提高煉油加氫裝置設備防腐蝕的管控能力

劉東旭 張薇 張利佳

摘要：石油是社會生產中重要的化工能源，對于促進國民經濟增長具有重要的作用，而煉油加氫裝置是提煉原油的關鍵設備，如果裝置設備出現嚴重腐蝕，不僅會導致煉油加氫裝置工作效率大打折扣，還會造成煉油加氫裝置使用壽命嚴重縮短。基于此，本文以如何提升煉油加氫裝置設備防腐蝕管控能力為主要研究對象，首先分析了目前比較常見的煉油加氫裝置設備防腐措施，之后從設防值、工藝條件和化學注劑三方面探究了煉油加氫裝置工藝防腐蝕流程控制。

關鍵詞：煉油加氫;防腐蝕;工藝防腐

引言：

加氫裝置工藝是在高溫、高壓下進行的，其中還存在著H2、NH3和H2S等介質。因為這些腐蝕介質在原料中的含量越來越高，裝置設備腐蝕泄露風險也就日益加大。因此，一定要在各個環節中強化設備腐蝕管控，事先察覺出腐蝕隱患，避免因為設備腐蝕而導致出現生產事故[1]。

1.常見的煉油加氫裝置設備防腐措施

1.1設備防腐措施

主要的設備防腐方式包括升級材質、表面處理、陰極保護等。在設計加氫裝置的過程中需要根據裝置加工原料類型、特征和工藝操作條件對裝置腐蝕風險加以評估，進而合理地選擇設備材料，并要采取防腐蝕處理手段。裝置檢修時還需要再評估腐蝕區域，按照評估結果來決定是否需要采取升級材質措施或其他防腐蝕措施[2]。

1.2腐蝕檢測措施

對設備進行系統性腐蝕檢測，全方面了解設備腐蝕情況，同時分析還存在哪些管理漏洞。此外，還需要針對關鍵部位進行日常腐蝕檢測，如重點管線等。對于重點部位腐蝕情況一定要進行在線監測，保證可以實時監測并了解腐蝕性介質對設備造成的腐蝕嚴重程度，第一時間發現隱患并采取相應解決措施。

1.3工藝防腐手段

了解加工原料中S、N、Cl等腐蝕性物質的含量，和不同區域腐蝕性介質含量，合理地進行設防值設定，并且還要強化工藝參數和腐蝕程度的監控力度，制定工藝過程操作措施，建立腐蝕監測臺賬，確保生產可以安全運行[3]。

2.煉油加氫裝置工藝防腐蝕流程控制

2.1設定設防值

（1）控制氯含量在原料油與氫氣中的占比小于0.000001;

（2）控制硫含量在燃料氣中的占比小于100毫克每立方米，硫質量在燃料油中的占比應小于0.5%;

（3）鐵含量在易腐蝕設備中的占比應該在3毫克每升以內;

（4）硫含量與氮含量在原料油中的占比不能大于設計值。

2.2工藝條件控制

（1）控制管壁溫度始終低于煙氣露點溫度5攝氏度。

（2）按照爐管材料特質，確保爐管表面溫度始終維持在正常使用溫度。

（3）控制1/4總注水量在注水部位中保持液態，同時一定要保證高分水NH4HS質量分水低于0.04。一般而言，高壓空冷器前使用連續注水的方式，若是監測到NH4HS濃度變大，那么應該加大注水量。其余部位需要按照具體情況使用間歇注水方式或者連續注水方式。流速應該控制在3-6m/s，局部流速如果太大的情況下容易出現沖刷腐蝕，而局部流速如果太小的情況下容易產生垢下腐蝕。

（4）控制除氧水用量與臨氫系統凈化水用量在1/2以內。

（5）冷高分入口溫度范圍是40-55攝氏度。

（6）因為NH4Cl會伴隨原料中Cl、N、氯化氫等含量以及反應壓力的改變而出現不同的結晶溫度點，因此，可以按照裝置運行狀態識別NH4HS與NH4Cl在反應物中的結晶位置，改變反應器后換熱溫度與注水情況。

（7）為了保證鉻鉬鋼設備不會出現脆性破壞的情況，可以采取熱開停工工藝，這種工藝指的是反應器在開停工狀態下，如果器壁溫度始終在最低升壓溫度以下，反應器內壓力應小于材料屈服極限的1/5[4]。

（8）無論是開工時的升降溫速度，還是停工時的升降溫速度，都應該控制在25攝氏度每小時以下，裝置在停工時不能有過快的冷卻速度，而且在停工時應采取對應的工藝來釋放鋼中氫能，從而保證器壁中不存在氫含量。

（9）在停工狀態下，設備內部的N2應該維持在正壓狀態，此過程應保持奧氏體不銹鋼設備與管線金屬表面的干燥，但是所有和N2隔離的設備不能采取干燥處理，需要采用濃度在0.015-0.020之間的N2CO3和NaOH溶液中和清洗，清洗完畢應采用無氯軟化水進行沖洗，避免金屬表面殘留堿雜質而出現堿脆，并進入到催化劑中破壞催化劑活性。

（10）控制硫化氫在循環氫脫硫以后體積占比在0.0002-0.0010范圍內。

2.3采用化學注劑

在現實生活中還有很多煉油廠會采用化學注劑的方式來控制加氫裝置設備的腐蝕：

（1）按照加氫裝置汽提塔與分餾塔等塔頂油氣中水露點溫度，要確保塔頂內部溫度應始終較水露點溫度高14-28攝氏度，同時要對塔頂回流加以控制，其目的是為了避免塔頂回流而導致塔內出現相水腐蝕環境。

（2）塔頂系統按照具體腐蝕狀態合理選取注入的緩蝕劑，通常情況下會采取原劑注入方法進行緩蝕劑的注入，而且要通過自動注入設備進行注入，保證注入頻率一致，并且不會出現注入中斷的現象。

（3）需要按照具體腐蝕狀態在高壓空冷前合理選取注入的緩蝕劑，應在空冷器入口5米以外的位置進行加注，或者也可以采用同高壓注水一起進行加注。

3.結語

煉油廠應該不斷完善自身的防腐管控體系，明確煉油加工中的原料S、N、Cl等腐蝕性物質含量，同時要準確掌握裝置有關腐蝕性介質含量，在進行煉油加氫裝置設備防腐蝕管控的過程中，一定要從多方面考慮進行防腐措施，一方面要確保設防值設定的合理性，并按照相關工藝條件嚴格掌控各方面工藝參數，同時也要分析工藝參數改變的情況下所導致的不同腐蝕問題，在采用化學注劑進行加氫裝置設備防腐的時候，一定要注意相關事項，合理進行緩蝕劑的注入，多角度入手，全面保證煉油加氫裝置設備的防腐蝕工作落實到位。

參考文獻：

[1]馬紅杰，傅薔.裂解汽油加氫裝置脫戊烷塔頂工藝防腐蝕措施及優化[J].石油化工腐蝕與防護，2019，36（02）：13-15+21.

[2]張召兵，溫紅林，趙峰，王承廣.混合油加氫裝置高壓空冷器腐蝕原因分析與操作優化[J].煉油技術與工程，2017，47（11）：35-38.

[3]高晗，王玉龍，金書含，張萌，姜艷峰，梁宇.催化重整裝置預處理系統的腐蝕分析與防護措施[J].化工技術與開發，2017，46（01）：48-49+43.

[4]陳崇剛，李立權，于鳳昌，苗普.加氫裝置脫硫化氫汽提塔系統腐蝕調查——腐蝕控制對策[J].石油化工腐蝕與防護，2016，33（06）：9-13.