高建军
中国石化天津分公司炼油部联合九车间 天津市 300270
摘要：在炼油厂加工过程，催化裂化过程中是重要的二次加工过程。目前，加工原料性质劣化，对产品的要求在不断提高，催化裂化装置存在的设备腐蚀问题也越来越突出。这会严重影响催化裂化装置的应用效果。在催化裂化装置应用过程中，需要加强该装置腐蚀原因的分析工作，同时提出有效的安全防护建议，尽可能保证催化裂化装置能够安全平稳运行。
关键词：催化裂化装置；腐蚀原因；防护措施
前言
在炼油厂加工过程中，腐蚀是存在炼油加工的整个过程中的。设备腐蚀可能会导致装置的使用周期缩短，并且会影响装置的应用安全性，可能会引发爆炸、着火等安全事故。催化裂化装置是炼油厂加工过程中所使用的重要装置类型。为了能够保证催化裂化装置的平稳安全运行，需要全面了解催化裂化装置的腐蚀原因。同时利用有效的安全防护措施，保证催化裂化装置的使用寿命和使用安全性。
一、对催化裂化装置腐蚀情况产生影响的因素
在催化裂化装置使用过程中导致其腐蚀的主要原因表现在以下方面：第一，低温H2S腐蚀。低温硫化氢环境属于腐蚀环境，在炼油厂二次加工过程中，这一部位是催化裂化装置的吸收稳定区域，在吸收稳定区域存在的油气分离器液面计接管可能会出现泄露问题。这主要是因为低温湿硫化氢腐蚀环境造成的。碳钢设备在该腐蚀环境中会出现均匀腐蚀以及湿硫化氢应力腐蚀开裂等问题。第二，烟气低温露点腐蚀。在炼油厂加工过程中，催化烟气内本身含有二氧化硫和三氧化硫，在低温情况下三氧化硫与水分共同作用，在露点部位冷凝，从而生成硫酸。而硫酸会对该部位产生露点腐蚀，直接影响设备的使用情况。催化剂中的硫化物在烧焦时也会转化为二氧化硫和三氧化硫。在高温烟气环境下，三氧化硫气体不会对金属材质产生影响，但是如果烟气温度不断降低，到400℃以下时，三氧化硫会与水蒸气反应形成稀硫酸而腐蚀金属设备表面。在金属表面会出现低温硫酸腐蚀情况，稀硫酸本身是非氧化性酸对金属材料的腐蚀作用相对较强，在低温受热面上的硫酸液体还会与气态硫以及烟气内的灰尘聚集而形成糊状垢物，导致热阻增加，降低壳体的表面温度。这会进一步加剧稀硫酸对金属的腐蚀情况。第三，催化剂冲蚀腐蚀也是催化裂化装置出现腐蚀的主要原因之一。在金属表面与流体之间是高速相对运动的，很容易导致金属损坏问题。这主要是因为管道受冲刷作用以及腐蚀作用而形成的，这种局部腐蚀危害性比较大。催化裂化装置运行过程中催化剂是反应再生系统的主要介质，在线速比较高的情况下，催化剂固体颗粒对反应再生系统内的旋风分离器以及有氧系统的机泵等都会产生比较严重的冲刷作用，很容易出现泄漏事故。该装置在近几年发生的油浆泵出口阀门泄漏就是因为催化剂冲刷而引起的。催化剂冲刷会直接影响催化裂化装置的运行情况。第四，循环水腐蚀。
在敞开式的循环冷却水系统内，冷却水是循环使用的，通过热交换器水的水温会上升，经过冷却塔后与空气进行接触冷却，而冷却的水再次循环利用。在这种情况下，冷却水会被浓缩，会导致水质恶化。循环冷却水在系统热交换器会产生结垢与附着物等，会直接影响热交换器的换热效率，并且会导致设备的管道出现垢下腐蚀，进而对该系统的正常运行产生不利影响。循环水垢下腐蚀本身是一种比较特殊的局部腐蚀情况，主要是因为腐蚀产物沉积物影响而产生的。介质在金属表面流动以及电介质扩散会受到一定影响，导致被阻塞的空腔内介质化学成分以及整体介质差别比较大。这会影响空腔内介质的pH值，从而产生阻塞点蚀腐蚀[1]。
二、针对影响因素采取的防护措施
可以采取以下措施开展有效的防腐蚀工作。第一，对原油混炼比例以及原料中的硫含量进行合理控制。在炼油过程中对原油混炼比例进行控制，能够有效防止环烷酸以及硫酸氨腐蚀。在炼油厂炼制过程中，原油种类比较多，对几种炼制原油比例进行合理控制，将进入到装置的原油含硫量控制在合适范围内，可以有效降低在加工过程中的腐蚀情况。此外，对燃油开展有效的调配工作，也有利于缓解催化裂化装置管线和设备腐蚀。需要注意的是，尽可能避免原料中含硫量大范围波动而对设备腐蚀产生不利影响。第二，开展有效的工业防腐蚀工作。工业防腐措施主要注射缓蚀剂以及水，主要是在分馏塔顶以气压机富气出口管线完成注射工作。对分馏塔顶油气管线注射缓蚀剂时，需啊哟对注射量进行合理控制。要在考虑塔顶总流出物的同时，保证均匀注入。此外，还要对分馏塔顶出水管线注水的水质进行严格检查，保证水质达标，要将排水pH值控制在8.5以下[2]。第三，需要开展循环水水质管理工作。循环水是导致催化裂化装置出现腐蚀的主要因素之一。加强循环水水质管理工作有利于提高水质监测水平，有降低循环水对催化裂化装置产生的腐蚀影响。在对循环水进行水质管理时，动力车间必须严格按照相关规定配方对循环水定期加药。同时要重视防腐蚀、防结垢、防微生物等管理工作，确保水质的稳定性，防止水质出现大范围变化，提高水质质量。与此同时，在对车间换热器进行管理时，需要保证循环冷却水的流速，在0.9m/s以上。而壳程的循环冷却水流速在0.3m/s秒以上。如果因为条件限制不能保证循环水满足上述要求，需要充分发挥防腐涂层以及反向冲洗等措施的积极作。循环冷却水的换热器中工艺介质温度一般在130℃以下，而出水冷气温度一般在60℃以下。
三、结语
总而言之，在当前的炼化企业发展过程中，需要加强原油控制工作，特别是要对原油混炼比例以及原油内的硫含量进行合理控制，才能够降低催化硫化装置的腐蚀情况。与此同时，要构建完善的防腐体系，开展有效的循环水管理工作，提高催化炼化装置防腐水平，保证催化裂化装置可以长期安全运行。
参考文献：
[1]王浩， 王自军， 董涛. 催化裂化装置腐蚀及原因探讨[J]. 石油化工腐蚀与防护， 2015(4):36-39.
[2]徐品德， 朱荣欣， 赵权利，等. 催化裂化装置水封罐管线腐蚀分析与防护[J]. 设备管理与维修， 2019, 000(009):159-163.