楊曉柯
摘 要:伴隨著原油的劣質(zhì)化,二次加工的難度在逐漸增加,尤其是腐蝕更為嚴(yán)重,這樣對(duì)二次加工裝置就提出更嚴(yán)格的要求。重油催化裂化裝置也屬于重要的二次加工裝備,不管是高溫部位還是低溫位置都有明顯的腐蝕現(xiàn)象,都需要定期檢查腐蝕情況,找到腐蝕的根源,使用對(duì)應(yīng)措施解決問題。本文主要討論重油催化裂化裝置的腐蝕原因、重油催化裂化裝置的防護(hù)措施。
關(guān)鍵詞:重油催化裂化裝置;腐蝕原因;防護(hù)措施
前言:
重油催化裂化裝置設(shè)備在石油化工行業(yè)中有重要的意義,然而這個(gè)裝備在近幾年出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象,對(duì)正常運(yùn)行有直接的影響,在正常使用期間增加排放污染物,污染大氣環(huán)境。所以,有關(guān)工作人員需要做好重油催化裂化裝備的腐蝕性檢查,增加對(duì)裝備防腐工作的重視程度,按照實(shí)際情況創(chuàng)建對(duì)應(yīng)措施,優(yōu)化重油催化裂化裝置的防腐蝕性。
一、重油催化裂化裝置的腐蝕原因
(一)脫硫介質(zhì)中介質(zhì)的腐蝕原因
重油催化裂化裝置中脫硫系統(tǒng)中更包含的腐蝕介質(zhì)主要包含有RNH2-CO2-H2S-H2O、CO2-H2S-H2O還有腐蝕污染物等等,這樣針對(duì)RNH2-CO2-H2S-H2O體系來(lái)講,最主要的腐蝕物質(zhì)就是二氧化碳了,容易腐蝕脫硫系統(tǒng)中的設(shè)備以及管線,并且腐蝕形態(tài)主要就是表現(xiàn)在腐蝕減薄或者是腐蝕開裂的情況[1]。還有對(duì)于CO2-H2S-H2O體系,最主要的腐蝕物質(zhì)就是酸性氣中的H2S-H2O,會(huì)腐蝕系統(tǒng)中的酸性氣系統(tǒng),并且腐蝕形態(tài)表現(xiàn)為均勻腐蝕減薄。
(二)高溫?zé)煔饽ノg
出現(xiàn)高溫?zé)煔饽ノg的原因就是煙氣中包含著催化劑粉塵,具備高線速度的原因?;厥諢煔廨啓C(jī)的能量回收系統(tǒng)在煙氣輪機(jī)之前基本上設(shè)煙氣三級(jí)旋分,主要是分離出再生煙氣中少量的催化劑粉塵,為了減輕催化劑粉塵對(duì)煙氣輪機(jī)葉片、其他設(shè)備造成磨蝕。因?yàn)槿?jí)旋分線速比較高,相對(duì)容易出現(xiàn)設(shè)備磨損的情況。在三級(jí)旋分工況變差或者是分離效率達(dá)不到要求的時(shí)候,就會(huì)對(duì)煙氣輪機(jī)的葉片造成嚴(yán)重的磨損[2]。另外,煙氣管線的外壁容易出現(xiàn)高溫氧化腐蝕,因?yàn)闊岜诙蔚谋貙尤菀孜账?。減少高溫?zé)煔饽ノg的主要途徑就是使用耐磨鋼以及降低煙氣中的催化劑計(jì)量。
(三)塔頂灌頂部
分餾塔頂灌頂部主要是H2S-H2O型腐蝕,其表現(xiàn)為均勻腐蝕,且腐蝕產(chǎn)物是FeS。這里的腐蝕類型主要是低溫濕硫化氫腐蝕,同時(shí)腐蝕介質(zhì)是H2S,會(huì)發(fā)生化學(xué)腐蝕,然而因?yàn)闅怏w中包含著大量的H2S以及少量的水蒸氣,還有這個(gè)部位溫度比較低,水蒸氣極易形成液態(tài)水,在H2S存在的條件下呈現(xiàn)酸性,更容易腐蝕。當(dāng)前,因?yàn)檫@里的腐蝕沒有引起必要的重視,在國(guó)內(nèi)個(gè)很少采取防護(hù)措施。對(duì)于這里的介質(zhì)以及溫度環(huán)境,就可以使用耐候性防腐蝕涂層。
(四)再生系統(tǒng)的高溫腐蝕
高流速催化劑的沖蝕以及磨蝕,催化劑會(huì)伴隨著再生煙氣的增加出現(xiàn)高速的流動(dòng),針對(duì)系統(tǒng)中的構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生持續(xù)性的沖刷作用,其中包含著再生器分布管、大煙道雙動(dòng)滑閥、沉降器內(nèi)部構(gòu)件、再生滑閥等,高溫腐蝕的形態(tài)主要表現(xiàn)在局部穿孔或者是沖蝕溝槽[3]。首先是高溫氧腐蝕,主要是集中于再生器外溢流管以及內(nèi)溢流管中,旋風(fēng)分離器料腿拉桿、反應(yīng)器粗旋風(fēng)分離器、氣內(nèi)檢修平臺(tái)等位置會(huì)受到不同程度的影響,并給腐蝕形態(tài)主要就是表面的氧化減薄。其次是應(yīng)力腐蝕,主要是氯化物應(yīng)力腐蝕以及熱應(yīng)力腐蝕開裂兩種。氯化物應(yīng)力腐蝕發(fā)生在再生器外取熱器蒸發(fā)管的位置,而熱應(yīng)力腐蝕主要是發(fā)生在測(cè)壓管以及再生器主風(fēng)管、異種鋼連接的焊縫位置。
(五)解析塔的腐蝕
解吸塔腐蝕的主要位置是塔頂以及塔底重沸器,其中塔頂?shù)母g主要是以氫鼓包為核心,塔底重沸器的腐蝕主要就是坑蝕。其中解吸塔頂氣體中的H2S、H2含量比較高,容易出現(xiàn)腐蝕,之所以塔底重沸器的腐蝕會(huì)這樣嚴(yán)重,是由于這個(gè)不因?yàn)榇嬖谙嘧兊倪^(guò)程。
(六)降液板的腐蝕
降液板出現(xiàn)腐蝕主要就是表現(xiàn)在外側(cè)的點(diǎn)蝕,且腐蝕程度嚴(yán)重;在內(nèi)促均勻減薄,出現(xiàn)腐蝕的情況不嚴(yán)重,其中腐蝕的產(chǎn)物主要是FeS。這里的腐蝕主要是低溫濕硫化氫腐蝕,其中腐蝕介質(zhì)是H2S、HCN、CL-、H2O,主要就是HCL-H2S-H2O型腐蝕以及HCN-H2S-H2O型腐蝕,影響因素主要就是H2S以及CL-的含量、塔頂溫度。降液管外側(cè)腐蝕大于內(nèi)側(cè)的原因是外側(cè)處于企業(yè)交換的相變位置。
二、重油催化裂化裝置的防護(hù)措施
(一)增加對(duì)環(huán)境友好型緩蝕劑的研究
目前,我國(guó)石化行業(yè)使用的緩蝕劑就是丙炔醇,然而其擁有較大的毒性,不能滿足現(xiàn)代化的發(fā)展需要,所以需要合理選擇使用緩蝕劑,咪唑啉類緩蝕劑擁有毒性小、無(wú)刺激性氣味、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì),因此在分餾塔頂系統(tǒng)的會(huì)發(fā)現(xiàn)中增注,可以對(duì)重油催化裂化裝置起到緩蝕以及保護(hù)的作用。除此之外,需要研究對(duì)環(huán)境友好型的緩蝕劑。
(二)合理選擇重油催化裂化裝置的構(gòu)造材料
想要有效的提升充油催化裂化裝置的防腐蝕性能,需要合理選擇構(gòu)造材料,但是在當(dāng)前階段鉻是經(jīng)常使用的材料[4]。要求充油催化裂化裝置中的含鉻率需要大于11%,并且含鉻率越高其耐蝕性以及耐磨性越高。鉻鋼不只是可以鑄造以及壓延還是制作無(wú)縫鋼管的原材料,自身就屬于耐磨的材料之一;充油催化裂化裝置選擇的鉻鋼主要有:0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13。我們舉個(gè)例子,0Cr13在540℃溫度條件下,對(duì)含硫石油以及硫化氫等擁有很強(qiáng)的耐蝕性。經(jīng)常應(yīng)用于分餾塔以及塔內(nèi)件、連接管線的構(gòu)建。
(三)重視重油裂化催化裝置的表面保護(hù)
重視表面保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用是防護(hù)重油催化裂化裝置受到腐蝕的有效途徑,和傳統(tǒng)的保護(hù)技術(shù)不同的是催化蒸餾塔內(nèi)觸媒槽的設(shè)計(jì)中液體是向下流經(jīng)V型塔盤,隨后經(jīng)過(guò)觸媒槽同時(shí)發(fā)生醚化反應(yīng),致使液相反應(yīng)與企業(yè)相間的介質(zhì)不會(huì)在觸媒槽的位置同時(shí)發(fā)生反應(yīng)。注入例子也是一種有效的摻雜方式,這是因?yàn)殡x子注入的方式擁有均勻性質(zhì),不會(huì)受晶體內(nèi)位錯(cuò)以及缺陷的影響,可以精準(zhǔn)控制摻雜物質(zhì)的濃度,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)被認(rèn)為是一種可以改變材料表面性質(zhì)的新方式。
結(jié)語(yǔ):
總而言之,因?yàn)橹赜痛呋鸦b置的加工原料中包含著容易出現(xiàn)腐蝕的雜質(zhì),同時(shí)在加工的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生腐蝕性介質(zhì),容易在催化裂化裝置的高溫位置以及低溫位置出現(xiàn)腐蝕,所以需要重視裝置出現(xiàn)的腐蝕問題,使用有效的措施確保裝置使用時(shí)間。
參考文獻(xiàn):
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[4]熊敏智. 重油催化裂化裝置設(shè)備腐蝕調(diào)查與應(yīng)對(duì)措施[J]. 化工管理,2015,(06):126.