常減壓裝置低溫防腐問題應對

陳 波

（中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江 寧波 315812）

600 萬t·a-1常減壓裝置（簡稱Ⅱ常）設計加工原油為低硫重質曹妃甸原油，在實際生產過程中，以加工重質原油秦皇島32-6、勃中25-1、曹妃甸等原油為主。在裝置摻煉重污油、高氯原油期間，突然出現低溫部位腐蝕速率加快現象，通過在線測厚系統(tǒng)監(jiān)測，600 萬t·a-1常減壓裝置常一線餾出管線腐蝕速率達到4.51 mm·a-1，其中腐蝕速率峰值階段腐蝕速率達到6.65 mm·a-1，折合全年腐蝕速率為2.4 mm·a-1。同時在線測厚系統(tǒng)顯示，常頂循抽出管線最近2 個月腐蝕速率最大達到了2.0 mm·a-1，明顯高于前期運行水平（0.27 mm·a-1），在該腐蝕速率狀態(tài)下，必然造成設備壽命減少嚴重，針對出現的問題，進行針對性的分析，并提出解決措施，

1 腐蝕數據分析

1.1 常一線、常頂循管線腐蝕分析

對常一線測厚腐蝕監(jiān)測平臺數據進行分析，2019年7月前，其腐蝕速率不明顯，7月份常一線腐蝕速率略有上升，達到0.69 mm·a-1，8月份開始至9月中旬，常一線腐蝕速率明顯上升，約達到4.51 mm·a-1。

對常頂循測厚腐蝕監(jiān)測平臺數據進行分析，其腐蝕速率變化趨勢與常一線腐蝕速率變化趨勢基本接近，在2019年8月以后腐蝕速率變化也明顯上升，腐蝕速率約為1.82 mm·a-1。

1.2 離線測厚數據分析

從離線測厚數據分析可以看出，在探頭安裝位置，手工檢測數據11.1 mm，與腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)誤差約0.1 mm，因此，腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)的在線測厚數據能反映管道實際壁厚。從兩次檢測的數據分析，管道底部壁厚減薄趨勢較為明顯，減薄厚度約為0.1～0.2 mm。

2 腐蝕可能原因分析

2.1 裝置原料性質

2.1.1 高氯原油影響

2019年5月開始至9月，裝置常摻煉加工高氯（勝利）原油，摻煉量根據調度指令進行調整操作，摻煉量約為30.0 ～60.0 t·h-1。通過摻煉，裝置常壓塔各側線，主要是常頂石腦油、常頂循、常一線等輕質油側線氯含量數值明顯偏大。

2.1.2 輕污油回煉影響

罐區(qū)輕污油分析數據顯示，其氯含量普遍較高，特別是6月后回煉的輕污油，其氯質量分數均大于50 mg·kg-1，且含有較多的黑色機械雜質。氯含量如此高的輕污油長時間回煉裝置，勢必增加常壓塔腐蝕壓力。

對常一線氯含量異常偏高的時間節(jié)點進行分析，氯含量較高的時候主要是裝置摻煉加工罐區(qū)污油回煉以及加工勃中25-1 和摻煉高氯原油期間。

裝置摻煉加工高氯原油期間，對常一線氯含量平均值進行分析。由結果可以看出，裝置摻煉加工高氯原油期間，常一線氯含量基本處于較低水平。6月28日至7月4日氯含量高主要是受輕污回煉影響，停輕污回煉后，7月2日氯質量分數降低至2～3 mg·kg-1?？梢姡Ｒ痪€氯含量偏高的可能原因，與摻煉高氯原油無直接關系，主要與罐區(qū)輕污油回煉有一定關系。

2.2.2 常頂循氯含量數據

針對常頂循油氯含量，對裝置摻煉加工高氯原油和罐區(qū)輕污油回煉期間的氯含量進行分析。結果表明。常頂循氯含量在輕污油回煉期間，氯含量數值明顯大于高氯原油摻煉期間的數據。

2.2.3 常頂油氯含量數據

針對常頂油氯含量，對裝置摻煉加工高氯原油和罐區(qū)輕污油回煉期間的氯含量進行分析。結果表明，裝置摻煉高氯原油和輕污油回煉期間，其氯含量數值均較大。

對常頂污水水質進行分析。由結果可以看出，常頂污水氯離子趨勢未見明顯升高，同時結合常頂污水鐵離子數也未明顯增加，常頂系統(tǒng)腐蝕不明顯，間接表明常頂油氯含量數據偏高的原因，不是常頂油含有無機氯引起，主要為常頂油中含有大量有機氯引起。

2.3 裝置操作參數

對常壓塔上部常一線、常頂循等抽出溫度進行分析，結果如圖1、圖2所示。由圖1發(fā)現，常一線餾出溫度（進汽提塔溫度）控制偏低且有波動，餾出閥后管線可能存在未滿管運行，存在氣相兩相流。

從圖1、圖2可以看出，7月至8月常一線餾出溫度控制有波動且溫度控制較低，最低時約為130.0 ℃。同時對比兩幅圖可以看出，常一線出汽提塔抽出溫度大于進汽提塔溫度，可見常一餾出管線內介質處于未滿管自流輸送的狀態(tài)，存在氣液兩相流，不利于管線防腐。

對常壓系統(tǒng)側線腐蝕原因進行分析，初步判斷為罐區(qū)輕污油氯含量高回煉二常裝置后，是引起常一線、常頂循抽出管線腐蝕明顯的主要原因。裝置在摻煉高氯原油期間，雖能明顯增加常壓系統(tǒng)側線氯含量明顯增加，但腐蝕不明顯；7月底至9月初裝置多次加工勃中25-1 原油，期間均摻煉罐區(qū)高氯含量污油，為進一步進行分析排查，需對勃中25-1原油氯含量進行分析。

3 開展針對性的措施

3.1 摻煉高氯原油的優(yōu)化措施

1）電脫鹽系統(tǒng)運行，提高注水比例至5.0%，降低脫后原油鹽含量。

2）提高除鹽脫氯注水比例，盡可能降低常頂循油返塔氯含量。

3）結合塔器側線收率情況，適當降低常、減壓爐出口溫度控制，降低原油中有機氯分解反應生產無機氯進而帶來腐蝕。其中常壓爐出口溫度由360～365 ℃降低至355～360 ℃，減壓爐出口溫度由360～375 ℃降低至355～365 ℃。

4）摻煉加工期間，對常壓塔各側線氯含量進行跟蹤分析。

3.2 輕污油回煉的優(yōu)化措施

1）罐區(qū)輕污油回煉要求回煉至脫后原油換熱處，避免直接回煉常壓塔。

2）罐區(qū)輕污油回煉前，對氯含量、硫含量等參數數據進行跟蹤分析。

3）結合常頂油氯含量情況適當調整輕污油回煉量。

4 針對性措施驗證

從常一線腐蝕速率變化可以看出，措施制定實施后，常一線腐蝕速率減緩明顯，2020年全年腐蝕速率降至0.13 mm·a-1。

從常頂循腐蝕速率變化可以看出，措施制定實施后，常頂循腐蝕速率減緩明顯，2020年全年腐蝕速率降至0.1 mm·a-1。

5 結 論

對常壓塔常一線、常頂循腐蝕速率明顯增加的實際情況，結合分析總結，經數據分析認為常壓系統(tǒng)低溫腐蝕主要受罐區(qū)高氯含量的污油回煉影響，同時摻煉加工高氯原油也有一定影響。以當時腐蝕速率，設備必定無法運行完整周期，存在泄漏風險。經優(yōu)化調整后，低溫部位設備腐蝕速率明顯降低，運行至周期結束。對應措施取得了較為明顯效果，結合裝置工藝生產情況，在防腐工作方面計劃及建議如下：

1）從檢修情況分析，常一線塔壁餾出水平管段是整條附塔管線腐蝕最嚴重部位，雖然管道壁厚已經提高，但使用壽命還是達不到一個生產周期，給安全生產帶來嚴重隱患，建議將直管段材質升級為雙相鋼材質。

2）罐區(qū)輕污油量雖較少，但回煉期間對常壓塔影響較大，建議對罐區(qū)輕污油在進裝置前進行脫氯改造，改善輕污油品質。

3）罐區(qū)輕污油回煉前，必須對其相關腐蝕指標進行化驗分析。

4）做好測厚腐蝕監(jiān)測平臺的監(jiān)測，建議將各腐蝕數據組態(tài)至DCS 或PI 系統(tǒng)中，并設置報警，實現對管線腐蝕情況進行實時監(jiān)測。

5）加強工藝巡檢，對腐蝕明顯的常一線，在腐蝕速率未明顯減低可控時，要求班組人員對其進行專項檢查并記錄。

6）對供裝置原油進行氯含量等腐蝕項目進行分析檢測，了解掌握各相關數據，以便指導生產。

7）在原油罐容允許以及下游預加氫對原料滿足的情況下，對高氯原油摻煉量與各側線氯含量情況進行對比，確定較為合理的摻煉比例。

8）秦皇島32-6 原油摻煉高氯輕污油加工期間，裝置內常頂油回煉暫停，避免高氯含量常頂油在常壓塔上部長時間循環(huán)。

9）繼續(xù)摸索操作運行管理，在摻煉加工高氯原油期間，結合產品收率及原油有機氯分解溫度，優(yōu)化加熱爐出口溫度控制，降低有機氯分解轉化程度。