袁永

摘 要：延遲焦化裝置是煉廠為降低原油加工成本選擇劣質(zhì)原料時(shí)的重要裝置。焦化裝置操作溫度高、原料中硫（酸）等腐蝕性雜質(zhì)含量高，腐蝕嚴(yán)重。通過分析焦化裝置的主要腐蝕形式及損傷機(jī)理，說明焦化裝置主要設(shè)備和管道的選材。

關(guān)鍵詞：延遲焦化；腐蝕；材料

1 延遲焦化的特點(diǎn)

延遲焦化是將渣油等劣質(zhì)原料經(jīng)熱裂化轉(zhuǎn)化為氣體、輕質(zhì)、中質(zhì)餾份油及焦炭的加工過程。延遲焦化裝置有以下特點(diǎn)：

（1）加工原料廣泛，可加工高瀝青質(zhì)、高金屬含量的劣質(zhì)重油（重質(zhì)原油、渣油、油漿、脫瀝青油）。（2）加工成本低。（3）延遲焦化過程不使用任何催化劑。

2 焦化裝置的腐蝕及損傷分析

延遲焦化裝置設(shè)備和管道主要的腐蝕類型有高溫硫腐蝕、環(huán)烷酸腐蝕（含酸油）、濕硫化氫腐蝕。

2.1 高溫硫腐蝕

原料中的硫化氫或含硫化合物等在高溫下形成硫化氫與金屬發(fā)生反應(yīng)；或硫及含硫化合物高溫下直接與金屬發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生腐蝕。

Fe+H2S=FeS+H2

硫化氫在350～400℃可以分解為S和H2，分解出來的元素硫比硫化氫的腐蝕還要激烈。

Fe+S=FeS

硫腐蝕始于200℃，至240℃以上開始明顯加劇。高溫硫腐蝕的腐蝕率隨硫S含量和溫度的提高而增加。高溫（≥240℃）硫腐蝕的腐蝕速率可以由經(jīng)過修正的McConomy曲線（圖1）預(yù)測。

2.2 環(huán)烷酸腐蝕（NAC）

環(huán)烷酸腐蝕一般認(rèn)為自220℃開始發(fā)生腐蝕，在溫度低于400℃腐蝕隨溫度的升高逐漸加劇。超過400℃環(huán)烷酸開始分解或轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀唷－h(huán)烷酸腐蝕主要影響因素為：

2.2.1 環(huán)烷酸的含量

環(huán)烷酸的含量是一個(gè)重要的因素，目前原油或餾分油中的TAN（總酸量）大于0.5，就要考慮環(huán)烷酸腐蝕。一般認(rèn)為當(dāng)TAN值大于1時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的腐蝕問題。

2.2.2 流速

流動(dòng)狀態(tài)對環(huán)烷酸腐蝕有很重要的影響，一般酸含量越高，對對流速的敏感性越大，腐蝕也越嚴(yán)重。對此，應(yīng)控制工藝管線內(nèi)流速小于60m/s，最好應(yīng)控制在小于40m/s。

2.3 濕H2S腐蝕開裂

2.3.1 濕硫化氫環(huán)境的定義

濕硫化氫環(huán)境定義：介質(zhì)中存在游離水，且符合下列條件之一：（1）H2S在液相游離水中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50 μg/g（ppmw）；（2）液相游離水中的pH≤4，且有H2S存在；（3）液相游離水中的pH≥7.6， 且在液相游離水中的HCN質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥20μg/g（ppmw），并有H2S存在；（4）H2S在氣相中的分壓≥0.0003MPa。

按照前述定義，根據(jù)濕硫化氫的腐蝕破壞的危害程度，對濕硫化氫工藝環(huán)境按下列原則分類：

容器的工作環(huán)境為室溫～150℃并符合下列其中一條時(shí)稱為第Ⅱ類濕硫化氫：

（1）由含水腐蝕產(chǎn)生的氫濃度高，且液相H2S含量大于50ppm（2）H2S在水中的濃度大于2000mg/l且PH大于7.8；（3）H2S在水中的濃度大于50mg/l且PH值小于5.0；（4）水中的氫氰酸（HCN）或氰化物含量大于20mg/l

其余工況為第Ⅰ類。

2.3.2 對第Ⅰ、Ⅱ類濕硫化氫工況，其材料要求如下

（1）材料的強(qiáng)度和使用狀況要求

a 材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的屈服強(qiáng)度Rel≤355MPa；b 材料實(shí)測的抗拉強(qiáng)度Rm≤630MPa；c 材料的使用狀態(tài)為正火+回火，正火，退火；

（2）碳當(dāng)量要求：

a：板厚≤38mm，Ceq≤0.43；b：板厚39～64mm，Ceq≤0.45；c：板厚65～102mm，Ceq≤0.46；d：板厚>102mm，Ceq≤0.48；

Ceq=C+■+■+■

（3）設(shè)備管道殼體板厚大于20mm，要求100%UT檢查；

（4）熱處理后不允許在接觸介質(zhì)一側(cè)打鋼?。?/p>

（5）要求焊后熱處理，熱處理后焊接接頭的硬度HB≤200；

（6）材料的化學(xué)成分要求除滿足相應(yīng)材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，還要求P≤0.010%，S≤0.006%。

2.3.3 對第Ⅱ類環(huán)境除滿足上述要求外，還應(yīng)符合下列規(guī)定

（1）材料成品分析要求P≤0.008wt%、S≤0.004 wt%、Mn≤1.35 wt%、Nb+V≤0.02wt%；

（2）板厚方向斷面收縮率Z≥35%（三個(gè)試樣平均值）和25%（單個(gè)試樣最低值）；

（3）按NACE TM 0284進(jìn)行抗HIC試驗(yàn)，應(yīng)滿足CLR≤10%、CTR≤3%、CSR≤1.5%。

2.3.4 對于介質(zhì)屬于濕硫化氫的管道可不按上述要求執(zhí)行，但應(yīng)盡可能盡可能降低材料的P、S含量，且焊后應(yīng)進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，焊接接頭的硬度HB≤200。

2.3.5 08Cr2AlMo、09Cr2AlMoRE鋼管、07Cr2AlMoRE板材、08Cr2AlMo鍛件應(yīng)通過國家壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的技術(shù)評審并合格。

2.3.6 在濕H2S環(huán)境下，材料的選擇和使用應(yīng)參照下列規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

（1）壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程。

（2）NACE MR 0103 在腐蝕性石化煉廠環(huán)境抗硫化物應(yīng)力開裂材料的材料要求。

（3）NACE 8X194 Materials and Fabrication Practices for New Pressure Vessels Used in Wet H2S Refinery Service用于煉油廠濕H2S環(huán)境下新壓力容器的材料及制造經(jīng)驗(yàn)。

（4）NACE RP 0472 防止碳鋼焊縫在腐蝕性煉油廠環(huán)境產(chǎn)生環(huán)境開裂的方法和措施。endprint

（5）NACE MR0175石油和天然氣工業(yè)--在含硫化氫的原油和氣體產(chǎn)品中的材料選用。

2.4 機(jī)械疲勞

焦炭塔由于周期性的冷熱循環(huán)操作，導(dǎo)致焦炭塔的低頻疲勞破壞，一是塔壁的塔體鼓包（徑向鼓凸），及大家所熟知的"糖葫蘆"現(xiàn)象。早期變形僅局限于底部隨著時(shí)間的推移，塔上部產(chǎn)生的鼓凸也變得比較明顯。

塔體鼓包的根本原因是由于急冷和反復(fù)加熱產(chǎn)生的過大的局部循環(huán)熱應(yīng)力和變形不協(xié)調(diào)，使塔壁高溫蠕變引起的。由于環(huán)焊縫有較高的屈服強(qiáng)度，而且又比母材厚，因而環(huán)焊縫徑向增長小。塔體就產(chǎn)生強(qiáng)制性的氣球裝的鼓凸，碳鋼制造的焦炭塔這種變形最為明顯。

另一種低頻疲勞破壞是隨著塔的惡劣工作條件而產(chǎn)生的塔體焊縫開裂，這種破壞危害性大。

3 焦化裝置的選材

3.1 高硫低酸油焦化裝置主要設(shè)備和管道的選材

（1）焦炭塔

焦炭塔的操作溫度是400～505℃，要求材料要有較好的高溫強(qiáng)度和抗蠕變能力，同時(shí)要考慮高溫硫腐蝕。焦炭塔的高溫硫腐蝕與一般的高溫硫腐蝕不同，焦炭塔的中下段塔壁通常都附著一層牢固而致密的由焦炭形成的保護(hù)層，隔開了腐蝕介質(zhì)，一般腐蝕不嚴(yán)重，因此目前焦炭塔主體材料一般為15CrMoR（或14Cr1MoR）。上部塔壁和頂封頭，由于介質(zhì)為氣相，結(jié)焦層薄而不牢固，尤其是開口接管和立柱加強(qiáng)板等處傳熱速度較快，塔內(nèi)達(dá)不到結(jié)焦溫度，而使塔壁裸露而腐蝕嚴(yán)重，因此焦炭塔上部泡沫段及以上部分采用0Cr13（0Cr13Al）復(fù)合板。

鉻鉬鋼具有比碳鋼高的多高溫抗蠕變能力，可避免或減緩長期操作的鼓包變形。同時(shí)采用鉻鉬鋼時(shí)，焦炭塔的壁厚較薄，相應(yīng)減小了溫差應(yīng)力，即使在相同的總應(yīng)力下，鉻鉬鋼的疲勞壽命也比碳鋼至少高50%。所以鉻鉬鋼的抗疲勞開裂能力比碳鋼高。

（2）焦化分餾塔

塔底部位存在高溫硫腐蝕，塔頂可能會(huì)有氯化胺冷凝形成對塔盤的腐蝕還可能存在濕硫化氫腐蝕.因此，對于高于260℃的溫度段，塔盤用0Cr18Ni9殼體用20R+00Cr19Ni10，對低于260℃溫度段，塔盤用0Cr13，殼體用20R+0Cr13Al。

（3）加熱爐進(jìn)料緩沖罐

加熱爐進(jìn)料緩沖罐的操作溫度一般在300℃以上，存在高溫硫腐蝕，因此選擇20R內(nèi)襯0Cr13以提高抗硫腐蝕能力。

（4）分餾塔頂油氣分離器

存在濕硫化氫腐蝕，選20R，焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。

（5）甩油罐

20R+0Cr13以滿足高溫硫腐蝕的工況要求，考慮到甩油罐為間歇操作，也可以選用20R。

（6）輕蠟油汽提塔

存在嚴(yán)重的高溫硫腐蝕，因此，塔盤選0Cr13，殼體用16MnR+0Cr13。

（7）焦化分餾塔頂水冷器

管程介質(zhì)循環(huán)水，材料選用20R。殼程介質(zhì)為富氣（或液化氣）含有較高的硫化氫，為濕硫化氫環(huán)境，材料選用20R，并進(jìn)行焊后熱處理，且熱處理后硬度小200HB。換熱管采用09Cr2AlMoRe或08Cr2AlMo，可抗硫化氫腐蝕。

（8）焦化分餾塔頂空冷器 頂循空冷器

塔頂氣里含有較多的硫化氫，材料選用09Cr2AlMoRe或08Cr2AlMo，可抗硫化氫腐蝕。

（9）吸收塔 解吸塔 再吸收塔 穩(wěn)定塔

進(jìn)料含有很高的硫化氫，為濕硫化氫環(huán)境，殼體材料選用16MnR+0Cr13Al復(fù)合板，塔盤采用0Cr13。

對于油-油換熱器，當(dāng)介質(zhì)溫度<240℃時(shí)，殼體材料選用碳鋼，管子選用碳鋼；當(dāng)介質(zhì)溫度≥240℃時(shí)，殼體材料選用碳鋼+0Cr13復(fù)合板，管子選用00Cr19Ni10，以防止高溫硫腐蝕。

加熱爐進(jìn)出口管道、焦炭塔高溫進(jìn)料管道以及焦炭塔頂高溫油氣管道、分餾塔下部高溫管道以及其它介質(zhì)溫度≥240℃的含硫油品、油氣管道，要考慮高溫硫腐蝕，一般選用1Cr5Mo材料。

分餾塔頂油氣管道，吸收穩(wěn)定塔頂油氣管道，屬于濕硫化氫環(huán)境，在選材時(shí)應(yīng)考慮濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂，一般選用碳鋼，并進(jìn)行焊后熱處理。

3.2 高硫高酸油焦化裝置的選材

與焦化加熱爐之后的原料油接觸的設(shè)備、管道選材與上述高硫低酸酸油焦化裝置主要設(shè)備和管道的選材一致焦化加熱爐之前與原料油接觸的換熱器、管道和加熱爐管等高溫系統(tǒng)，應(yīng)防止環(huán)烷酸腐蝕，原料油溫度<220℃的設(shè)備、管道以碳鋼為主；原料油溫度≥220℃的設(shè)備、管道可選用00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti、00Cr17Ni14Mo2

及其復(fù)合鋼板。

加熱爐進(jìn)料緩沖罐

加熱爐進(jìn)料緩沖罐的操作溫度一般在300℃以上，存在高溫環(huán)烷酸腐蝕，因此選擇20R內(nèi)襯00Cr17Ni14Mo2以提高抗環(huán)烷酸腐蝕能力。

減渣與蠟油換熱器

減渣溫度≥220℃時(shí)，殼體選用碳鋼+00Cr17Ni14Mo2（或00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti），管束：選用00Cr17Ni14Mo2（或00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti）；蠟油側(cè)溫度≥240℃，殼體選用碳鋼+00Cr19Ni10。

加熱爐前溫度≥220℃的渣油管道選用00Cr17Ni14Mo2。

4 結(jié)束語

從以上的分析可知，延遲焦化裝置的存在的腐蝕及損傷主要是高溫硫腐蝕、高溫環(huán)烷酸腐蝕、濕硫化氫腐蝕和疲勞破壞，因此在焦化裝置設(shè)備和管道的選材，高溫部位應(yīng)考慮高溫硫腐蝕和高溫環(huán)烷酸腐蝕（加熱爐前）、分餾部分和吸收穩(wěn)定部分應(yīng)考慮濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂。endprint

（5）NACE MR0175石油和天然氣工業(yè)--在含硫化氫的原油和氣體產(chǎn)品中的材料選用。

2.4 機(jī)械疲勞

焦炭塔由于周期性的冷熱循環(huán)操作，導(dǎo)致焦炭塔的低頻疲勞破壞，一是塔壁的塔體鼓包（徑向鼓凸），及大家所熟知的"糖葫蘆"現(xiàn)象。早期變形僅局限于底部隨著時(shí)間的推移，塔上部產(chǎn)生的鼓凸也變得比較明顯。

塔體鼓包的根本原因是由于急冷和反復(fù)加熱產(chǎn)生的過大的局部循環(huán)熱應(yīng)力和變形不協(xié)調(diào)，使塔壁高溫蠕變引起的。由于環(huán)焊縫有較高的屈服強(qiáng)度，而且又比母材厚，因而環(huán)焊縫徑向增長小。塔體就產(chǎn)生強(qiáng)制性的氣球裝的鼓凸，碳鋼制造的焦炭塔這種變形最為明顯。

另一種低頻疲勞破壞是隨著塔的惡劣工作條件而產(chǎn)生的塔體焊縫開裂，這種破壞危害性大。

3 焦化裝置的選材

3.1 高硫低酸油焦化裝置主要設(shè)備和管道的選材

（1）焦炭塔

焦炭塔的操作溫度是400～505℃，要求材料要有較好的高溫強(qiáng)度和抗蠕變能力，同時(shí)要考慮高溫硫腐蝕。焦炭塔的高溫硫腐蝕與一般的高溫硫腐蝕不同，焦炭塔的中下段塔壁通常都附著一層牢固而致密的由焦炭形成的保護(hù)層，隔開了腐蝕介質(zhì)，一般腐蝕不嚴(yán)重，因此目前焦炭塔主體材料一般為15CrMoR（或14Cr1MoR）。上部塔壁和頂封頭，由于介質(zhì)為氣相，結(jié)焦層薄而不牢固，尤其是開口接管和立柱加強(qiáng)板等處傳熱速度較快，塔內(nèi)達(dá)不到結(jié)焦溫度，而使塔壁裸露而腐蝕嚴(yán)重，因此焦炭塔上部泡沫段及以上部分采用0Cr13（0Cr13Al）復(fù)合板。

鉻鉬鋼具有比碳鋼高的多高溫抗蠕變能力，可避免或減緩長期操作的鼓包變形。同時(shí)采用鉻鉬鋼時(shí)，焦炭塔的壁厚較薄，相應(yīng)減小了溫差應(yīng)力，即使在相同的總應(yīng)力下，鉻鉬鋼的疲勞壽命也比碳鋼至少高50%。所以鉻鉬鋼的抗疲勞開裂能力比碳鋼高。

（2）焦化分餾塔

塔底部位存在高溫硫腐蝕，塔頂可能會(huì)有氯化胺冷凝形成對塔盤的腐蝕還可能存在濕硫化氫腐蝕.因此，對于高于260℃的溫度段，塔盤用0Cr18Ni9殼體用20R+00Cr19Ni10，對低于260℃溫度段，塔盤用0Cr13，殼體用20R+0Cr13Al。

（3）加熱爐進(jìn)料緩沖罐

加熱爐進(jìn)料緩沖罐的操作溫度一般在300℃以上，存在高溫硫腐蝕，因此選擇20R內(nèi)襯0Cr13以提高抗硫腐蝕能力。

（4）分餾塔頂油氣分離器

存在濕硫化氫腐蝕，選20R，焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。

（5）甩油罐

20R+0Cr13以滿足高溫硫腐蝕的工況要求，考慮到甩油罐為間歇操作，也可以選用20R。

（6）輕蠟油汽提塔

存在嚴(yán)重的高溫硫腐蝕，因此，塔盤選0Cr13，殼體用16MnR+0Cr13。

（7）焦化分餾塔頂水冷器

管程介質(zhì)循環(huán)水，材料選用20R。殼程介質(zhì)為富氣（或液化氣）含有較高的硫化氫，為濕硫化氫環(huán)境，材料選用20R，并進(jìn)行焊后熱處理，且熱處理后硬度小200HB。換熱管采用09Cr2AlMoRe或08Cr2AlMo，可抗硫化氫腐蝕。

（8）焦化分餾塔頂空冷器 頂循空冷器

塔頂氣里含有較多的硫化氫，材料選用09Cr2AlMoRe或08Cr2AlMo，可抗硫化氫腐蝕。

（9）吸收塔 解吸塔 再吸收塔 穩(wěn)定塔

進(jìn)料含有很高的硫化氫，為濕硫化氫環(huán)境，殼體材料選用16MnR+0Cr13Al復(fù)合板，塔盤采用0Cr13。

對于油-油換熱器，當(dāng)介質(zhì)溫度<240℃時(shí)，殼體材料選用碳鋼，管子選用碳鋼；當(dāng)介質(zhì)溫度≥240℃時(shí)，殼體材料選用碳鋼+0Cr13復(fù)合板，管子選用00Cr19Ni10，以防止高溫硫腐蝕。

加熱爐進(jìn)出口管道、焦炭塔高溫進(jìn)料管道以及焦炭塔頂高溫油氣管道、分餾塔下部高溫管道以及其它介質(zhì)溫度≥240℃的含硫油品、油氣管道，要考慮高溫硫腐蝕，一般選用1Cr5Mo材料。

分餾塔頂油氣管道，吸收穩(wěn)定塔頂油氣管道，屬于濕硫化氫環(huán)境，在選材時(shí)應(yīng)考慮濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂，一般選用碳鋼，并進(jìn)行焊后熱處理。

3.2 高硫高酸油焦化裝置的選材

與焦化加熱爐之后的原料油接觸的設(shè)備、管道選材與上述高硫低酸酸油焦化裝置主要設(shè)備和管道的選材一致焦化加熱爐之前與原料油接觸的換熱器、管道和加熱爐管等高溫系統(tǒng)，應(yīng)防止環(huán)烷酸腐蝕，原料油溫度<220℃的設(shè)備、管道以碳鋼為主；原料油溫度≥220℃的設(shè)備、管道可選用00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti、00Cr17Ni14Mo2

及其復(fù)合鋼板。

加熱爐進(jìn)料緩沖罐

加熱爐進(jìn)料緩沖罐的操作溫度一般在300℃以上，存在高溫環(huán)烷酸腐蝕，因此選擇20R內(nèi)襯00Cr17Ni14Mo2以提高抗環(huán)烷酸腐蝕能力。

減渣與蠟油換熱器

減渣溫度≥220℃時(shí)，殼體選用碳鋼+00Cr17Ni14Mo2（或00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti），管束：選用00Cr17Ni14Mo2（或00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti）；蠟油側(cè)溫度≥240℃，殼體選用碳鋼+00Cr19Ni10。

加熱爐前溫度≥220℃的渣油管道選用00Cr17Ni14Mo2。

4 結(jié)束語

從以上的分析可知，延遲焦化裝置的存在的腐蝕及損傷主要是高溫硫腐蝕、高溫環(huán)烷酸腐蝕、濕硫化氫腐蝕和疲勞破壞，因此在焦化裝置設(shè)備和管道的選材，高溫部位應(yīng)考慮高溫硫腐蝕和高溫環(huán)烷酸腐蝕（加熱爐前）、分餾部分和吸收穩(wěn)定部分應(yīng)考慮濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂。endprint

（5）NACE MR0175石油和天然氣工業(yè)--在含硫化氫的原油和氣體產(chǎn)品中的材料選用。

2.4 機(jī)械疲勞

焦炭塔由于周期性的冷熱循環(huán)操作，導(dǎo)致焦炭塔的低頻疲勞破壞，一是塔壁的塔體鼓包（徑向鼓凸），及大家所熟知的"糖葫蘆"現(xiàn)象。早期變形僅局限于底部隨著時(shí)間的推移，塔上部產(chǎn)生的鼓凸也變得比較明顯。

塔體鼓包的根本原因是由于急冷和反復(fù)加熱產(chǎn)生的過大的局部循環(huán)熱應(yīng)力和變形不協(xié)調(diào)，使塔壁高溫蠕變引起的。由于環(huán)焊縫有較高的屈服強(qiáng)度，而且又比母材厚，因而環(huán)焊縫徑向增長小。塔體就產(chǎn)生強(qiáng)制性的氣球裝的鼓凸，碳鋼制造的焦炭塔這種變形最為明顯。

另一種低頻疲勞破壞是隨著塔的惡劣工作條件而產(chǎn)生的塔體焊縫開裂，這種破壞危害性大。

3 焦化裝置的選材

3.1 高硫低酸油焦化裝置主要設(shè)備和管道的選材

（1）焦炭塔

焦炭塔的操作溫度是400～505℃，要求材料要有較好的高溫強(qiáng)度和抗蠕變能力，同時(shí)要考慮高溫硫腐蝕。焦炭塔的高溫硫腐蝕與一般的高溫硫腐蝕不同，焦炭塔的中下段塔壁通常都附著一層牢固而致密的由焦炭形成的保護(hù)層，隔開了腐蝕介質(zhì)，一般腐蝕不嚴(yán)重，因此目前焦炭塔主體材料一般為15CrMoR（或14Cr1MoR）。上部塔壁和頂封頭，由于介質(zhì)為氣相，結(jié)焦層薄而不牢固，尤其是開口接管和立柱加強(qiáng)板等處傳熱速度較快，塔內(nèi)達(dá)不到結(jié)焦溫度，而使塔壁裸露而腐蝕嚴(yán)重，因此焦炭塔上部泡沫段及以上部分采用0Cr13（0Cr13Al）復(fù)合板。

鉻鉬鋼具有比碳鋼高的多高溫抗蠕變能力，可避免或減緩長期操作的鼓包變形。同時(shí)采用鉻鉬鋼時(shí)，焦炭塔的壁厚較薄，相應(yīng)減小了溫差應(yīng)力，即使在相同的總應(yīng)力下，鉻鉬鋼的疲勞壽命也比碳鋼至少高50%。所以鉻鉬鋼的抗疲勞開裂能力比碳鋼高。

（2）焦化分餾塔

塔底部位存在高溫硫腐蝕，塔頂可能會(huì)有氯化胺冷凝形成對塔盤的腐蝕還可能存在濕硫化氫腐蝕.因此，對于高于260℃的溫度段，塔盤用0Cr18Ni9殼體用20R+00Cr19Ni10，對低于260℃溫度段，塔盤用0Cr13，殼體用20R+0Cr13Al。

（3）加熱爐進(jìn)料緩沖罐

加熱爐進(jìn)料緩沖罐的操作溫度一般在300℃以上，存在高溫硫腐蝕，因此選擇20R內(nèi)襯0Cr13以提高抗硫腐蝕能力。

（4）分餾塔頂油氣分離器

存在濕硫化氫腐蝕，選20R，焊后進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。

（5）甩油罐

20R+0Cr13以滿足高溫硫腐蝕的工況要求，考慮到甩油罐為間歇操作，也可以選用20R。

（6）輕蠟油汽提塔

存在嚴(yán)重的高溫硫腐蝕，因此，塔盤選0Cr13，殼體用16MnR+0Cr13。

（7）焦化分餾塔頂水冷器

管程介質(zhì)循環(huán)水，材料選用20R。殼程介質(zhì)為富氣（或液化氣）含有較高的硫化氫，為濕硫化氫環(huán)境，材料選用20R，并進(jìn)行焊后熱處理，且熱處理后硬度小200HB。換熱管采用09Cr2AlMoRe或08Cr2AlMo，可抗硫化氫腐蝕。

（8）焦化分餾塔頂空冷器 頂循空冷器

塔頂氣里含有較多的硫化氫，材料選用09Cr2AlMoRe或08Cr2AlMo，可抗硫化氫腐蝕。

（9）吸收塔 解吸塔 再吸收塔 穩(wěn)定塔

進(jìn)料含有很高的硫化氫，為濕硫化氫環(huán)境，殼體材料選用16MnR+0Cr13Al復(fù)合板，塔盤采用0Cr13。

對于油-油換熱器，當(dāng)介質(zhì)溫度<240℃時(shí)，殼體材料選用碳鋼，管子選用碳鋼；當(dāng)介質(zhì)溫度≥240℃時(shí)，殼體材料選用碳鋼+0Cr13復(fù)合板，管子選用00Cr19Ni10，以防止高溫硫腐蝕。

加熱爐進(jìn)出口管道、焦炭塔高溫進(jìn)料管道以及焦炭塔頂高溫油氣管道、分餾塔下部高溫管道以及其它介質(zhì)溫度≥240℃的含硫油品、油氣管道，要考慮高溫硫腐蝕，一般選用1Cr5Mo材料。

分餾塔頂油氣管道，吸收穩(wěn)定塔頂油氣管道，屬于濕硫化氫環(huán)境，在選材時(shí)應(yīng)考慮濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂，一般選用碳鋼，并進(jìn)行焊后熱處理。

3.2 高硫高酸油焦化裝置的選材

與焦化加熱爐之后的原料油接觸的設(shè)備、管道選材與上述高硫低酸酸油焦化裝置主要設(shè)備和管道的選材一致焦化加熱爐之前與原料油接觸的換熱器、管道和加熱爐管等高溫系統(tǒng)，應(yīng)防止環(huán)烷酸腐蝕，原料油溫度<220℃的設(shè)備、管道以碳鋼為主；原料油溫度≥220℃的設(shè)備、管道可選用00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti、00Cr17Ni14Mo2

及其復(fù)合鋼板。

加熱爐進(jìn)料緩沖罐

加熱爐進(jìn)料緩沖罐的操作溫度一般在300℃以上，存在高溫環(huán)烷酸腐蝕，因此選擇20R內(nèi)襯00Cr17Ni14Mo2以提高抗環(huán)烷酸腐蝕能力。

減渣與蠟油換熱器

減渣溫度≥220℃時(shí)，殼體選用碳鋼+00Cr17Ni14Mo2（或00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti），管束：選用00Cr17Ni14Mo2（或00Cr19Ni10、0Cr18Ni10Ti）；蠟油側(cè)溫度≥240℃，殼體選用碳鋼+00Cr19Ni10。

加熱爐前溫度≥220℃的渣油管道選用00Cr17Ni14Mo2。

4 結(jié)束語

從以上的分析可知，延遲焦化裝置的存在的腐蝕及損傷主要是高溫硫腐蝕、高溫環(huán)烷酸腐蝕、濕硫化氫腐蝕和疲勞破壞，因此在焦化裝置設(shè)備和管道的選材，高溫部位應(yīng)考慮高溫硫腐蝕和高溫環(huán)烷酸腐蝕（加熱爐前）、分餾部分和吸收穩(wěn)定部分應(yīng)考慮濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂。endprint