗小帥(1987-)，男，碩士，工程師，從事蠟油加氫工藝技術工作。

TE624

B

1001-9677(2016)03-0129-03