李天書 宮慶想

中國石油撫順石化分公司 遼寧撫順 113010

中國石油遼河石化分公司 遼寧盤錦 124020

遼河石化公司南常、減壓蒸餾裝置始建于1986年，于2000年12月開始針對加工高酸遼河稠油進行改造。改造后的南蒸餾裝置加工原料以遼河低凝環(huán)烷基原油為主，加工原料具有較強的腐蝕性，設備腐蝕問題一直是困擾該裝置長周期運行的關鍵。多年來，針對裝置運行過程中出現(xiàn)的各類設備腐蝕問題，在深入研究腐蝕規(guī)律的基礎上，采取相應措施加以解決，使南蒸餾裝置的設備腐蝕問題得到了有效控制，裝置運行周期達到5年，實現(xiàn)了長周期安全穩(wěn)定運行的目標。

一、加工原料的主要性質

南蒸餾裝置主要以加工高酸低硫遼河低凝環(huán)烷基原油為主，階段性摻煉部分高酸低硫遼河管輸超稠油、月東原油和高硫含酸的委內瑞拉MEREY16原油，原料油的腐蝕性較強，而且摻煉原油種類和比例根據(jù)生產(chǎn)需要經(jīng)常進行調整，造成裝置加工原料的變化比較復雜。南蒸餾裝置加工原油的主要性質如下表所示：

表1 南蒸餾裝置加工原油的主要性質

二、主要設備腐蝕情況

2011年南蒸餾裝置檢修期間，對主要設備的腐蝕情況進行了詳細的停工腐蝕檢查。檢查發(fā)現(xiàn)，雖然該裝置在設計和建造時充分考慮了腐蝕問題，但在高溫環(huán)烷酸沖刷腐蝕部位以及低溫腐蝕區(qū)域仍然存在著一定程度的設備腐蝕問題。

1．常、減壓塔及內件的腐蝕

常壓塔塔頂部位存在較為嚴重的腐蝕，塔頂塔壁有大量的坑蝕和點蝕，塔頂4層以上塔盤的浮閥（316L材質）大部分消失。該部位的腐蝕主要為低溫HCl-H2S-H2O腐蝕。[1]減壓塔的腐蝕主要集中于塔底部位（減四線部分），尤其是第7段集油箱，從溫度、流速條件和腐蝕形態(tài)上判斷，均屬于明顯的高溫環(huán)烷酸腐蝕。

2．冷換設備的腐蝕

該裝置腐蝕較嚴重的換熱器有渣油-原油換熱器（E1012/13、14）、原油-頂循換熱器（E1001/3，4）、減三線水冷器（E1022），這6臺換熱器管束均采用碳鋼材質或是碳鋼加涂層。腐蝕形式主要為管板處，管束焊肉腐蝕消失。

3．工藝管線的腐蝕

該裝置220℃以上管線均采用316L材質管線，檢查中未發(fā)現(xiàn)明顯腐蝕。常、減壓塔頂及減一線系統(tǒng)管線均采用碳鋼材質，經(jīng)超聲波測厚檢測，發(fā)現(xiàn)常頂揮發(fā)線、減頂循、減一線系統(tǒng)存在較為嚴重的腐蝕，計算腐蝕速率達1.223mm/a。

三、防腐對策

蒸餾裝置加工高酸原油的過程中，會在裝置的不同部位形成不同的高、低溫腐蝕環(huán)境，因而必須針對裝置流程、原料性質特點，系統(tǒng)采用成套的防腐技術，從設備選材、工藝防腐等方面逐步完善，同時加強對設備腐蝕的監(jiān)、檢測，才能有效控制腐蝕，實現(xiàn)裝置長周期安全運行的目標。

1．設備選材

南蒸餾裝置改造設計之初，就重點考慮了加工低凝環(huán)烷基高酸原油的設備腐蝕問題，根據(jù)相關技術標準和現(xiàn)場實際腐蝕情況，對腐蝕嚴重部位的工藝設備和管線系統(tǒng)選用了奧氏體不銹鋼等高等級材質，如：常二線、常三線及減三線、減四線等超過220℃的高溫管線及冷換設備都采用了對高溫環(huán)烷酸耐蝕性較強的超低碳奧氏體不銹鋼316L材質。

2．工藝防腐

南蒸餾裝置應對高酸原油加工過程中塔頂?shù)蜏馗g的措施主要是加強工藝防腐管理，特別是塔頂注劑的管理。塔頂注劑管理最重要的環(huán)節(jié)就是篩選經(jīng)濟、有效的緩蝕劑。根據(jù)塔頂?shù)蜏叵到y(tǒng)工藝介質中的硫化物、氯離子等腐蝕性因素含量分析結果，對11種緩蝕劑進行了實驗室緩蝕效果篩選評價實驗，并進行了工業(yè)試驗，期間塔頂冷凝水的鐵離子含量一直保持在2.0mg/L以下，取得了很好的應用效果。[2]

3．腐蝕監(jiān)檢測

為有效監(jiān)控設備腐蝕，在南蒸餾裝置建立了完善的定點測厚體系，同時還建立了完善的包括電感探針、電阻探針、pH探針等多種監(jiān)測技術的腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)控重點設備、管線的腐蝕狀態(tài)，指導預知性維修，保障了裝置的安全運行。

結論

1.高酸原油蒸餾加工過程中的主要腐蝕部位集中于常、減壓頂?shù)蜏叵到y(tǒng)以及爐管、塔壁、塔內件、高溫側線系統(tǒng)等220℃以上的設備和管線。

2.高溫部位的環(huán)烷酸腐蝕主要依靠材質升級控制。南蒸餾裝置通過將高溫、高流速部位的主要設備、管線更換為耐環(huán)烷酸腐蝕的316L材質或內襯316L復合板，取得了很好的防腐效果。

3.控制塔頂?shù)蜏叵到y(tǒng)腐蝕的主要手段是工藝防腐。南蒸餾裝置通過優(yōu)化塔頂注劑的篩選，使塔頂?shù)蜏叵到y(tǒng)腐蝕得到了較好控制，常、減壓塔頂冷凝水鐵離子含量監(jiān)測結果均穩(wěn)定在3mg/L以下。

4.通過系統(tǒng)建立腐蝕監(jiān)、檢測系統(tǒng)，能夠準確掌握裝置主要設備、管線的腐蝕情況，及時發(fā)現(xiàn)和解決腐蝕問題，實現(xiàn)預知性維修，為裝置長周期安全穩(wěn)定運行提供保障。

[1]吳莉莉，顧海成．常減壓裝置高酸原油的腐蝕和防治[J]．江蘇化工，2007，35（3）：55-57．

[2]劉艷峰，徐劍等．常壓塔頂?shù)蜏叵到y(tǒng)緩蝕劑的篩選及應用 [J]．石油化工腐蝕與防護，2011，28（2）：11-14．