焦化裝置發生腐蝕的原因分析及預防措施

趙懷龍

摘 要：裝置腐蝕問題是影響石化企業正常生產的主要因素，腐蝕不可避免，但必須進行有效的預防和治理，以免釀成事故。下文以M石化公司焦化裝置中的加熱爐和分餾塔發生腐蝕為例，對加熱爐和分餾塔發生腐蝕的原因和相應的防護措施進行了詳細說明，以期有所裨益。

關鍵詞：預防措施；焦化裝置；腐蝕；原因

我國焦化裝置及生產技術雖然已獲得較大進步，但焦化裝置腐蝕問題一直存在，其中加熱爐和分餾塔的腐蝕會對裝置的正常運行產生較大影響，加熱爐是整個焦化裝置的核心，分餾塔在生產中起著分餾不同沸點油品的作用，因此需要結合原料性質、操作參數及設備條件等，科學分析加熱爐和分餾塔發生腐蝕的原因，多方考證制定出符合焦化裝置實際生產的防治措施。

一、焦化裝置加熱爐發生腐蝕的原因及預防措施

（一）加熱爐系統發生腐蝕的原因

加熱爐爐管和空氣預熱器是加熱爐系統發生腐蝕的主要部位，發生腐蝕的原因有：一，加熱爐管的腐蝕分為管內和管外腐蝕。管內腐蝕與加工原料性質有關，腐蝕類型為高溫硫腐蝕；管外腐蝕與爐管所在的爐膛環境有關，主要因素有爐膛溫度、燃料氣硫含量、爐膛氧含量，腐蝕類型為高溫硫腐蝕和高溫氧化腐蝕。二，高溫硫腐蝕。高溫氧化腐蝕和空氣預熱器熱管的低溫露點腐蝕。高硫腐蝕是由于高硫原料在高溫下發生裂解，生成H2S和硫單質，其會與爐管中的Fe反應，在570℃以上時生成Fe2O3，由于其結構疏松、原子空位多，所以氧原子容易滲透至金屬表面，進而出現加熱爐管腐蝕、脫落；空氣預熱器的核心部件是熱管，燃料氣中的硫在燃燒過程中產生SO2和SO3，當煙氣溫度低于露點溫度時，會產生翅片管露點腐蝕。

（二）預防加熱爐發生腐蝕的對策

1、采用表面滲透鋁技術應對爆皮問題。對加熱爐轄射爐管表面進行滲鋁處理，處理后，高溫氧化反應生成致密尖晶結構的Al2O3FeO，可對鐵起到很好的保護作用，減緩腐蝕。2、采用耐腐蝕材質，增加腐蝕余量。據實踐得出1Cr5Mo、1Cr9Mo、316L具具有一定耐環烷酸腐蝕。316L是最耐環烷酸腐蝕的，當溫度大于400℃是也可采用1Cr9Mo。3、露點腐蝕。09CrCuSb能在排煙溫度降至露點或低于130℃時，顯著降低腐蝕速率。此外，改造風道，將部分熱空氣作為循環風從空氣預熱器出口引至鼓風機入口與冷風混合，提高空氣預熱器進口空氣溫度。4、提高燃料氣的脫硫效果，降低加熱爐燃料氣中的硫含量，以降低高溫硫腐蝕和空氣預熱器低溫露點腐蝕。另外，提高操作人員的技術水平，合理調節各燃燒器火焰，使火焰不出現干擾、偏斜和撲舔爐管現象，防止爐管表面局部溫度過高，調節進氧量，降低空氣過剩系數。

二、焦化裝置分餾塔發生腐蝕的原因

（一）分餾塔發生腐蝕的原因

1、高線速沖刷磨損。分餾塔各塔盤間氣液相達到平衡時，上升的油氣線速是一定的。但若某一段塔盤注入的液相回流過小，則在短時間內該段塔盤液相的氣化量會迅速增加，則該段塔盤的氣相線速會過高，過高的線速沖刷很容易破壞金屬表面形成的保護膜。2、結鹽水洗低溫腐蝕。由于重污油來源、成分復雜，且含水、含鹽較多，含水多時易導致焦炭塔壓力大幅波動，高鹽含量減壓渣油和重污油以急冷油方式進入焦炭塔，氯離子與焦炭塔塔頂油氣一起被帶入焦化分餾塔，在分餾塔頂部與高溫油氣中的氮化物反應生成NH4Cl，最終在分餾塔塔頂低溫區結晶析出，造成降液槽、抽出管線、機泵入口濾網、機械密封波紋管等堵塞。3、結鹽磨損腐蝕。由于進料鹽含量及污油回煉量大，分餾塔塔頂會集聚更多的鹽類而增加了水洗次數。當除鹽水進入系統后，水將頂循環系統析出的銨鹽溶解成細小的鹽粒隨塔頂循環汽油被不斷地抽出，經過頂循環泵升壓后返回塔內，鹽顆粒對塔盤始終有磨損，久而久之發生塔盤腐蝕。

（二）應對措施

1、增設分餾塔頂部水洗專用線。在分餾塔塔頂空氣冷卻器入口閥后的吹掃蒸汽管線上增加DN50除鹽水線，若空氣冷卻器管束出現銨鹽結晶，塔頂油氣經過空氣冷卻器的流通面積會減小，塔頂壓力逐漸升高而氣壓機入口壓力會逐漸降低，塔頂油氣通過空氣冷卻器會受阻，應根據壓力變化及時增加或減少空冷臺數，調整空冷操作。2、監控原料鹽含量。為減少焦化原料中的雜質含量，需強化常減壓二級電脫鹽效果，確保焦化進油質量。當罐區重污油回煉時，要求罐區加強脫水工作，保證重污油含水量必須小于或等于10%。每次送油前，相關人員要到罐區現場確認脫水效果。通過電脫鹽和污油脫水，降低焦化原料中的含鹽量和含水量，改善原料性質，降低分餾塔頂的腐蝕程度。3、改善分餾塔上部熱量分布。在M石化企業的焦化裝置經過大修正常投產后，分餾塔塔頂的溫度控制在125-130℃，以避免分餾塔內銨鹽在塔頂塔盤結晶析出，實現了銨鹽結晶區域向塔頂后部轉移的目的，最大程度地減少分餾塔頂部在線水洗次數，以免分餾塔頂部出現液態水造成塔盤露點H2S-HCl-NH3-H2O腐蝕和鹽顆粒的磨損腐蝕。

三、結語

總而言之，原料油性質是引起焦化裝置分餾塔、加熱爐、管線、塔器、罐體、換熱器等發生腐蝕的共同原因，基于此要選擇防腐性能較好的材質，優化進料油性質，做好巡檢工作等，以降低焦化裝置腐蝕程度及腐蝕問題的發生幾率。

參考文獻：

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