石油化工裝置設備腐蝕原因分析

近年來，吉林石油公司磺酸乙烯酸酯的含油量逐年增加，從2000年10%增加到現在的30%左右。設備腐敗現象頻發。2005年，在對整個工廠進行的大規模維修工程的檢查中，一些塔和容器設備發生了不同程度的腐蝕。有些部位的腐敗現象非常嚴重，可能導致火災事故和非計劃停車。因此，在設備運行中研究腐敗問題具有重要意義。11.1(1)塔初步處理塔頂內部塔壁低溫腐蝕;(2)正常壓力塔塔頂內部塔壁低溫腐蝕;(3)減壓塔塔底腐蝕物及結焦增多;(4)減壓渣油器減壓渣油換熱器中腐蝕物增加;(5)1.啟動式空冷裝置空冷管束腐蝕;(6)普通空氣預熱器預熱器管束腐蝕,翅片脫落。1.2(1)塔初步處理塔上部10層塔盤低溫腐蝕;(2)正常壓力塔塔上部10層塔盤低溫腐蝕;(3)1.啟動式空冷裝置空冷器管束及水冷器管束低溫腐蝕(見圖1);(4)防沖板腐蝕成聯片張力主要腐蝕部位在減底泵出入口管線、閥門及減渣換熱器的管束和殼程出入口閥門,減底泵出口原壁厚8mm已減薄為3.5mm,減渣換熱器芯子抽出發現防沖板腐蝕成片狀,多根管束斷裂,管壁結垢嚴重,薄如紙片(見圖2)。1.3分餾塔油氣系統檢修中發現催化裝置系統內部設備腐蝕較為明顯,主要腐蝕部位為分餾塔中上部塔盤及內部構件、塔頂冷凝冷卻設備、穩定系統換熱設備、管線減薄等。(1)分餾塔頂油氣系統有6臺冷卻器,其中5臺嚴重泄漏,2臺管束報廢;(2)設備檢修吹掃過程中,加氫干氣管線排凝腐蝕斷裂脫落;(3)分餾塔低溫腐蝕,塔盤5~11層碳鋼塔盤腐蝕脫落,部分塔盤出現穿孔現象(見圖3);(4)穩定塔底重沸器、液態烴空冷、輕柴冷卻器等設備嚴重腐蝕泄漏。其中穩定塔底重沸器經過兩次處理,仍存在內漏,液態烴空冷已經陸續封堵330余根管束,仍處于投用觀察期。1.4(1)塔柴油上抽出口層部分塔盤有明顯低溫腐蝕減薄現象并可看到蜂窩眼,嚴重腐蝕的2塊塔盤出現漏穿;(2)剩余爐管二級過熱器爐管高溫腐蝕嚴重,多根爐管出現腐蝕的蜂窩眼,已有11根被堵死(見圖4)。1.5液罐尾氣管線腐蝕脫硫系統二硫化物分液罐尾氣管線內有大量腐蝕下來的鐵銹等,經常堵塞管線。1.6(1)在磺化裝置輸入前dn350cn350期間的氣田管道檢修期間在F3502尾氣入口線東側有1cm(2)火底dn700壓火焰線2004年10月發生爆管,從爆裂開處觀察DN700線底部減薄嚴重;(3)低液位罐底排凝管線腐蝕漏,預計罐底器壁減薄;(4)火炬泵出口的分液罐罐底排凝管線腐蝕漏,預計罐底器壁減薄;(5)火炬擠出冷卻裝置封頭腐蝕漏,預計器壁減薄;(6)火炬擠出冷卻裝置換熱器底部腐蝕漏;(7)低底板dn6線膨脹節膨脹節低點漏。1.7現卸車情況原油車間現卸車00122.1硫含量呈上升趨勢(1)原油一次加工裝置摻煉俄油比例逐年增加,由2000年的10%增加至目前的30%左右,俄油均屬于含硫原油,硫質量分數為0.69%,大慶油中硫的質量分數為0.11%(性質見表1),使原油中總硫含量呈逐年上升趨勢,造成一次加工裝置及后序裝置設備腐蝕日益嚴重。(2)由于目前兩套常壓裝置脫鹽效果不理想,加之二次加工裝置摻渣煉量的增加導致催化裝置原料中硫含量增加,催化裝置原料的硫含量由摻煉俄油前的699×102.2低溫腐蝕的影響原料中的腐蝕性和硫含量有關,但主要與在特定環境下參加反應的硫化物有關,一般來說原料對設備的腐蝕分為高、低溫腐蝕。(1)當溫度≤120℃,無水H(2)溫度在120~240℃之間,除原有的H(3)溫度在240~340℃之間,硫化物開始分解生成H(4)溫度在340~400℃之間,H(5)溫度在426~430℃之間,出現顯著的高溫硫腐蝕,對設備腐蝕最快;(6)溫度>480℃,H2.3低溫腐蝕環境低溫腐蝕形態主要表現為均勻腐蝕和局部腐蝕。一般液相部分較重,汽相部分較輕,尤其在“露點”部位最為嚴重。腐蝕環境是低溫HCL-H(1)鹽水解和有機氯化物分解,產生HCl氣體溶于水后,形成強腐蝕性介質。在裝置油汽的低溫部位中,由于系統中有水存在,形成了HCL-H(2)原油中硫化物在加熱或催化裂化過程分解產生H(3)低溫HCN-H(4)低溫CO2.4溫度和流速與腐蝕的關系高溫硫腐蝕通常指240℃以上的重油部位硫、硫化氫和硫醇形成的腐蝕環境,其特點是均勻腐蝕。隨溫度升高,腐蝕加劇,480℃達到最高點。在高溫環境下,活性硫直接與金屬反應,形成S-H腐蝕的強弱與流體的流速有很大的關系,流速越高腐蝕越嚴重;同時由于管線內的突出物或彎頭,阻礙了流體的線性流動,在局部區域內引起渦流和紊流,因沖刷而使腐蝕加劇。3降低裝置腐蝕(1)含硫俄油與低硫原油分儲分煉。由于加工含硫俄油比例上升是造成全廠一、二次加工裝置設備硫腐蝕加重的根本原因,所以對原油進行分儲分煉是有效解決設備硫腐蝕問題的重要技術措施之一。俄羅斯原油集中加工后,可專門對一套常減壓裝置采取防硫腐蝕措施;也可以實現含硫原油的餾分油即蠟油及渣油去延遲焦化及加氫裂化裝置加工,這兩套裝置加工含硫原料的能力強,設備防腐蝕措施較好,可大大降低催化裂化等裝置的腐蝕程度,降低在其它裝置、儲運系統的防腐蝕的投入,降低硫腐蝕,延長裝置運行周期。(2)根據原油性質變化情況,對常壓裝置重新篩選破乳劑,對原油進行深度脫鹽。(3)增設緩蝕劑注入點。常壓塔頂冷凝、冷卻系統是受低溫腐蝕最嚴重的部位,目前主要采取向蒸頂、常頂油氣抽出管線注入緩蝕劑的方法,減少塔頂冷換設備和管線的腐蝕。二常減壓裝置自2002年起向蒸、常頂油氣抽出線注入EC1021A和EC1005A2種緩蝕劑,經過三年多的運行,使用效果較好,塔盤沒有受到腐蝕。根據2005年檢修設備檢查出的問題,下一步工廠準備在兩套常減壓裝置減壓塔底系統、催化分餾塔頂增設緩蝕劑注入點,延緩該部位設備硫腐蝕。近期,專門研發的適于催化裝置低溫HCN-H(4)加強防腐監測。原油一次加工裝置,初、常頂水中Fe(5)提高設備材質等級。據資料介紹雙相不銹鋼材質可以有效抵抗硫的侵蝕。在檢修中發現二催化裝置分餾塔上部(除柴油抽出層為碳鋼)的白鋼塔盤,完