石油煉制常減壓裝置腐蝕與防腐研究

夏加云

摘要：石油是一種非常重要的能源以及化工原料，在使用之前必須要通過復(fù)雜的煉制過程，在石油煉制工藝中最主要的裝置為常減壓裝置，該裝置在石油煉制過程當(dāng)中很容易受到不良腐蝕問題，嚴(yán)重影響到了整個(gè)石油煉制工作的順利開展。基于此，本文重點(diǎn)針對(duì)石油煉制常減壓裝置的腐蝕問題展開了分析和研究，并且提出了相應(yīng)的防腐蝕策略。

關(guān)鍵詞：石油煉制;常減壓裝置;腐蝕;防護(hù)

近階段隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度不斷加快，有效推動(dòng)了我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，在社會(huì)的發(fā)展過程中，對(duì)石油資源的需求量不斷加大，同時(shí)針對(duì)各種化工產(chǎn)品的需求量也在不斷上漲。因此，相關(guān)煉化企業(yè)在日常的生產(chǎn)和加工過程中，需要不斷擴(kuò)大自身的生產(chǎn)規(guī)模，提高石油煉制工作的效率和質(zhì)量，以此才可以充分滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)資源的需求量。但是在現(xiàn)階段石化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，不管是國產(chǎn)石油還是進(jìn)口原油當(dāng)中，基本上都含有大量的硫元素以及酸性物質(zhì)，這些物質(zhì)在煉制過程當(dāng)中會(huì)對(duì)常壓裝置產(chǎn)生不良的腐蝕問題，直接影響到了石油煉制工作的順利開展。基于此，必須要針對(duì)石油煉制常減壓裝置的腐蝕問題進(jìn)行深度研究和分析，提出相應(yīng)的防腐蝕處理措施來保證石油煉制工作的順利開展。

1常減壓裝置概述及腐蝕對(duì)煉化業(yè)的影響

在石油煉制工藝當(dāng)中常減壓裝置不但是整個(gè)煉制工藝的龍頭裝置，同時(shí)也是受到腐蝕問題最為嚴(yán)重的裝置之一，通常情況下常減壓裝置產(chǎn)生腐蝕問題分為兩種類型，即主要為低溫輕油段硫腐蝕和高溫重油段環(huán)烷酸腐蝕問題，造成這兩個(gè)不同環(huán)節(jié)腐蝕問題原因也各有不同。當(dāng)前由于原油的重質(zhì)化和劣質(zhì)化情況越來越明顯，原油當(dāng)中所含有的各種酸性物質(zhì)以及硫元素越來越多，直接對(duì)生產(chǎn)過程中的設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，通常情況下設(shè)備的腐蝕機(jī)理經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種不同的變化，這些雜的腐蝕問題如果僅僅通過傳統(tǒng)的防腐蝕處理技術(shù)，將無法得到有效的解決，同時(shí)這些腐蝕物質(zhì)會(huì)加快設(shè)備的腐蝕速率，嚴(yán)重的情況下會(huì)造成生產(chǎn)裝置出現(xiàn)嚴(yán)重的泄露問題。因此，工廠不得不對(duì)設(shè)備進(jìn)行停工檢修或者是換新處理，不但影響裝置的安全、平穩(wěn)、長(zhǎng)周期運(yùn)行;同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重影響到整個(gè)煉廠的經(jīng)濟(jì)效益。

2.常減壓裝置腐蝕機(jī)理

2.1低溫鹽酸腐蝕

石油煉制過程中常減壓裝置產(chǎn)生的腐蝕問題，其中比較常見的是稀鹽酸和硫化氫腐蝕問題，這種腐蝕問題通常情況下發(fā)生在初餾塔、減壓塔以及常壓塔三個(gè)區(qū)域當(dāng)中，具體區(qū)域位于設(shè)備冷凝冷卻系統(tǒng)、塔頂揮發(fā)線系統(tǒng)及存在相變的區(qū)域當(dāng)中，溫度低于150攝氏度的區(qū)域范圍當(dāng)中。在石油的煉制過程中原油當(dāng)中含有大量的鹽、硫化物等酸性物質(zhì)，在實(shí)際的處理過程當(dāng)中，如果含氯物質(zhì)和含硫物質(zhì)產(chǎn)生了變化，形成了稀鹽酸或者是硫化氫，由于這些物質(zhì)的沸點(diǎn)相對(duì)較低，因此主要在分餾塔的頂部區(qū)域聚集，當(dāng)遇到蒸汽冷凝水的情況下會(huì)產(chǎn)生一系列不良反應(yīng)，形成酸性較強(qiáng)的腐蝕性物質(zhì)，尤其是針對(duì)硫化氫物質(zhì)來講還會(huì)直接造成循環(huán)腐蝕問題，通常情況下氣相部位的腐蝕程度相對(duì)較輕，而在相變及液相部位的腐蝕情況比較嚴(yán)重。

2.2高溫硫和環(huán)烷酸腐蝕

當(dāng)常減壓裝置內(nèi)部的溫度保持在240～425攝氏度范圍之內(nèi)經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生高溫腐蝕問題，產(chǎn)生高溫腐蝕問題會(huì)直接在初餾塔的底部換熱系統(tǒng)當(dāng)中產(chǎn)生，同時(shí)減壓塔的測(cè)線和減壓渣油換熱器等部位也會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕問題，高活性的硫化氫在高溫的環(huán)境下，會(huì)和金屬之間直接發(fā)生反應(yīng)，在每一個(gè)不同的接觸部位當(dāng)中都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的腐蝕問題，而溫度的不斷提升會(huì)促使整個(gè)非活性硫的快速分解，溫度的不斷升高硫的腐蝕性會(huì)明顯加劇，尤其是針對(duì)高溫條件下分解出來的單質(zhì)硫腐蝕程度上相比于硫化氫物質(zhì)來講更為嚴(yán)重。在此過程中，金屬的表面會(huì)形成相應(yīng)的硫化物質(zhì)保護(hù)膜會(huì)有效減緩腐蝕速率，如果裝置內(nèi)部的液體流速較高保護(hù)膜會(huì)慢慢脫落，新的腐蝕問題會(huì)由此而生。當(dāng)溫度范圍保持在260～440度時(shí)會(huì)產(chǎn)生局部環(huán)烷酸腐蝕問題，不需要水作為介質(zhì)可以直接和金屬材料之間形成反應(yīng)，從而造成了大面積金屬腐蝕問題。

3常減壓裝置腐蝕防護(hù)措施

3.1調(diào)整“一脫三注”工藝

“一脫三注”主要是指脫鹽脫水、注緩蝕劑、注中和劑和注水，這種防腐蝕處理方式屬于一項(xiàng)非常重要的工藝防腐蝕措施，在“一脫”當(dāng)中主要是提高原油的脫鹽效率，主要的操作方式包含了提高電脫鹽的溫度，選擇出相應(yīng)的破乳劑并且適當(dāng)?shù)奶岣咦⑺浚ㄟ^引入超聲波破乳技術(shù)和脈沖變壓器設(shè)備，來提高原油材料的脫鹽工作效率，簡(jiǎn)單來講這些處理方式都是為了有效優(yōu)化電脫鹽的工作步驟，在“三注”條件當(dāng)中主要是加入相應(yīng)的調(diào)和試劑，有效降低常減壓塔當(dāng)中的硫化氫和鹽酸等物質(zhì)，有效調(diào)節(jié)常減壓裝置當(dāng)中的塔頂水PH值大小，使用較多的綜合劑是無機(jī)氨，所形成的氯化物固體會(huì)造成管道結(jié)構(gòu)或者是堵塞問題，進(jìn)而會(huì)形成更加嚴(yán)重的腐蝕。因此，現(xiàn)階段在大部分的石油煉制工作當(dāng)中，基本上都采用有機(jī)氨材料來進(jìn)行替代，通過這一處理方式有效緩解了設(shè)備漏點(diǎn)區(qū)域的不良腐蝕問題，向裝置內(nèi)部加入緩釋劑，可以有效保護(hù)注入點(diǎn)之后的設(shè)備腐蝕問題，但是如果該材料使用過多會(huì)對(duì)整個(gè)廠減壓裝置產(chǎn)生不良的影響。因此，在正式使用之前需要針對(duì)緩釋劑效果來進(jìn)行有效的評(píng)定，以此來保證整個(gè)裝置內(nèi)部防腐蝕處理工作效果。

3.2設(shè)備選材

在常減壓裝置的材料選擇上需要盡可能選擇抗腐蝕性能更好的材料，其中重點(diǎn)包含了外部材料、結(jié)構(gòu)材料以及內(nèi)部涂層三個(gè)構(gòu)成環(huán)節(jié)，在材料的防腐蝕程度上主要是升級(jí)材質(zhì)為了保證高溫條件下，裝置內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕問題，在常減壓工藝流程當(dāng)中，需要依照相關(guān)的生產(chǎn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)裝置技術(shù)材質(zhì)防腐蝕問題進(jìn)行有效的控制，充分避免應(yīng)力過于集中或者是裝置內(nèi)部局部過熱等問題，有效控制裝置當(dāng)中液體的流動(dòng)速率，可以使用管徑更大的材料來替代直徑較小的管道材料，并且在安裝過程中需要充分注意磨平處理，有效加強(qiáng)管道銜接區(qū)域的防腐蝕處理效果，以此來最大限度上提高成減壓裝置的抗腐蝕性能。

4.結(jié)束語：

在石油煉制過程中由于設(shè)備腐蝕問題所造成的安全事故也在不斷增多，由此可以看出在石油煉制過程中，針對(duì)各種設(shè)備的防腐蝕處理對(duì)實(shí)現(xiàn)整個(gè)煉化企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及安全生產(chǎn)有著重要的保障。

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