常减压装置中塔顶冷凝系统腐蚀状况分析及对策整理版

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【正文】

常减压装置中塔顶冷凝系统腐蚀状况分析及对策 圃匿墨器慨工程技术 常减压装置中塔顶冷凝系统腐蚀状况分析及对策 郑晕 (辽宁盘锦中油辽河石化东蒸馏辽宁盘锦124022) 摘要:高硫原油对于常减压装王设备的囊蚀影响越来越受到重视,本文在分析常减压装置中苍顶冷凝幕皖囊蚀状况基础上,探析了其 腐蚀机理和影响因素,最后针对上述问题,提出了苍顶冷凝系统庸蚀防护措施. 关键词:常减压装置冷麓秉境庸蚀防护措施 中图分类号:TE96文献标识码:A文章编号:16723791(2009)o7(c)一oo34一o1 原油是由95%以上的碳,氢化合物混 合而成,其余的5%为硫,氯,氮及及金属元 素构成的有机及无机化合物。

此类化合物 含量虽少却影响着整个炼油厂的工艺及产 品质量.这些物质有的本身就是腐蚀性介 质,如硫化氢,元素硫,硫醇,有机酸等, 有的在加工过程会转化为腐蚀性介质.实 践证明,高硫原油中含有结晶盐类,而对这 类深度脱盐,业界公认比较困难,原因在于 这类脱盐容易造成设备腐蚀以及催化剂中 毒等现象.本文主要分析常减压装置中 塔顶冷凝系统腐蚀状况. 1冷凝系统腐蚀状况分析 塔顶冷凝系统腐蚀,通常是以下二种 情况来分析和判断:一是通过Fe2+含量分 析,二是通过方面腐蚀产物分析分析.其 中的腐蚀机理为:以Fe2+含量为代表的各 种元素含量推断设备整体腐蚀情况或者通 过对腐蚀产物进行化验分析。

得出腐蚀产 物化学元素组成. 本文研究对象是以某石化厂装置在大检 修期间的冷凝系统装置.研究表明,塔顶设 备腐蚀较重.从设备中采集腐蚀产物进行化 学分析,主要成分是FeS.腐蚀现状见表. 2腐蚀机理 常减压装置中塔顶部冷却系统的腐蚀 属干低温HCL—H2SH20体系.对某石化 厂常减压装置中塔顶部冷却系统研究表 明,腐蚀部位主要表现在液相部位,尤其是 那些直接接触的"露点.分析可知,造成 冷凝系统腐蚀的主要腐蚀性物质是原油中 的盐通过水解后形成新的物质而引起. 由于石化厂原油来源不尽相同,其组 成成份均有差异,特别是不同产地的原油 中的含盐种类和含盐量都是有着较大的差 异的。

我们只从共性的原理中来对研究对 象进行阐释.原油中所含的盐份,通常主 要是氯盐.我们研究对象中,氯盐的主要 成分为氯化钠,氯化镁,氯化钙等.从石 化厂的分析数据可知:氯化钠约占65%,氯 化镁约占25%氧化钙约占l0%.由于在 原油加工中,当温度达到120℃以上时,氯 化镁和氧化钙开始水解,并生成盐酸. 塔顶冷凝系统腐蚀简单地表述如下: 原油中的盐经过加热水解,生成氯化氢,遇 水生成盐酸,或者转化为腐蚀性介质,发生 金属腐蚀. 3腐蚀影响因素 (1)氯离子(CL一一)浓度.HCL来源于 表某石化厂冷凝系统腐蚀状况分析 腐蚀部位现状 常顶流罐,初肉坠腐蚀比较厉害,

内表商存在较多的黄色的锈蚀产物.金属表面产牛较 顼汽汕罐多的点蚀坑连成一片.总体属于均匀腐蚀. 常顶,减顶的冷管束外壁很多多数鄙是铁锈,宵较多的锈蚀产物已经把管束间的间距堵死. 凝器金属表面存在大量的锈蚀产物,管:腐蚀很历害 初项,常顶空冷内肇腐蚀严重,均减薄2mm,产生的锈垢I;l=于着在管内肇,两端管箱内积累 器『大量腐蚀产物,管箱地和侧IIIi蚀坑连成一片,仍属于均匀腐蚀 原油中的氯盐.经测定设备腐蚀速率与氯 离子含量基本呈线性增加,也就是说介质 中抓离子含量越高,腐蚀现象就越严重.(2) pH值.常压塔顶部位置的PH值为2~3(酸 性),在原油脱盐后.可使溶液呈碱性.研 究表明:pH&。

lt;8.5pH时,PH值升高,Fe2+ 浓度减小,腐蚀减弱l然而,当PH>8.5时, 情况就变化为pH值升高,Fe2+浓度增大 (3)二氧化碳(H2S)浓度.气态H2S几乎没 有腐蚀作用,H2s形成的水溶液呈弱酸性, 对碳钢腐蚀不大.研究表明,当有氢氯酸 存在时,二者相互作用,H2S浓度与腐蚀呈 正向促进.(4)原油酸值.石油酸可促进无 机氯化物水解,300℃条件试验表明,石油 酸与原油中氯化物的水解率增大量虽不成 正比,但是有正向促进作用的. 4防护措施 随着原油性质的恶化,炼厂设备腐蚀 问题El益严重,通常采用化学剂防腐,即用 中和剂降低系统酸性减轻腐蚀。

再用缓腐 蚀剂在金属表面形成保护膜,保护设备免 受腐蚀损害,国内中和剂常用氨水,但氨水 的挥发性大,中和能力差,尤其在"露点" 腐蚀区,防护效果并不好.但就我国目前 的生产工艺和生产设备而言,在防腐上还 主要以"一脱三注的传统工艺防腐为主, 以材料防腐为辅. 4.1工艺防腐措施 提高对装置腐蚀严重性的认识,必须 清楚地了解本企业装置对原油的适应性, 从源头抓起,尽最大可能调配适合装置加 工的原油进厂.受客观条件的限制,一旦 劣质原油进厂,也要充分利用厂内库存进 行调合,加强工艺,设备管理,并采取相应 的措施,将腐蚀程度降低,并使其处于受控 状态。

加强计划,工艺,设备管理的融合 性,实现变更认可,信息共享,齐抓共管, 互相促进和技术攻关相结合. (1)原油脱盐.研究表明,HCL生成量 随着原油中盐含量的降低而降低,有效地 控制腐蚀,降低HcL溶干水而生成氢氯 酸,水是没法避免的,因成,原油脱盐,由此 34科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION 控制氢氯酸生成是重要的环节生成量,必 须对原油进行深度脱盐处理,从而使得控 制原油脱后含盐小于3mg/L.作为工艺防 腐法中最重要的一个环节,也是降低腐蚀 的最直接和最根本手段.(2)注氨注水.注 氨的效果是十分显着的,它不仅提高了系 统的pH值。

明显降低了冷凝区的腐蚀,而 且由于同时增加了H2S溶解度,促使表面 较快地生成FeS保护膜,进一步降低了腐 蚀.(3)注缓蚀剂.采取脱盐,注氨和注水 措施后,塔顶及冷凝器的腐蚀可降低90% 以上,严重的腐蚀基本上得以控制.尚须 注缓蚀剂加以补充保护,以便有效地控制 HcL—H2SH20介质的腐蚀.为了更有效 地控制腐蚀,注缓蚀剂是十分必要的.目 前,广泛使用的缓蚀剂是成膜性胺类缓蚀 剂,这种缓蚀剂可在金属表面上形成一层 抗水性保护膜,遮蔽金属同腐蚀性水相的 接触,使金属免受腐蚀.但由于胺类缓蚀 剂价格昂贵,因此采用氨和胺类缓蚀剂按 一 定比例混注的方法,效果也较好. 4.2材料防腐措施 在完善工艺防腐"。

一脱三注"前提下, 在介质温度<240℃时,材料选用一般可采 用碳钢设备.常减压塔塔顶HCL—H2s— H20部位(顶层五层塔盘部位)的壳体,主 要腐蚀类型为均匀腐蚀点蚀坑蚀与冲 蚀,可以考虑采用20R+OCrl3复合板制造. 而对于冷凝器的管束可以采用防腐涂层的 办法,如采用镍磷化学镀,7910涂料,钛 纳米聚合物涂料的方法等,对于空冷器管 束内壁可以进行涂层防腐. 参考文献 【1】张勇.加工高硫高酸原油设备的腐蚀分 析与防腐措施【J】.清洗世界,2005,O7. 【2】刘建华.高硫高酸原油常减压装置的腐 蚀与防护【J】.石油化工腐蚀与防护, 2007,03。

【3】唐丽.二套常减压装置塔顶冷凝器换热 管破裂原因分析[J】.石油化工腐蚀与防 护.2000(03):3436+65.

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