常减压蒸馏装置的低温腐蚀与防护措施

发表时间:2021/6/17   来源:《科学与技术》2021年第29卷6期   作者:韩寿军
[导读] :随着石油化工企业发展规模的不断壮大,企业内部对常减压蒸馏装置设备的保护也越发重视
        韩寿军
        中国石化天津分公司炼油部联合二车间 天津市 300270
        摘要:随着石油化工企业发展规模的不断壮大,企业内部对常减压蒸馏装置设备的保护也越发重视。由炼油常减压蒸馏的运行环节来看,常减压蒸馏装置通常会在低温和高温部位产生腐蚀现象。本文针对常减压蒸馏装置的低温腐蚀与防护措施展开简要分析,希望能够进一步提升常减压蒸馏装置的防护效力,更好的保障炼油操作的有序开展。
        关键词:常减压蒸馏装置;腐蚀;防护;措施
        人们生活水平的提升使得石油产品的需求越发提升,同步推动着石油化工产业的运营与发展,石油的基本质量将是决定化工产业发展的重中之重。对化工企业当中的炼油设备进行科学的保养和损伤防护,是保证企业生产顺利开展的必要途径,其中常减压蒸馏装置的防护措施开展,为化工炼油企业的运行提供了极大的保障条件。
        1常减压蒸馏装置低温部位的腐蚀
        在常减压蒸馏装置中,常压塔塔顶换热器和减压塔顶水冷器都归属于常减压蒸馏装置的低温部位,由于原油中存在的活性硫成分,能够与金属设备产生一定的化学反应,直接导致了常减压蒸馏设备产生腐蚀损伤,非常不利于设备功效的充分发挥。通常情况下,在常减压蒸馏装置低温部位的装置腐蚀,主要表现为硫腐蚀(H,S一HCL- -H2O)现象,原油中的硫含量越高,对常压塔顶换热器与减压塔顶水冷器部位的腐蚀损伤就越严重。
        而且在常减压蒸馏装置的应用当中,硫腐蚀会贯穿于炼油环节的整个过程当中,原油中的硫其实与腐蚀损伤并没有明显的对应关系,硫腐蚀涉及装置多腐蚀环境具备着极强的多样性和多元化特点,硫化物自身种类、物质总量和化学稳定性的不同,其所造成的设备服腐蚀损伤程度也不同。在常减压蒸馏装置的应用当中,像是硫化氢、单质硫、硫醇等活性硫化物含量越高,设备产生的腐蚀反应越明显。如果把原油中的非活性硫易物质转化为活性硫,不管含量高低,都会对炼油设备造成严重的腐蚀损伤,也由于含硫化合物的转化关系的复杂,硫腐蚀的研究、防腐蚀措施的制定存在很大的实施困难,需要在常减压蒸馏装置的应用中,依照具体的设备问题进行具体的总结和分析。
        2.1常压塔塔顶换热器腐蚀的原因
        在常减压蒸馏装置的应用当中,高速油气的冲刷腐蚀磨损、原油性质变化以及工艺防腐蚀的欠缺是造成常压塔塔顶换热器的腐蚀三类重要原因。首先,高速油气冲刷现象的产生,一般由于设备常压顶的整体负荷量较高,装置自身在设计时没有设定好循环回流系统,而是单纯的设置为设备塔顶回流,直接导致了回流量与常压油量的过大,使得常顶油气总量超过可负荷的范围。这些油气当中还带极强的腐蚀成分,一旦设备塔顶的油气量过大,对设备的管束腐蚀损伤会直观增强。
        其次在常减压蒸馏装置的应用当中,由原油性质改变而引起的腐蚀也是常压塔设备塔顶换热器的常见腐蚀问题,在常顶油箱系统当中,会存在不同定量的HCLH2S.H20。HCL成分来自盐类的水解以及有机氯化物的高温分解,H2S则大部分是通过原油及硫化物的高温分解造成的。

H20具体来源于原油中的水汽成分,另外汽提用蒸汽以及塔顶注水也能够产生定量的H2O。HCL成分和H2S成分能够共同伴随轻组分进行挥发,将自身转换为气体的状态,这时其对设备管束的腐蚀性十分小。再经过冷却换热环节后,整体温度会下降到露点以下产生液体凝结现象,再在换热器的壳程度中形成HCL- -H,S- -H2O腐蚀系统,并将HCL和H2S构成了相互形式的腐蚀循环。
        最后,工艺防腐蚀的欠缺也是造成设备腐蚀损伤的原因之一。在常减压蒸馏装置的应用当中,由于设备回流罐自身罐容积的不足,以及注水泵和注水管线安置、处理得不完善,会直接导致注水量的不正确,以及设备管束污垢阻塞现象的发生,极大的阻碍设备的正常使用和运转。除此之外,缓蚀剂使用能效的不理想也导致了缓蚀剂成本分布的不均匀,更加容易使设备产生内腐问题和蚀坑现象。
        在炼油设备中,塔顶水冷器的管束与管板材质也有着非常明显的不同,两者在酸性的水环境中很容易与溶液发生电偶反应,再加上在常减压蒸馏装置使用流速的加快,会直接造成硫化物和氯化物对设备的双重腐蚀侵害,同时也由于设备管束与设备管板材质壁自身厚度的不足,造成了薄弱管壁的腐蚀感染,对管束正常能效的发挥有着极大的阻碍。
        2 常减压蒸馏装置低温腐蚀的防护措施
        常减压蒸馏装置具有设备种类多样的特性,而且设备的具体作用、工作性质和机械金属材质的不同,其产生的腐蚀状况和程度也会不一样。在常减压蒸馏装置的应用过程中,炼油人员针对常减压蒸馏装置的低温腐蚀类型开展科学、合理的防护措施,能够进一步提升炼油设备的防腐性能。开展常减压蒸馏装置低温腐蚀的防护措施,需要对设备常压塔塔顶的换热器,进行工艺防腐和设备防腐防护处理。常减压蒸馏装置低温部位主要是对原油进行深度脱盐,以确保脱盐操作的达标,并尽量降低设备塔顶冷却系统中HCl成分的生成总量,同步增大设备3塔塔顶的工艺防腐力度,坚持开展注氨水、注水和注缓蚀剂操作,能够在常减压蒸馏装置的应用当中,有效地避免常减压蒸馏装置低温腐蚀现象的发生。另外,开展减压塔顶水冷器的防护措施,提升设备管板的整体材质,并积极改进常减压蒸馏装置塔顶水冷器的设备结构,创新采用无缝的双相不锈钢钢管等不易产生腐蚀反应的材料,可以进一步提升常减压蒸馏装置设备运行和防腐措施的有效性。
        结束语:综合上述分析,常减压蒸馏装置的低温腐蚀多会集中于常项油气换热器内,炼油人员通过加强腐蚀现象监测、完善相应防腐蚀工艺及改进设备结构等具体措施,能够实现高效的常减压蒸馏装置低温腐蚀防护。在常减压蒸馏装置的应用当中,炼油人员还需要充分了解炼油常减压蒸馏设备的运行性质和工作原理,依照实际的设备运行条件和应用状态做好腐蚀分析与监测工作,做好设备的防护应对措施,以降低常减压蒸馏装置的腐蚀率,并延长设备的具体使用时间。
        参考文献:
        [1]孙大朋,周乐奕,吴建新.常减压蒸馏装置低温部位的腐蚀与防护[J].石油化工腐蚀与防护,2018,35(04):1-4.
        [2]李淑娟.8Mt/a常减压蒸馏装置腐蚀与防护[J].石油化工腐蚀与防护,2011,28(05):27-30+41.
        [3]廖芝文,颜军文.常减压蒸馏装置低温腐蚀与防护[J].石油化工腐蚀与防护,2008(02):34-37.
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