王兆旭
中国石化天津分公司炼油部联合二车间 天津市 300270
摘要:在炼油厂原油炼制中会产生很多腐蚀性物质,常减压装置中这些物质经常出现,在高温高压的环境下,这些腐蚀性物质对常减压装置中的设备造成严重腐蚀问题从而影响其正常运转。尤其在原油含硫量较高、装置材料防腐性较差的情况下很容易出现严重的腐蚀现象,导致泄漏事故的发生,甚至威胁安全生产。为此,必须提高对常减压装置腐蚀问题的重视程度,在炼油厂生产中根据实际情况采取必要的防腐蚀技术和措施。
关键词:炼油厂;常减压蒸馏装置;防腐蚀技术
1 炼油厂常减压蒸馏装置防腐蚀概况
炼油厂常减压装置是炼油生产中的第一道工序,利用常减压装置进行蒸馏分离的过程中会产生许多腐蚀性物质,这些物质大多含有原油中的腐蚀性元素,比如硫元素会对设备造成严重的腐蚀损害。为提高原油炼制的速度与质量,必须确保常减压蒸馏装置的稳定,因此会采取一些技术方法来提高设备的抗腐蚀性能,不仅可以提高装置工作效率,充分发挥装置作用,确保原油加工的质量,而且也降低了设备的成本,提高设备利用率。现阶段,对于原油加工已经取得了很大的进步,在加工技术发展的同时也加快对设备防腐蚀性技术的研究,在实际生产中根据具体情况采取多种防腐蚀性技术,可起到降低设备维修周期、延长设备使用寿命,提高设备生产效率和质量的作用。
2 常减压蒸馏装置腐蚀的原因分析
常减压蒸馏装置分为高温部位和低温部位,腐蚀一般发生在高温部位,高温部分之所以会频繁出现严重的腐蚀问题,主要所处环境的温度过高有关。当环境温度升高以后,使得原油中的非活性硫元素和其他化学物产生反应生成活性硫,从而对设备造成的腐蚀损害高于其他部位。尤其在高温渣油换热器、初底油二级渣油换热器、减压塔底部位,因为温度较高,原油在经过这些部位时使原油中的硫和这些部位的壳体、管束等接触造成腐蚀。低温部位的腐蚀主要表现为硫腐蚀,但是腐蚀的程度与含硫化合物的类型、含量以及稳定性有关,当原油中的非活性硫转变成活性硫以后,即便含量较低也会对设备造成很严重的腐蚀损坏。
3 常减压蒸馏装置常见防腐蚀技术和在炼油生产中的应用
3.1 材料升级
对常减压蒸馏装置所使用的材料进行合理的升级优化有利于提高设备的防腐蚀能力,延长设备使用寿命。蒸馏装置中分成高温和低温两个部分,对于不同的部位应该选择不同的材料,比如高温部位更容易受到腐蚀,对该部位应选择防腐蚀能力更强的Cr-Mo钢和合金钢材料。对于加工酸或硫含量较多的原油的设备一般采用300系列的不锈钢材料。而装置的低温部位相对而言发生腐蚀的概率较小,一般只要采用普通碳钢类材料即可。为进一步增强设备防腐蚀能力,可选择使用质量更好的材料,比如Cr2AlMo,2205双相钢等。此外,还要加强设备的设计优化,避免使设备重要零部件接触到腐蚀性强的物质,密封好各个管路,避免因管路破坏而引起含腐蚀性物质渗出。在安装时要采取必要的密封措施,确保设备及其零件安装的精确。
3.2 处理设备表面
对炼油设备的表面采取针对性的措施也可以提高设备的防腐蚀能力,一般采取的方式是将非金属材料涂抹在设备表面,或采用渗铝、渗硅的方式,Ni-P涂层也具有较好的防止设备表面腐蚀的作用。另外冷固化材料和贝尔佐涂料也在设备表面处理中得到了广泛的应用,起到提高设备表面抗腐蚀能力、减少腐蚀损坏的作用。
3.4 改进电脱盐工序
电脱盐是常减压蒸馏中的重要工序之一,为确保原油加工质量和效率的同时又能减少对设备的腐蚀伤害,有必要对电脱盐工序进行优化改进。目前常用的电脱盐技术有直流电脱盐、高速点脱盐、交直流电脱盐等,使用不同的技术不仅对原油处理效果不同,而且对设备的影响程度也不同。为避免电脱盐时电流过大、金属离子过多而对设备造成损坏,对电脱盐装置结构进行改进,控制破乳剂的使用量,不仅可以提高脱盐的效果,而且选择合适的破乳剂和用量、比例等可以加快脱盐速度。结合一些加助剂,比如脱金属剂的应用,对于金属离子较多的原油以及酸含量较大的原油,脱金属剂可以起到控制电脱盐电流的作用。
3.5 调整原油比例
原油类型很多,加工不同原油时对蒸馏设备的腐蚀机理和程度不同,为尽量减少对蒸馏设备的损害,可通过调整加入的原油的比例,尽可能地找到可以最大化减轻设备负担的比例。在炼油生产的过程中,结合实践经验不断优化和调整加入原油的比例非常重要,对于提升蒸馏设备应用的稳定性和使用寿命、使用效率等都具有非常重要的意义。在加工含硫量和含酸量较大的原油时,应先调整加入的原油的比例,然后再采取蒸馏操作,可实现对设备的保护,提高设备的使用效率和使用寿命,有利于控制生产成本。
3.6 添加防腐剂
防腐助剂在原油蒸馏加工中的应用,不但可以避免蒸馏过程中对设备造成腐蚀损害,而且也节约了成本。市面上有多种多样的防腐助剂,应根据实际生产需要选择合适的类型。合理选择防腐剂不仅可以降低蒸馏设备腐蚀概率、减少生产成本,而且也有利于加快加工速度、提升生产质量。在原油加工时可能选择的原油质量较差,劣质的原油对设备的腐蚀性更强,可在蒸馏时加入缓蚀剂来减缓劣质原油对设备的腐蚀作用。这种在设备低温部位加入中和剂与缓蚀剂的方法大大降低了原油加工对低温部位的腐蚀损坏,此外,有的生产企业研发了一些可降低原油对蒸馏设备腐蚀性的系统,实现对原油酸碱值的控制,结合在线监测和自动化监控装置能很好地控制原油质量,极大地提升了原油加工时对蒸馏设备的防腐蚀保护作用。
4 结语
综上所述,常减压蒸馏是原油加工的重要工序,在蒸馏分离的过程中会产生一些腐蚀性物质,这些物质与原油中本身含有的腐蚀物质会对常减压蒸馏装置产生极大的腐蚀损坏。为降低腐蚀程度,提高设备使用效率和使用寿命,必须对常减压蒸馏装置采取必要的防腐蚀保护措施。通过对装置材料升级、对设备表面防腐蚀处理、改进电脱盐工序、调整原油比例、加入防腐助剂等方式,能有效减少原油加工对设备的伤害,提高设备检修周期和使用周期,减少原油加工安全隐患。
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