民营企业1000万t常压塔塔顶腐蚀控制经验

焦玉瑞 陈鹏 路思

摘 要：大连恒力两套1000万t常减压装置开工创造民营企业千万吨常减压装置的先河，但是开工初期也出现了腐蚀迹象，塔顶酸性水中铁离子、氯离子高，探针腐蚀速率大，由于装置注剂点多，调整手段强，通过工艺、设备、药剂厂家的共同努力，进行注水注剂设施和方式改进，露点控制和深度脱除晶体盐，使得常压塔顶腐蚀形势得到迅速有效控制，本文将通过对大连恒力石化1000万t/a常压塔顶腐蚀控制经验分享出来，已飨读者。

关键词：常压塔顶;晶体盐;腐蚀

0 前言

恒力石化有两套1000万t/a常减压装置，均实现了一次开工成功。本文主要介绍2#常减压装置常压塔顶腐蚀控制的经验。该装置原油设计硫含量2.48%wt，酸值 0.46mgKOH/g。由于建设周期短，投产早，能够一次开工成功，防腐蚀工作也是做了大量工作。于2019年3月28日进原油，2019年3月30日工艺防腐投用。药剂厂家对2#常减压装置防腐进行大包技术服务，因为是新装置投产，防腐工作面临着新注剂设备投用及调试，加剂点的优化、高氯以及生产方案频繁变化的压力，通过注剂量的调整，注水点及水量优化，露点温度变化腐蚀控制，解决不同注剂相互抢量问题，最终将常顶腐蚀态势稳住。

1 2#常减压装置常压塔顶腐蚀控制措施

恒力2#常减压装置由洛阳院设计，装置采用两段冷却，即塔顶油气在第一级冷凝冷却器只冷到部分油气冷凝的温度，并将冷凝液作为回流打入塔内，而作为产品的部分油气进一步在第二级冷凝冷却器出装置，由于回流温度较高，习惯称为热回流。针对塔顶腐蚀主要采取了如下控制措施：

①常压塔塔顶出来是4台板式钛材换热器，后面带2台碳钢材质低温热水冷却器，二级采用8台碳钢空冷。常壓塔顶有6组注剂点，常压塔顶一组，四台板换入口分支有4组注剂点，在二级空冷前有一组注剂点，每组注剂点分别为中和剂、缓蚀剂、水;

②注水采用的是雾化效果好的斯普瑞实心锥喷嘴，见图2。

③常压塔顶设置3个腐蚀探针，一个在E201A板换入口，一个在板换出口总线，一个在二级空冷入口，采用腐蚀探针的目的是实时监控腐蚀状态，及时调整操作;

④药剂厂家用离子模型计算塔顶露点，将露点控制在钛材的板换内，经过在1#常减压开工的基础上，对注剂泵改造，腐蚀很快得到控制。

2 腐蚀控制过程及效果

2.1 开工1个月塔顶两级排水情况

由表1可以看出，铁离子开工两天后就合格，但是氯离子一直较高，尤其是常顶一级。

2#常顶由于设计与实际操作工况相差较大，4月2日，调整常顶注水10t/h，四台版换各注2.5t/h，常顶一级水质明显好转，但探针1、2的腐蚀速率高，氯离子偏大，针对常压塔顶氯离子高分析和在线腐蚀探针腐蚀速率高现象，药剂厂家控制调整的经验为，氯离子含量高可能是晶体盐和有机氯，探针腐蚀率高，可能是冲刷腐蚀，并且做了以下两个措施。

2.2 调整电脱盐操作，加大晶体盐脱除力度，降低塔顶氯离子

常减压的氯根有两个来源，一是脱后原油中尚未脱出的盐（如结晶盐）或不可水洗的氯，二是注水水源中存在的氯。为了摸清了氯高原因，4月4日做个水氯平衡，结果发现脱后原油尚存在一定的不可溶于水或不可水洗的氯，化验室常规检测到原油的盐含量实际上并不代表真实的盐含量的。而常压塔顶氯离子高的原因是有机氯分解造成，有机氯电脱盐无法脱除，但是国外专家认为是还含有晶体盐，通过调整电脱盐会脱除一部分的。

关于氯根偏高的问题，在开工前药剂厂家采集恒力石化原油在上海实验室用改良的特殊方法进行检测，寻求氯在原油里的存在状态，基本上可以印证以上的氯平衡结果。表3为测试结果：

从表2中可以看出，同一个恒力石化原油样品采用不同的方法可以检测出不同的氯。常规方法就是我们大家现用的测试方法，原油里可萃取的氯为2 mg/L，这部分盐可通过电脱盐水洗脱除。如果采用特殊方法，可以水洗出9.6 mg/L的氯，这中间7.6 mg/L的差值基本可以确定是晶体盐，由于本次只采样一次或许不具备代表性，后期国外电脱盐专家来指导操作，效果显著，通过调温度，一级和二级脱盐逐步提高电场强度等手段。

图5   2#常减压二级脱后盐含量分布情况

相比较前一周所做计算，盐含量从4月11日的2.32mg/L下降到1.36mg/L，这从氯平衡的角度说明了电脱盐经过调整后，在破乳剂发挥极致效能的情况下，能脱除一部分的晶体盐。

自4月9日电脱盐优化调整以来，电脱洗水从原油中脱除的氯根持续上升，至4月22日基本维持稳定，平均脱除氯根77.5mg/L。常压塔顶，除4月19日洗水位置调整略受影响外，平均值为74.32，较开工初期150m/l下降近50%。 这样常压塔顶的腐蚀压力大大减少。

2.3 常减塔塔顶腐蚀探针腐蚀速率高调整

针对腐蚀探针腐蚀速率超过指标0.2 mm/a现象，防腐专家到现场对系统当前腐蚀状况进行评估，并于4月18日15：20对常压塔塔顶防腐方案进行优化调整，将中和剂、洗水改至塔顶挥发线注入。专家认为2#常减压版换入口探针腐蚀速率高的原因是，冲刷影响，经过几天的连续跟踪，防腐效果得到明显提高（特别是板换入口腐蚀探针监控数据，由调整前的0.526mm/s降低他至0.118mm/s），详见表3。

3 结论

恒力石化2#1000万t常减压开工常压塔顶腐蚀形势迅速得到控制，得益于以下几个方面：

①材质选的高，常压塔顶钛板式换热器;

②注水喷嘴选用斯普瑞实心锥喷嘴;

③注剂点多，调整手段强，常压塔顶、板换入口分支，二级空冷前都可用;

④深度脱除晶体盐，降低常压塔顶腐蚀;

⑤计算露点，将露点控制在高材质的板换中。每天检查并进行考核，效果很好;

⑥采用专业注剂大包模式，药剂厂家有较为专业的防腐服务团队进行技术支撑。