王磊(中國石油遼河油田經(jīng)濟貿(mào)易置業(yè)總公司, 遼寧 盤錦 124010)
原油加工過程中常減壓裝置的防腐蝕對策
王磊(中國石油遼河油田經(jīng)濟貿(mào)易置業(yè)總公司, 遼寧 盤錦 124010)
隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國的煉油化工業(yè)也得到了全面的發(fā)展,對原油加工生產(chǎn)設(shè)備進行防腐蝕工作已經(jīng)成為現(xiàn)階段進行安全生產(chǎn)的一種重要方法和手段。在加工含硫原油的過程中需要經(jīng)過四種腐蝕環(huán)境,其各自所具有的特點都會對加工設(shè)備造成嚴重腐蝕。為此,本文將對含硫原油加工的常減壓裝置設(shè)備的防腐蝕對策進行詳細的分析,提高加工設(shè)備的抗腐蝕性,對防腐工藝措施進行優(yōu)化,保障加工生產(chǎn)安全,實現(xiàn)經(jīng)濟效益的最優(yōu)化。
原油加工;常減壓裝置;防腐蝕
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,能源資源不斷出現(xiàn)危機且日益嚴重。對于發(fā)展中國家而言,發(fā)展國民經(jīng)濟離不開原油資源的支持,尤其是在經(jīng)濟飛速發(fā)展的我國,其進口石油的使用量正在逐年增加,石油原油能源出現(xiàn)了緊缺的現(xiàn)象,因此,為了解決對進口原油的過分依賴問題,對含硫原油進行加工是解決這一問題的有效手段,與此同時,需要解決原油加工常減壓裝置設(shè)備的防腐蝕問題,最大程度延長加工設(shè)備的使用壽命,提高原油加工的效率。
(1)高溫硫 如果溫度超過了240℃,那么位于重油位置的硫物質(zhì)就會產(chǎn)生化學(xué)變化進而造成高溫硫腐蝕環(huán)境的產(chǎn)生,在溫度升高到480℃前,這種腐蝕狀況都會保持快速的加劇狀態(tài),然后會出現(xiàn)遞減的現(xiàn)象。在高溫硫的腐蝕環(huán)境中主要有兩種硫腐蝕現(xiàn)象,一種是活性硫腐蝕,其主要是硫物質(zhì)成分和金屬物質(zhì)所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致硫化亞鐵腐蝕產(chǎn)物的生成;另一種是非活性硫腐蝕,其主要是溫度達到一定程度時,會產(chǎn)生物質(zhì)的分解反應(yīng),其所生成的活性硫化物會與鐵產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。影響高溫硫腐蝕環(huán)境的因素主要由溫度、材質(zhì)以及環(huán)烷酸含量等方面構(gòu)成。其主要的發(fā)生部位為常塔底、轉(zhuǎn)油線以及加熱爐等。
(2)低溫硫化氫 原油中的鹽具有多種成分,其主要是由MgCl2、CaCl2、NaCl等構(gòu)成,在原油加工過程中,MgCl2、CaCl2受熱會產(chǎn)生水解反應(yīng)生成氯化氫,其所具有的腐蝕性非常強,在300℃的高溫環(huán)境下,NaCl也會經(jīng)過受熱水解生成氯化氫,其會嚴重腐蝕金屬裝置。腐蝕部位主要發(fā)生在常減壓裝置的塔頂和初餾塔中。
(3)硫酸露點 加熱爐所使用的含硫燃料在經(jīng)過燃燒之后會產(chǎn)生二氧化硫,這些二氧化硫會有一部分通過金屬氧化物作用生成三氧化硫,在溫度降低的情況下,這兩種物質(zhì)都會與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生產(chǎn)亞硫酸和硫酸,從而腐蝕加工設(shè)備。其腐蝕最為嚴重的部位就是氣液轉(zhuǎn)變的露點位置。
(1)安全運行電脫鹽 電脫鹽能夠確保下游裝置以及再次加工防腐工作的順利進行,在高溫環(huán)境下,原油中所含有的鹽生成氯化氫等化學(xué)物質(zhì),嚴重腐蝕加工設(shè)備。安全運行電脫鹽可以在滿足下游裝置加工要求的基礎(chǔ)上確保其自身的防腐性能,一般情況下電脫鹽的脫鹽指標是在3mg/l以下。
(2)低溫狀態(tài)下初頂和常頂?shù)姆栏g對策 在初頂和常頂?shù)母g中通常為氯化氫-二氧化硫-水的腐蝕過程。原油中的鹽在120℃的環(huán)境下會發(fā)生水解反應(yīng)生成氯化氫,而且在原油中還具有自帶的有機氯物質(zhì)。這些都要求在初頂和常頂?shù)膿]發(fā)線位置進行水與緩蝕劑的注入。在將緩蝕劑注入常減壓裝置設(shè)備中時,需要特別注意的是緩蝕劑中所含有的氯離子含量,其要與相關(guān)要求和標準中所規(guī)定的含量相符合。
在常壓塔和初餾塔的塔頂上需要對其溫度進行有效的控制,通常情況下,溫度一旦小于90℃就容易有露點腐蝕現(xiàn)象發(fā)生,從而產(chǎn)生塔盤結(jié)鹽現(xiàn)象,導(dǎo)致塔盤堵塞。所以在實際的操作過程中,需要控制常壓塔塔頂?shù)臏囟?,使其保持?35~140℃之間,以便對露點和濕硫化氫的腐蝕進行有效的預(yù)防。
(3)解決高溫環(huán)境下環(huán)烷酸腐蝕的對策 在煉油化工業(yè)中需要對高酸原油的加工方案進行充分的考慮,在高溫環(huán)境下,環(huán)烷酸通常分布在270~280℃、350~400℃之間,在設(shè)計加工裝置設(shè)備的過程中,需要對環(huán)烷酸的腐蝕作用進行充分的考慮。若是在液相區(qū)域或是霧沫夾帶區(qū)域,那么環(huán)烷酸就會產(chǎn)生非常嚴重的腐蝕現(xiàn)象,通常情況下可以使用316L材質(zhì)來進行防腐。另外,在對高酸原油進行加工時,還可以注入高溫緩蝕劑,以便減少腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
(4)回收加熱爐所產(chǎn)生的煙氣余熱 裝置設(shè)備在運行時,其加熱爐會為了實現(xiàn)低溫?zé)岬某浞掷?,以及對能耗進行降低的目的而回收其自身所產(chǎn)生的煙氣余熱,這是因為降低排煙溫度往往會有露點腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)。這就需要對排煙溫度進行有效控制,使其與相關(guān)要求所規(guī)定的溫度相符合。
綜上所述,本文主要對原油加工中常減壓裝置設(shè)備容易出現(xiàn)的腐蝕類型進行了詳細的介紹,并對其具體的防腐對策進行了深入的研究,由此可知,在原油加工的過程中需要對溫度環(huán)境進行科學(xué)合理的控制,使其始終保持在標準范圍內(nèi),以防止各種腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
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王磊(1987- ),男,漢族,遼寧盤錦人,畢業(yè)于東北石油大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè),助理工程師,現(xiàn)主要從事常減壓、減粘裂化裝置生產(chǎn)工作。