常减压装置的腐蚀与防护

镡国强（中石油辽阳石化分公司炼油厂常减压一车间，辽宁 辽阳 111003）

常减压装置的腐蚀与防护

镡国强（中石油辽阳石化分公司炼油厂常减压一车间，辽宁 辽阳 111003）

本文介绍了常减压蒸馏装置腐蚀现状和腐蚀机理，对常减压蒸馏装置加工原油过程中面临的腐蚀问题进行分析，探讨装置在原油加工过程中存在的防腐问题和薄弱环节，进一步针对存在的问题提出了常减压装置腐蚀防护的相关建议，以便于常减压蒸馏装置的防腐工作，保障装置在的安全平稳运行。

常减压蒸馏装置；腐蚀；防腐措施

1 概述

原油常减压装置是炼油厂主要设备，往往是设备腐蚀程度最大的地方。特别是重油的质量不断变差、程度不断深化，含硫原油比重不断增加，使得原油常减压装置的腐蚀越来越重，原油冶炼设备事故率显著增加，它已成为一个严重威胁炼油厂扩大生产和使用寿命的重要一环。

2 常减压装置腐蚀分析

2.1 低温H2S-HCI-H2O型腐蚀

低温H2S-HCI-H2O型腐蚀主要发生在最初蒸馏的蒸馏塔、常减压蒸馏塔以及塔顶三个水冷却器的顶部，低温H2S-HCIH2O型腐蚀主要由于原油中参杂粗盐造成的。在对原油处理时，原油中自带的氯化钠、氯化镁以及氯化钙等无机物和开采过程添加的有机氯化物发生化合物反应，水中氢原子和氯原子结合生成盐酸（HCl），对金属设备有一定的腐蚀作用。

在混合液体利用其沸点不同进行分离时，会生成氯化氢和硫化氢，这两种气体本身并无腐蚀作用，但是当它们经过冷却系统或是飘散到塔顶时，会冷凝成液体。在露点处有液体时，氯化氢溶于水形成稀盐酸，稀盐酸的浓度可达到1.5%左右，从而形成一个酸性环境，提高了对设备的腐蚀程度，也就对常减压装置最初蒸馏的蒸馏塔、常减压蒸馏塔以及塔顶三个水冷却器的顶部以及冷却设备造成腐蚀破坏的一个重要因素。

2.2 高温硫化腐蚀

高温硫化腐蚀是当环境温度超过240℃时，有机硫化物会被分解为S元素或是硫化氢气体，再加上活性硫、包含巯基官能团的芳香化合物以形成高温硫化腐蚀环境。高温硫化腐蚀的强弱主要在于原油活性硫的多寡，活性硫浓度较大其腐蚀速率也会增加，主要是250-420℃之间，高于这个温度之后逐渐下降。

高温硫化腐蚀其特征在于，在开始时的腐蚀速率是非常高的，在一定的时间段之后，保护膜由形成FeS成形的，但在液体高速流动下以及环烷酸的作用下，保护膜被破坏形成周期性腐蚀。

所以，造成高温硫化腐蚀的主要因素是温度、平均速度、材料和环烷酸含量。在常减压设备关键零部件的腐蚀包括：管式炉油传输线、进塔上下盘的一部分、进料塔壁和内饰件等高温部位。

3 腐蚀防护措施

3.1 工艺防腐策略

工艺防护腐蚀技术是解决设备腐蚀的根本手段，是减少和控制腐蚀源的基本方法，并且是各种方法中效果最好的一种。通过对工艺参数的优化，使得设备在受控范围得到合理控制。

首先，要加强脱盐技术，因为脱盐是防腐第一步，当原油含盐量控制在3毫克每升以下时，可以有效地促进对后续设备的防护。在常减压技术进行时，推荐采用单塔单剂的方式应用在每个冷却塔中，这样可以很方便地调节剂量和注射的类型。脱盐原油和三个水样品定期进行分析以检查电脱盐的效果。

其次，因为真空蒸馏装置的设备和管道的分级材料等级不高，所以对管道的操作温度高于220℃要加高温腐蚀抑制剂。

最后，在常减压装置易被腐蚀的区域，减少酸性物质含量可以通过减少在塔顶蒸气的冷凝量，从而减轻腐蚀程度。在易被腐蚀区域加装测温计，用于预报温度并控制110℃及更高，这样可以有效地减少冷凝物的产生。

3.2 设备选材

在一般情况下，设备低油温部分采用工艺防止腐蚀措施，以改善材料性能为辅助手段；高温重油以提高该材料的性能为主，工艺手段作为辅助。基于管线选材设计守则、高硫原油加工厂房和设备处理指导方法等规范，并将生产实践经验与高温硫腐蚀的机制相结合，考虑到经济性和实用性，选择常减压蒸馏装置高温部位防腐材料。

3.3 安装腐蚀在线监测系统

对易腐蚀的常减压设备加装腐蚀在线监测系统，该系统主要由检测探针（pH探头和温度电感探头）、发送器、A/D转换器、机器监控系统及其配件，该装置与管道壁及其设备相连。动态实时监测腐蚀状态，以及局部区域的酸碱度，并将这些监测到的数据传输到整个企业内局域网服务器中，对管道腐蚀控制生产的综合决策起到辅助作用。电感高温探头安装在常三线，减三线，减四线，油路残留线和大气炉压油口线和真空炉出口油路，用来监测高温硫化反应和环烷酸腐蚀。低温腐蚀监测探头布置在初馏塔顶馏出线、常压塔顶馏出线、减压塔顶馏出线冷换设备进出口总管线上安装低温电感探针，监测低温H2SHCI-H2O腐蚀。。同时，酸碱度监测探针布置于第一蒸馏塔、常压塔、减压塔冷凝器中，使得塔顶冷凝水的pH值可以被监视，并且可以监视该塔注入剂的效果，方便跟踪和评估腐蚀的影响程度，确保防腐措施的充分性和有效性。

3.4 其他防腐策略

为了防止腐蚀破坏保护设备安全，有必要从工厂的安全生产管理开始检察，评估设备运行的风险性和可靠性，必须联合各个部门积极参与配合。在分析确定腐蚀的潜在因素后，必须予以纠正，开展在线监测行动，并加强设备巡检。

4 结语

经过常压和减压过程中的腐蚀控制调整，对设备腐蚀进行详细和全面的了解。使用微距外接显示器，功率谱分析，硬度测试仪来检测，对腐蚀的原因进行了分析和对策建议。但是，目前还存在着腐蚀的检查方法不准确等很多问题，在未来的研究中，必须采取科学的方法和学科的集成，方能采用更科学的防腐方法。

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[2]史玉颖，杨剑锋，刘文彬，等.常减压装置腐蚀及防护分析[J].化学工程师，2013，08:59-62+71.

[3]王晓猛，马操阳，孟江，等.常减压装置腐蚀分析与防护措施[J].四川化工，2012，06:34-37.

镡国强（1972-），男，辽宁鞍山人助理工程师专科主要从事石油炼制工作