摘 要：隨著社會的發(fā)展，石油需求量越來越大，煉油廠的工作量隨之猛增，這對常減壓蒸餾裝置帶去了極大的挑戰(zhàn)。加工高硫原油導致常減壓蒸餾裝置的防腐工作難度增大，而裝置的防護與企業(yè)經(jīng)濟效益息息相關。本文對常減壓蒸餾裝置的腐蝕與防護進行了探討，闡述了硫腐蝕特點、機理，裝置腐蝕情況、原因，并對防護措施提出了建議。

關鍵詞：常減壓蒸餾裝置；裝置腐蝕；防護措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.013

石油需求量迅速增長導致中國進口原油量不斷增加，這使相當一部分的煉油廠面臨著加工高硫原油的問題。原料硫含量的提高和大幅波動使裝置腐蝕問題更加嚴重，為此，研究硫腐蝕的特點、機理，分析裝置腐蝕情況、腐蝕原因，有針對性的制定防護措施是企業(yè)必須重視的工作內(nèi)容，具有很重要的現(xiàn)實意義。

1 硫腐蝕特點及其機理

1.1 腐蝕特點

原油中所含的硫分有兩種，一種是活性硫，能通過直接與金屬作用而腐蝕裝置，如硫化氫；一種是非活性硫，不能直接作用于金屬，但可以在高溫高壓等條件下轉化為活性硫。原油中硫分對煉油裝置的腐蝕作用存在于煉油的整個過程。原油硫含量與其對裝置的腐蝕度之間對應關系并不精確，腐蝕度主要取決于硫分的種類、含量、穩(wěn)定性。對裝置有腐蝕作用的硫分是單質(zhì)硫等活性硫，原油中活性硫的含量與裝置腐蝕強度成正比，但油中非活性硫在容易轉化成活性硫的環(huán)境下也會嚴重腐蝕裝置。硫腐蝕的腐蝕對象多，腐蝕環(huán)境多元，硫分之間的轉化復雜，增加了防護工作難度。

1.2 腐蝕機理

如果將原油加熱溫度作為劃分標準，常減壓蒸餾過程可分為220～240℃、355～365℃、390～400℃三個階段。第一階段發(fā)生在初餾塔，第二階段在常壓塔進行，這兩個階段中原油中存在硫化氫、氯化氫、水蒸氣，發(fā)生硫化氫—水蒸氣—氯化氫型腐蝕；第三階段在減壓塔中進行，溫度升至400℃左右，油中非活性硫分解，活性硫含量增加，裝置腐蝕更加嚴重。即低溫部位裝置腐蝕類型為硫化氫—水蒸氣—氯化氫型，高溫部位發(fā)生的腐蝕則主要為活性硫造成的腐蝕。此外，原油中無機鹽和有機氯化物的分解產(chǎn)物也對裝置有腐蝕作用。如氯化鎂的分解產(chǎn)物氯化氫在水蒸氣存在的條件下與鐵反應生成氯化亞鐵，溶于水。

2 裝置腐蝕具體情況

2.1 管線腐蝕情況

腐蝕程度比較大的管線主要為一些工藝管線，如常減壓塔塔頂?shù)南到y(tǒng)工藝管線。比較典型的管線腐蝕情況如下。常頂管線和減頂管線的腐蝕表現(xiàn)為內(nèi)表面坑蝕，管線內(nèi)表面能觀察到麻坑，其腐蝕介質(zhì)均為硫化氫—水蒸氣—氯化氫；而減壓管線、減五線、減二中管線則表現(xiàn)為沖刷腐蝕，腐蝕介質(zhì)為高溫硫和環(huán)烷酸。

2.2 換熱設備腐蝕情況

除一些工藝管線遭到嚴重的腐蝕，換熱設備的腐蝕程度也很嚴重，而換熱設備腐蝕引起的事故也屢見不鮮。一般使用三年左右的減壓渣油換熱器就會出現(xiàn)輕微的腐蝕情況，但設備的管板、管口及管束表面尚未出現(xiàn)浮銹，焊縫依然完整，管束殼程完好。

2.3 典型塔類裝置腐蝕情況

常減壓蒸餾裝置的主要裝置包含塔類設備，為此，塔類設備是設備檢修的重點對象。在每次設備檢修工作中，塔類的腐蝕情況都需要工作人員詳細調(diào)查，并進行分析，以找出有效的防護措施。塔類設備腐蝕情況比較復雜。其中，常壓塔腐蝕比較嚴重的部位是塔頂、進料段及塔底。其塔頂?shù)母g類型主要為坑蝕、垢下腐蝕；進料段則以沖刷腐蝕為主，表現(xiàn)為裝置均勻變薄，出現(xiàn)沖刷的溝槽；塔底的腐蝕類型為均勻腐蝕，裝置均勻變薄。減壓塔整體腐蝕不嚴重，但減三管線和減四管線的填料卻因其本身厚度不夠，加之被腐蝕出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。其中減三管線腐蝕介質(zhì)為硫化氫—環(huán)烷酸。

3 裝置腐蝕原因

常減壓蒸餾裝置的腐蝕與餾分中硫含量密切相關。初餾塔、常壓塔、減壓塔的塔頂都處于濕硫化氫環(huán)境中，自然容易被腐蝕；而常壓塔下部及塔底的管道、渣油換熱器則處于高溫環(huán)境中，活性硫化物使其腐蝕嚴重。減壓塔下部及填料腐蝕則由高溫硫腐蝕和環(huán)烷酸的腐蝕作用引起。

4 防護措施

4.1 低溫部位

根據(jù)低溫部位的腐蝕類型及具體腐蝕情況，對低溫部位的防護措施如下。首先，常壓塔塔頂換熱器可從工藝防腐蝕方面做起。如采用更有針對性、更有效的中和劑和緩蝕劑：通過對塔頂物質(zhì)成分的分析選擇更合理的中和劑，將酸堿度控制在中性范圍左右；選擇能均勻穩(wěn)定成膜的油溶性緩蝕劑。又如調(diào)節(jié)塔頂注水量及流程，改善原油脫鹽效果以降低無機鹽對裝置的腐蝕效果。其次，對減壓塔的防護措施主要為選取更科學合理的管板材質(zhì)，采用無縫雙相不銹鋼鋼管。至于常壓塔塔頂，可以通過加強工藝、選用雙相鋼作為塔頂內(nèi)構件及頂封頭材質(zhì)達到防腐蝕的目的。

4.2 高溫部位

高溫部位的防護措施主要應從改善材質(zhì)入手。此外，還可以開展腐蝕監(jiān)測工作，定點測量管線等的厚度；安裝在線腐蝕檢測系統(tǒng)，對腐蝕嚴重的部位進行實時監(jiān)測；進行氫通量測試。

4.3 工藝操作

對常減壓蒸餾裝置腐蝕進行分析后不難發(fā)現(xiàn)，腐蝕物質(zhì)主要為原油中的鹽類、含硫化合物、羥基化合物等，這些物質(zhì)在高溫條件下生成腐蝕性物質(zhì)導致設備受損。為此，從工藝操作方面對裝置進行防護可以從以下幾個方面做起。首先，對原油進行電脫鹽。這可以有效減少原油中氯離子的存在，從根本上降低裝置腐蝕度。其次，根據(jù)科技的發(fā)展選擇新型、有效的緩蝕劑。再次，對裝置結構進行優(yōu)化。裝置結構如果能使介質(zhì)均勻流動、分配，則能有效減少沖刷造成的腐蝕。

5 小結

常減壓蒸餾裝置的狀態(tài)直接影響到原油加工的效率和質(zhì)量，也對企業(yè)的經(jīng)濟效益有著影響作用，同時還是國家工藝水平的標志。采用優(yōu)質(zhì)的材料可以使裝置的耐腐蝕能力增強，工藝的改進可以降低原油加工對裝置的腐蝕效果，在線監(jiān)測系統(tǒng)能及時有效控制腐蝕度。

參考文獻：

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作者簡介：趙艷玲（1968-），女，陜西西安人，大專，助工，研究方向：石油煉制化工。