常压塔顶的腐蚀情况及防护措施终稿

2021-04-25 12:51:10本页面

常压塔顶的腐蚀情况及防护措施终稿


【正文】

常压塔顶的腐蚀情况及防护措施 装置?设备石油化工腐蚀与防护2001,18(3)?12? 常压塔顶的腐蚀情况及防护措施 唐怀清党海平余成武青晨 格尔木炼油厂(青海省格尔木市816000) 摘要:文章简要介绍了常压蒸馏塔的腐蚀情况,指出格炼常压蒸馏塔产生腐蚀的主要原因是由于塔顶冷 回流系统停用引起的.将中和缓蚀剂从塔顶挥发线注人改为从顶循环回流线注人便可使腐蚀问题得到解决. 关键词:常压蒸馏塔庸蚀原因措施 格尔木炼油厂常压装置于1993年建成投产, 开工7年来,每次停工检修都能从塔顶清除大量的 锈蚀产物.根据1999年l1月停工检修期间的检 测情况,发现塔顶减薄量已达到了3mm。

其腐蚀 速率为0.5mm/a.常压塔顶的腐蚀主要为局部点 蚀.在设计时,常压塔顶主要靠"一脱三注"工艺防 腐蚀措施进行防护. 1腐蚀机理及原因 1.1腐蚀机理 常压塔塔顶系统的腐蚀主要是HC1一H2S一 O型低温露点腐蚀.这种腐蚀主要是由以下两 方面的因素引起的: 第一是原油中的无机盐.主要包括NBC1,c~c12 和MgC12.虽然NBC1在300℃以下不易发生水解 (目前也有人认为.钠盐在环烷酸存在的条件下,水 解温度会降低),但其中的Mb和C~C12却极易发 生水解,产生HC1气体. 水解生成的HC1气体,随着油气流一起上升而 汇聚在塔顶,当遇到水蒸气因达到露点而冷凝成凝 结水时。

会溶于其中而形成盐酸,对金属产生强烈 腐蚀.其反应式如下: Fe+2HCI~FeC12+ 第二是原油中的H2S及原油中其它硫化物在 260T;以上分解生成的H2S.在酸性条件下,H2S发 生电离作用,其反应式为: S—H+HS一 在thS水溶液中,由于Hs一的存在,促使阴极 的放氢加速.对金属产生的腐蚀表现为去氢极化过 程,其反应式如下: 阳极反应:Fe一2—Fle2 阴极反应:2H+2一}b …■■■●●一 HS一的去氢极化作用,使得塔壁上形成一层 FeS薄膜,这层薄膜能对金属起到保护作用.但当 FeS遇到HC1时,将发生反应生成FeC12,其反应式 为: FeS+2HCI~FeC12+n2s 其中的reCl~易溶于水。

易被水汽冲掉,因而 会局部剥蚀掉FeS保护膜,即造成塔顶的腐蚀形态 以点蚀最为突出.塔顶在整个生产周期中,H2S腐 蚀生成FeS保护膜,FeS保护膜与Hcl反应生成Fe. c12,FeC12被水汽冲走,使此处的金属失去保护膜再 次与H2S反应,……如此循环的过程,大大加速了 塔顶的腐蚀. 另外,腐蚀过程中产生的氢,还有可能造成氢 渗透,引起应力腐蚀开裂. 1.2腐蚀原因分析 解决常压塔顶低温部位的露点腐蚀问题,最常 用且最有效的办法是"一脱三注"工艺防腐蚀措施. 格炼常压电脱盐装置比较正常,原油脱后含盐基本 达标(脱后含盐<3ms/L)。

造成目前常压塔顶系 统腐蚀的主要原因是"三注"工艺的流程不合理,在 常压装置设计的塔顶防腐蚀系统中,中和缓蚀剂是 从塔顶挥发线上注人的,塔顶的防护依靠冷回流中 溶解的中和缓蚀剂,如图1所示. 围1改造前常压塔顶防庸蚀漉程 第3期唐怀清等.常压塔顶的腐蚀情况及防护措施 由于在常压蒸馏操作中,仅用顶循环回流就能 很好地调节塔内热量平衡,而且在启用塔顶冷回流 时增加了冷却器的负荷,增大了低温部位能量的损 失,因而在生产中很少使用冷回流.取消冷回流以 后,一方面造成塔顶水蒸气分压升高,为保证产品 质量,塔顶温度就要降低,更易让蒸汽凝结成水,发 生露点腐蚀。

另一方面,塔顶挥发线上注入的中和 缓蚀剂只能对塔顶后续管线和冷却器起作用,而不 能对塔顶进行防护. 2防护措施 2.1加强电脱盐操作的管理 电脱盐是原油加工的第一个环节,它运行的好 坏关系到后续装置的操作及防腐蚀效果.搞好电 脱盐操作,是控制常压装置腐蚀的最根本的手段. 2.2工艺流程的改造 针对常压塔顶的问题,改在常压塔顶循环回流 返塔线上注人中和缓蚀剂,其流程如图2所示. 汽汕空器厂—!墨L一 f——j黻 L ■l]一L回瀛蠼,! —;厂…..示常压塔顶注中和埋蚀剂流 围2改造后的常压塔赝防腐蚀流程 在顶循环回流线上注人中和缓蚀剂时,要注意 以下几个问题: (1)要分析常压塔顶的负荷情况。

因为配制中 和缓蚀剂的溶剂(如汽油等)会引起塔顶负荷升高, 进而影响常压塔的操作. (2)注入量不宜太大,建议在3~g/g左右.注 入量太大可能造成塔内死角的垢下腐蚀. (3)最好采用油溶性中和缓蚀剂,因为水溶性 中和缓蚀剂其配制溶剂水进入塔内后将影响操作. 2.3加强中和缓蚀剂的管理 向塔顶系统注入中和缓蚀剂的作用是中和酸 性物质并达到缓蚀的作用.目前在操作中,都是靠 人工调节注入量,在调节注入量时要注意观察脱水 的pH值情况.一般来说,pH值控制在68比较 适中.pH值过低,将造成金属的腐蚀加剧;pH值 过高,会生成沉淀,从而造成严重的垢下腐蚀. 2.4注意装置停工期间的防护 格尔木炼油厂常压装置因为加工量不足开工 率较低。

停工检修时间比较长(近两年每年都差不 多有3—4个月).停工期间,由于塔顶有腐蚀产物 存在,加上水分和空气的进入,将造成垢下腐蚀. 因而在停工检修时,要彻底清除掉腐蚀产物,并尽 可能地防止水蒸气和空气的进入,从而减缓腐蚀. 通过采取严格的控制措施,常压塔顶的腐蚀得 到了一定的控制.在2.OOO年11月进行壁厚检测 时发现,其腐蚀速率已降低到了0.2nm~/a左右. 参考文献 1贾鹏林.加工中东原油访日技术考察报告.石油化工腐蚀与防 护,19~(3) (收稿日期:200l一0l一03) 三项防腐蚀技术成果获奖 从中国石化集团公司获悉,洛阳石化工程公司 设备研究所负责,

数家炼油企业协作完成的三项腐 蚀技术成果分别被评为集团公司2.OOO年度科技成 果三等奖,它们是:1.大型构件料浆感应渗铝工程 化研究;2.开发原油深度脱盐技术,确保渣油加氢 原料合格;3.炼油厂设备腐蚀与防护管理规范化研 究. (任有才)

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