基于加氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)腐蝕分析與防治

張宏偉(中國(guó)神華煤制油化工有限公司鄂爾多斯煤制油分公司煤液化生產(chǎn)中心,內(nèi)蒙古 1017209)

對(duì)于煤直接液化的加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)而言，其在整個(gè)煤直接液化的過程中具有著十分重要的作用，但是由于其使用環(huán)境和自身功能的因素，該系統(tǒng)極易受到腐蝕，對(duì)于這種現(xiàn)象，已經(jīng)有相關(guān)學(xué)者以及研究人員對(duì)該問題進(jìn)行了研究，并且得出了相當(dāng)多的研究結(jié)果，筆者在對(duì)這些相關(guān)研究成果進(jìn)行匯總分析后，并且相應(yīng)的提出了個(gè)人的見解，針對(duì)性的給出了加氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)腐蝕問題的防范措施，以期加氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)能夠更好的應(yīng)用到煤直接液化的化工工程過程當(dāng)中，進(jìn)而帶動(dòng)我國(guó)整體工業(yè)的發(fā)展。

1 加氫改質(zhì)裝置中分餾系統(tǒng)的腐蝕原因

加氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)腐蝕主要來自原料中的氯化物和硫及硫化物。盡管這些腐蝕因素由于原料油硫的含量而不同，但是在加工過程中仍然會(huì)有腐蝕介質(zhì)的產(chǎn)生；其中分餾系統(tǒng)包括分餾塔、塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)以及塔底換熱系統(tǒng)等部分組成。在日常生產(chǎn)中也就是這幾個(gè)部位易發(fā)生腐蝕[1]。

加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)分餾塔的腐蝕主要集中在兩個(gè)部分，第一個(gè)部分為塔頂，第二個(gè)部分位于塔底，在第一部分，其主要的腐蝕原因是一種低溫的化學(xué)產(chǎn)物——濕硫化氫，而第二部分也就是所謂的塔底，其主要的腐蝕原因是由于高溫形式下的硫?qū)λ椎牟糠之a(chǎn)生了腐蝕的現(xiàn)象。加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)的塔頂與熱源存在著相對(duì)來說比較遠(yuǎn)的距離，所以溫度并不高，在一定程度上并不會(huì)出現(xiàn)由于高溫進(jìn)而產(chǎn)生腐蝕的問題，然而在加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)塔頂?shù)牟课?，由于長(zhǎng)時(shí)間的有硫化氫或者是水蒸氣從這里流通，這兩方面的元素會(huì)產(chǎn)生一定的腐蝕作用，因此會(huì)令加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)設(shè)備的壁面變得越來越薄，甚至還會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象。分流系統(tǒng)中塔頂這種形式的腐蝕的嚴(yán)重程度受到原料油中所蘊(yùn)含的硫含量的影響，原料油中所蘊(yùn)含的硫含量不多，那么，產(chǎn)生的硫化氫就會(huì)越少，進(jìn)而分流系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕程度也不會(huì)更高[2]。

對(duì)于加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)的塔底部分而言，其腐蝕的原因和塔頂腐蝕的原因不同，主要是由于在加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)的塔底部分，不管是氫還是硫，在一定程度上都得到了深度的分離，進(jìn)而在分離系統(tǒng)的塔底部分這兩種元素的含量極低，按理來說該部分本不能夠出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕問題，然而對(duì)其進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)，雖然該部分僅僅存在著的硫含量十分之低，但是在該部分的高溫湍流等特定的系統(tǒng)工作運(yùn)行環(huán)境下也會(huì)自動(dòng)生成一定數(shù)量的硫化產(chǎn)物，由此在該部分也會(huì)出現(xiàn)相對(duì)來說較為嚴(yán)重的復(fù)合性腐蝕[3]。液化油餾分中主要組分元素就是硫。硫在石油餾分中的存在的形式有S、RSH、RSSR、H2S、噻吩等。大部分含硫化合物在溫度達(dá)到120℃時(shí)就分解成H2S，在氧化時(shí)就會(huì)生成S、SO3、SO2，而H2S與碳鋼表面接觸便可產(chǎn)生反應(yīng)而產(chǎn)生腐蝕，反應(yīng)式如下：

Fe+H2S=FeS+H2

而影響硫腐蝕的因素主要有溫度、硫化物的濃度、設(shè)備材質(zhì)的影響、流動(dòng)狀態(tài)的影響等。這樣的腐蝕問題沒有辦法進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且對(duì)其進(jìn)行細(xì)致的分析也比較有難度，同時(shí)，因?yàn)楫a(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象的部位的情況與其他腐蝕部位存在差異，因此該項(xiàng)腐蝕問題導(dǎo)致的事故危害也更為嚴(yán)重[4]。

2 加氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)腐蝕的應(yīng)對(duì)措施

2.1 通過對(duì)塔頂出口管線處加注緩蝕劑，起到防腐作用

為了有效解決加氫改質(zhì)裝置分餾塔塔頂腐蝕，保障生產(chǎn)長(zhǎng)周期的運(yùn)行，對(duì)分餾塔頂注入緩蝕劑能有效地減輕對(duì)設(shè)備的腐蝕。如該裝置通過注入遼陽(yáng)某公司產(chǎn)的緩蝕劑后，使塔頂含硫污水的水中鐵離子由原來20-40μg/g降到0-2.5μg/g,pH值由原來的5.0-6.0升到7.0-8.0。

2.2 對(duì)水冷系統(tǒng)腐蝕問題加強(qiáng)重視和防范

在加氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)中的水冷系統(tǒng)部分，也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，這樣的現(xiàn)象的形成原因是通過水冷系統(tǒng)的水其本身含有著一些雜質(zhì)，進(jìn)而對(duì)整個(gè)氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)中的水冷系統(tǒng)部分造成了腐蝕現(xiàn)象，由此，不難分析，只有對(duì)通過水冷系統(tǒng)的水體進(jìn)行雜質(zhì)的處理，就能夠在一定程度上對(duì)該部位的腐蝕進(jìn)行防范。詳細(xì)的來講，就是在循環(huán)水進(jìn)入到氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)中的水冷系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)殺菌劑的劑量進(jìn)行增加，繼而確保能夠?qū)⒀h(huán)水中的所隱藏的細(xì)菌全部殺死，進(jìn)而令“泥下腐蝕”現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生；如果殺菌劑的使用效果并不明顯的話，這個(gè)時(shí)候需要對(duì)通過氫改質(zhì)裝置分餾系統(tǒng)中的水冷系統(tǒng)的水體進(jìn)行專業(yè)設(shè)備的雜質(zhì)分析，并且還要對(duì)菌類分析，根據(jù)分析的結(jié)果采用合適的藥劑對(duì)水體中的菌類以及雜質(zhì)進(jìn)行剔除，保證藥品去除水體雜質(zhì)以及菌類的使用效果，并且使用者還能夠?qū)υ臼褂玫乃巹┱归_進(jìn)一步的優(yōu)化和改良。

2.3 加強(qiáng)系統(tǒng)的腐蝕監(jiān)督力度和材質(zhì)的普查力度。

加強(qiáng)系統(tǒng)的腐蝕監(jiān)督力度能夠起到一定的防腐作用，防腐監(jiān)督可以有效減少因操作不良引起的不正常腐蝕。根據(jù)這幾年操作顯示，由于不正當(dāng)操作造成的腐蝕情況占有很大的比重，引起了不必要的資源浪費(fèi)，面對(duì)這一現(xiàn)象，所需要采取的措施是應(yīng)該加強(qiáng)系統(tǒng)的腐蝕監(jiān)督力度和材質(zhì)的普查力度，只有如此才能夠在一定程度上保證因操作不良引起的不正常腐蝕現(xiàn)象不會(huì)再次放生，進(jìn)而令整體的煤直接液化的加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)的正常運(yùn)行得到保障，所以對(duì)于系統(tǒng)腐蝕監(jiān)督力度的加大成為了一項(xiàng)較為可行的辦法之一。

2.4 對(duì)焊接工藝質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，起到防腐的作用

對(duì)焊接工藝質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制可以很好的起到防腐的作用，在這方面主要可以通過對(duì)悍前準(zhǔn)備工作、焊接工藝和焊接后的熱處理進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保在焊接的焊接質(zhì)量達(dá)到相對(duì)應(yīng)的焊接要求，與此同時(shí)，還要注意對(duì)接管設(shè)施的檢查力度，完善接管設(shè)施的檢查系統(tǒng)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，如果想要解決煤直接液化的加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)的腐蝕問題，首先需要做的是想要了解煤直接液化的加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)腐蝕問題的原因，并且根據(jù)這些原因合理適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行針對(duì)性的整改，只有這樣才能夠保證煤直接液化的加氫改質(zhì)裝置分流系統(tǒng)的腐蝕問題能夠得到最為有效的解決，不僅如此，也可以在科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新的層面對(duì)該種現(xiàn)象進(jìn)行根本性的解決，研究出不會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用的設(shè)備材料或者是對(duì)設(shè)備本身進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提高整個(gè)設(shè)備的利用程度，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)整體工業(yè)化的發(fā)展，為我國(guó)的整體經(jīng)濟(jì)提升奠定下良好的基礎(chǔ)。

[1]俞國(guó)慶,沈春夜.加氫裂化裝置工藝設(shè)備的腐蝕分析和防護(hù)措施[J].石油化工設(shè)備技術(shù),2013,01:53-56+6.

[2]彭光勤,張衛(wèi)琪,秦文戈.加氫裂化裝置分餾系統(tǒng)腐蝕分析與防治[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2011,05:20-24.

[3]譚金龍,夏翔鳴,胡傳清,張志善.加氫裂化裝置高壓空氣冷卻器的腐蝕失效分析[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2012,02:52-57.

[4]李立權(quán),師敬偉,曾茜.含硫蠟油加氫裂化裝置分餾流程的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].煉油技術(shù)與工程,2012,01:44-50.