譚鵬飛
(中國石油錦州石化公司,遼寧 錦州 121001)
當(dāng)前,中國石油煉化企業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中得到了快速發(fā)展,但是在煉油裝置和化工裝置設(shè)備中,會(huì)出現(xiàn)一些腐蝕情況,這就需要相關(guān)的技術(shù)人員從工藝防腐蝕、表面處理和腐蝕監(jiān)檢測等多個(gè)方面出發(fā),加強(qiáng)對(duì)防腐蝕技術(shù)的合理應(yīng)用,從而進(jìn)一步促進(jìn)石油煉化企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
雖然大部分石油煉化企業(yè)認(rèn)識(shí)到了腐蝕控制的重要性,但是由于其中的原油硫含量、酸值和重金屬含量等不斷增加,腐蝕成為了制約煉油廠發(fā)展的主要問題。再加上,我國的很多煉化設(shè)備并沒有按照其原油性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計(jì),這就會(huì)導(dǎo)致石油煉化設(shè)備在實(shí)際的運(yùn)行和應(yīng)用過程中出現(xiàn)腐蝕問題??梢圆扇〗?jīng)濟(jì)的防腐措施對(duì)其進(jìn)行處理,主要目的是避免增加設(shè)備防腐的資金投入力度,加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)和新工藝的合理應(yīng)用[1]。
但是由于生產(chǎn)設(shè)備所處的腐蝕環(huán)境存在非常大的差異性,所以所有的防腐蝕措施也都存在一定的局限性。因此,在此背景下,需要將專業(yè)防腐蝕技術(shù)與防腐蝕內(nèi)容融合在一起,然后形成一個(gè)完整的防腐體系,積極采取治理防護(hù)技術(shù),開展防腐蝕工作。在此過程中,還需要結(jié)合實(shí)際的石油煉化企業(yè)發(fā)展情況,加強(qiáng)對(duì)防腐蝕監(jiān)測手段的合理應(yīng)用,預(yù)防原料油、工藝?yán)淠秃橘|(zhì)等對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的影響,及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的腐蝕問題,創(chuàng)新監(jiān)測手段。
煉油與化工過程比較復(fù)雜,腐蝕監(jiān)測管理部門需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,通過對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的合理應(yīng)用,然后結(jié)合自身的情況設(shè)置監(jiān)測部門,對(duì)石油煉化企業(yè)的發(fā)展情況進(jìn)行綜合監(jiān)測,對(duì)其中的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,從而進(jìn)一步完善石油煉化設(shè)備防腐方案。
新時(shí)期,雖然大部分石油煉化企業(yè)認(rèn)識(shí)到了防腐蝕的重要性,但是由于我國的煉油行業(yè)起步比較晚,在實(shí)際的發(fā)展中會(huì)遇到多種問題。國外相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),氫反應(yīng)系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致冷腐蝕問題,對(duì)其中的各種防腐蝕措施進(jìn)行優(yōu)化,加強(qiáng)對(duì)國外同行業(yè)腐蝕資料的調(diào)研,然后結(jié)合國外的最新防腐蝕動(dòng)態(tài),對(duì)其中的先進(jìn)腐蝕防護(hù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行整合,采取更多的防腐蝕措施,并且還需要加強(qiáng)同行之間的技術(shù)交流,學(xué)習(xí)先進(jìn)的防腐技術(shù)。
為了促進(jìn)石油煉化企業(yè)在社會(huì)中的持續(xù)發(fā)展,對(duì)國內(nèi)原油現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,在原油加工中出現(xiàn)了比較明顯的問題,這會(huì)導(dǎo)致原油腐蝕程度不斷增加。同時(shí),國內(nèi)的各大煉化企業(yè)原油一般包括大慶原油、吐哈原油和青海原油等產(chǎn)出的原油,但是相關(guān)企業(yè)并沒有對(duì)各地區(qū)油品進(jìn)行合理化應(yīng)用,并且受到原油差異化腐蝕作用的影響,裝置設(shè)備的實(shí)際腐蝕情況比較嚴(yán)重,如果不對(duì)其進(jìn)行有效處理,就會(huì)加劇腐蝕程度。
相關(guān)學(xué)者在對(duì)國內(nèi)石油煉化企業(yè)的實(shí)際運(yùn)作情況進(jìn)行分析時(shí),發(fā)現(xiàn)其中的化工裝置腐蝕情況還是比較嚴(yán)重的。原料本身具有非常高的腐蝕性,催化劑和溶劑腐蝕更是非常突出的,需要清楚其中的部分裝置工藝的特殊性。特別是乙烯裂解裝置,其滲碳腐蝕和低溫腐蝕現(xiàn)象是比較嚴(yán)重的,需要對(duì)防腐方法進(jìn)行合理化應(yīng)用,強(qiáng)化其效果的穩(wěn)定性。
由于石油煉化設(shè)備中的合成氨裝置等腐蝕程度是比較強(qiáng)的,主要是因?yàn)楦骷?jí)裝置在實(shí)際的運(yùn)行中會(huì)受到高溫和氫損傷等作用的影響,進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕的發(fā)生。因此,在新時(shí)期,需要結(jié)合石油煉化設(shè)備裝置的實(shí)際情況出發(fā),優(yōu)化其流程。
相關(guān)的煉化企業(yè)在對(duì)煉油裝置低溫部位進(jìn)行處理時(shí),需要積極借助碳鋼,然后實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝的升級(jí),從此角度出發(fā),通過09Cr2AlMoRe 系列不銹鋼等材料的合理應(yīng)用,強(qiáng)化設(shè)備結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。大部分企業(yè)還需要采用復(fù)合板內(nèi)襯方法,對(duì)其進(jìn)行生產(chǎn)和加工,還要綜合考慮到煉化生產(chǎn)。部分管線的溫度還需要高于220℃,其屬于高溫部位,如果不對(duì)溫度進(jìn)行合理化控制,這種溫度變化就會(huì)對(duì)原油性能帶來影響。
如,長慶油等低硫低酸原油中的高溫系統(tǒng)在實(shí)際的運(yùn)行中,一般會(huì)采用碳鋼等材料,需要對(duì)腐蝕問題進(jìn)行整合,然后實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的升級(jí),積極采用300 系列的不銹鋼等材料,強(qiáng)化生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的安全性。
技術(shù)人員還需要注意化工裝置方面中的問題,需要考慮相關(guān)工藝的操作,提高介質(zhì)流體的高穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置介質(zhì)的升級(jí),預(yù)防其腐蝕性對(duì)石油煉化企業(yè)發(fā)展的影響,合理選擇碳鋼材料,然后借助工藝不同的防腐材料和方式,完善石油煉化生產(chǎn)流程。
比較常見的工藝防腐措施一般有電脫鹽、注水和緩蝕劑等多種方式。采用相關(guān)工藝防腐措施要注意以下幾點(diǎn)。
(1)注意對(duì)原油的混煉,煉化企業(yè)在實(shí)際的生產(chǎn)中會(huì)借助原油混煉方式,對(duì)硫含量進(jìn)行合理化控制,但是有的企業(yè)還是會(huì)受到原油性能和規(guī)模等限制,嚴(yán)重情況下會(huì)影響硫含量許用值的合理化調(diào)配,更不能保證防腐效果。
(2)分析石油煉化設(shè)備腐蝕控制情況[2]。在加氫反應(yīng)系統(tǒng)中,受到空冷等因素的影響,會(huì)出現(xiàn)腐蝕問題,這就需要總結(jié)和實(shí)施各種防腐蝕措施,相關(guān)的技術(shù)人員在此過程中還需要加強(qiáng)國外同行業(yè)對(duì)不同腐蝕情況和資料的調(diào)研,從而為企業(yè)的發(fā)展提供更好的防腐蝕措施,保證裝置的材料還要滿足防腐工作的基本要求。
新時(shí)期,部分石油煉化企業(yè)還開展了原料硫含量和酸值控制工作,主要目的是降低高溫和低溫系統(tǒng)中的腐蝕程度。
(3)說到原油電脫鹽,我國應(yīng)用比較多的是二級(jí)脫鹽技術(shù),少數(shù)企業(yè)會(huì)應(yīng)用一級(jí)和三級(jí)電脫鹽對(duì)其進(jìn)行處理,需要控制其含鹽量。一般情況下需要將其控制在3mg/L以下,水含量還需要低于0.3%。在對(duì)當(dāng)下電脫鹽的實(shí)際應(yīng)用情況進(jìn)行分析時(shí),發(fā)現(xiàn)其中還存在一些問題,部分企業(yè)為了提高經(jīng)濟(jì)效益,縮減損耗量,降低其腐蝕程度,預(yù)防其對(duì)石油煉化企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的影響。
石油煉化企業(yè)在發(fā)展過程中,除了需要有完善的防腐設(shè)備,還需要加強(qiáng)對(duì)腐蝕數(shù)據(jù)的管理。當(dāng)前,相關(guān)的煉油廠都按照要求積累了大量腐蝕的監(jiān)檢測數(shù)據(jù),企業(yè)在此背景下可以通過對(duì)互聯(lián)網(wǎng)資源的合理應(yīng)用,建立一個(gè)完善的腐蝕數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),主要目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)腐蝕數(shù)據(jù)綜合管理,實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)信息之間的共享。在實(shí)際的監(jiān)測中,還需要建立一套腐蝕關(guān)聯(lián)公式,可以將腐蝕監(jiān)測作為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù),對(duì)設(shè)備腐蝕速度以及使用壽命等因素進(jìn)行關(guān)聯(lián)。主要目的是為了將腐蝕監(jiān)檢測中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,然后直接將其轉(zhuǎn)化為一個(gè)完善的腐蝕監(jiān)測機(jī)制,還可以通過對(duì)其中速度和使用壽命的綜合評(píng)估值,讓其中的腐蝕監(jiān)測結(jié)果變得更具有準(zhǔn)確性。其主要目的是為管理部門提供更多的防腐蝕決策[3]。
此外,還需要加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)腐蝕監(jiān)控技術(shù)的合理應(yīng)用,如可以通過腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)等,對(duì)石油煉化中的相關(guān)過程進(jìn)行自動(dòng)化控制,保證防腐蝕藥劑注入的有效性,主要目的是為防止無效費(fèi)用的發(fā)生。在此過程中,還需要充分發(fā)揮定點(diǎn)測厚對(duì)設(shè)備以及管道腐蝕監(jiān)測等作用。
由于國外在這方面的起步是比較早的,并且在其中還投入了一定的人力和物力,可以借助其中比較先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),完善以及優(yōu)化石油煉化流程,建立完善監(jiān)測機(jī)制,提前摸清裝置的腐蝕規(guī)律,將整個(gè)裝置中的腐材和工藝進(jìn)行合理化設(shè)計(jì),還可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等多個(gè)角度出發(fā),需要選擇可以消除腐蝕隱患的監(jiān)測技術(shù)。最后,還需要加強(qiáng)對(duì)防腐蝕方案設(shè)計(jì)和審核,提前按照要求進(jìn)行有關(guān)防腐施工質(zhì)量等方面的檢驗(yàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)石油煉化企業(yè)在發(fā)展中的問題。
目前,煉油廠的防腐蝕已經(jīng)成為了重點(diǎn)工作,經(jīng)常用的腐蝕監(jiān)檢測方式是非常多的,一般有腐蝕掛片、定點(diǎn)測厚和腐蝕介質(zhì)分析等。因此,在腐蝕監(jiān)測中,需要注意腐蝕監(jiān)測的內(nèi)容和方式,關(guān)鍵在于定點(diǎn)和定人,也就是需要對(duì)監(jiān)測部位進(jìn)行確定,監(jiān)測人員也要固定。在腐蝕監(jiān)測中,需要確定腐蝕發(fā)生的位置,找到腐蝕最嚴(yán)重部位,然后對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測,主要目的是使石油煉化工作的順利進(jìn)行[4]。
如,以常減壓裝置為基礎(chǔ),對(duì)其進(jìn)行腐蝕時(shí),其中的重點(diǎn)監(jiān)測部位一般會(huì)在H2S+HCL+H2O 腐蝕位置上,所以在對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測時(shí),一般需要應(yīng)用常頂組分分析以及計(jì)算等方式,找到其中漏點(diǎn)發(fā)生的溫度范圍,并且還可以應(yīng)用常頂腐蝕模擬器,以漏點(diǎn)溫度為前提,在確定其腐蝕發(fā)生設(shè)備和管道部位上,對(duì)監(jiān)測位置進(jìn)行合理性選擇。此外,在對(duì)常頂工藝進(jìn)行防腐時(shí),所選擇的措施為注中和劑等,一定讓其中的藥劑發(fā)揮最大的防護(hù)作用,進(jìn)而預(yù)防其事故的發(fā)生。
在石油煉化中,為了更好地防止其中設(shè)備出現(xiàn)腐蝕,大部分的生產(chǎn)裝置都建立了開停工方案以及運(yùn)行方案。加氫裝置運(yùn)行中的防止腐蝕水沖洗方案就是主要措施之一,不僅可以起到非常好的防腐蝕效果,還可以大大提高生產(chǎn)效率。因此,石油煉化設(shè)備中的相關(guān)裝置在實(shí)際運(yùn)行過程中,需要嚴(yán)格按照具體的操作方案,積極開工,對(duì)內(nèi)部涂刷防腐涂料,其中的設(shè)備還需要注意蒸氣吹掃環(huán)節(jié),操作人員在此過程中,需要防止涂料不會(huì)脫落[5]。
在停工時(shí),還需要積極加強(qiáng)設(shè)備管道的吹掃以及排空工作,預(yù)防設(shè)備在停工的時(shí)候出現(xiàn)腐蝕情況。此外,當(dāng)工藝中的操作參數(shù)發(fā)生變化的時(shí)候,需要對(duì)腐蝕控制方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整,并且生產(chǎn)車間需要對(duì)腐蝕比較嚴(yán)重的設(shè)備和管線進(jìn)行優(yōu)化,然后在此基礎(chǔ)上建立腐蝕事故應(yīng)急處理機(jī)制,預(yù)防腐蝕對(duì)石油煉化企業(yè)發(fā)展的影響。
石油煉化設(shè)備作為工業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容,為了發(fā)揮其核心價(jià)值,當(dāng)前我國開發(fā)了一些新型腐蝕防護(hù)技術(shù),如新型材料以及表面處理技術(shù)等,不僅可以優(yōu)化生產(chǎn)流程,還能夠強(qiáng)化防腐效果。
同時(shí),煉油廠在對(duì)這些新技術(shù)應(yīng)用時(shí),需要注重不同技術(shù)本身的防腐蝕效果,對(duì)其實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行綜合性評(píng)估,然后考察新技術(shù)是否會(huì)對(duì)工藝操作帶來影響,并且還需要建立相關(guān)部門,對(duì)不同的防腐蝕新技術(shù)進(jìn)行綜合性管理。
3.6.1 新防腐材料在石油煉化企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用
可以結(jié)合不同腐蝕介質(zhì)和壓力等情況,對(duì)耐蝕強(qiáng)的防腐材料進(jìn)行有效選擇,還可以為各類煉油廠裝置的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。因此,需要從其腐蝕機(jī)理和相關(guān)的選材等角度出發(fā),在滿足防腐要求上,加強(qiáng)對(duì)不同防腐蝕技術(shù)的合理化應(yīng)用。
3.6.2 材料表面改性的工藝技術(shù)
表面滲鋅和不銹鋼煉化設(shè)備等都屬于材料表面改性工藝技術(shù),此技術(shù)在設(shè)備防腐蝕中的有效應(yīng)用,可以為生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供保障。但是,此技術(shù)還存在一定的局限性,主要是因?yàn)橛行┕芫€和塔器長度本身比較大,這會(huì)影響防腐蝕工作的順利進(jìn)行。
3.6.3 加強(qiáng)對(duì)工藝防腐技術(shù)的應(yīng)用
這種技術(shù)可以讓原油中的有害物質(zhì)腐蝕性降低,延長設(shè)備的使用壽命。在具體的原油煉化中,我國大部分的石油煉化企業(yè)還是集中在“一脫四注”工藝的改進(jìn)上。但是,最近幾年來隨著原油的劣質(zhì)化傾向日趨嚴(yán)重,一些油田還處在中晚期開采,其本身的高酸值和高金屬含量會(huì)不斷增加,這些因素都會(huì)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備帶來一定的腐蝕。
特別是在三次采油的過程中,如果在其中加入大量乳化劑和驅(qū)油劑,會(huì)讓原油中的電脫鹽和電脫水越來越困難,導(dǎo)致這部分的煉油廠電脫鹽不能滿足我國石化生產(chǎn)部門的相關(guān)規(guī)定。部分煉油廠的鹽含量經(jīng)常在10mg/L以上,如果不對(duì)其進(jìn)行有效處理和控制,就會(huì)讓常減壓裝置的腐蝕不斷增大[6]。
總之,在新時(shí)期,需要加強(qiáng)對(duì)工藝防腐蝕技術(shù)的合理應(yīng)用,優(yōu)化石油煉化流程,加強(qiáng)對(duì)新防腐蝕技術(shù)的合理化應(yīng)用,更好地控制其中的鹽含量,以此來預(yù)防其他事故對(duì)石油煉化中相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的影響,從而進(jìn)一步延長設(shè)備的使用壽命。