摘要:由于常减压装置结构复杂,影响因素众多,设备的腐蚀严重且难以控制,造成设备的安全运行可靠性得不到保障,严重威胁到我国化工企业的正常生产。目前国内在该领域的研究工作不多,尚未形成成熟的理论和有效的措施,特别是对一些特殊加工装置的腐蚀机理、安全性运行和设备的可靠性缺乏系统的理论基础和技术支持,己经影响到我国炼化企业长周期生产和企业的发展,针对此类问题的研究具有重要的实际意义。
关键词:常减压装置;腐蚀问题;防护
随着社会经济的发展和工业化进程的加快,经济发展对于能源提出了更多的需求,这就要求炼化企业进一步提高生产效率,降低安全事故发生率,减少有害物质排放。因此,炼化装置能否正常运行,直接关系着企业的正常生产和安全运行。常减压装置是炼化企业最常见,也是存在问题最多的炼化装置之一。在炼化尤其是在含硫原油炼制过程中,常减压装置的设备和管线的腐蚀对炼化企业的生产造成了很多问题。作为炼油企业的主要设备,常减压装置是整个工艺流程中设备腐蚀问题最多的位置。尤其是在炼化重油、高含硫原油的过程中,原油中的腐蚀物对常减压装置造成了更大的腐蚀风险,炼化设备故障频发,直接威胁设备的使用寿命和企业的安全生产。
1常减压装置腐蚀原因分析
1.1低温露点
化工生产中,低温露点是常减压装置最常见的腐蚀。这种腐蚀现象的出现与原油当中的盐分有很大关系。通常来说这类盐分是以水的夹杂形式出现的,主要包括氯化镁、氯化钙与氯化钠。事实上这些物质本身并没有腐蚀性,不过在高温作用下就会发生分解反应,使得很多氯化氢一类的腐蚀性物质出现。原油中包含大量硫化物,这些硫化物在受热作用下会出现硫化氢气体。在硫化氢气体与氯化氢气体这类气体融入水以后,就会出现腐蚀性极强的物质。通常来说常减压装置内部盐酸浓度并不高,往往只有1%至2%的含量。不过该浓度盐酸本身腐蚀性很强,在硫化氢的作用下,常减压装置会受到非常严重的腐蚀影响。面对这一情况必须制定有效的应对措施,控制腐蚀问题。
1.2高温硫
高温硫这种腐蚀现象通常发生在高温环境,指240摄氏度环境。该现象常发生在常减压装置塔底与炉管部位。这类部位温度高,腐蚀几率较高。高温环境下,原油硫化物会出现分解反应,生成单质硫与硫化氢,这两种物质很容易和金属发生对应化学反应。最开始单质硫与硫会其能够会迅速腐蚀装置内壁,在单质硫与腐蚀掉的内壁中的铁元素反应以后会出现大量硫化铁,这些硫化铁会进一步吸附在内部。在二者和装置隔离以后,缓和内壁腐蚀。不过因原油中的环烷酸会破坏这层保护膜,所以最终仍旧会继续腐蚀。
1.3高温环烷酸
环烷酸是原油众多物质中最重要的酸性物质。当然在低温的情况下,该物质并不具备很强的腐蚀能力,在温度到到220摄氏度以后,则腐蚀能力大幅度提升。高温环境下环烷酸和硫化铁发生对应反应,此时的反应会导致常减压装置失去内壁保护。此外环烷酸本身属于油性腐蚀物,这种物质能够和油类物质一同流动。该现象导致常减压装置内部金属会暴露在空气当中,加剧其腐蚀情况。所以常减压内壁时常发生非常严重的腐蚀。
2常减压装置腐蚀的防护措施
2.1防范措施
对于时常发生的腐蚀情况有必要运用好经验与理论知识,在众多防腐工艺中,工艺防腐属于最常用技术,该技术能够很好的应对防腐要求、防腐需要,实现酸碱度平衡。此外还要做好对设备出厂证明的检查,在使用设备前根据设备的运用效果评定设备的运行能力,找出可能会发生的各种风险。获知风险以后,由各个部门通力合作展开对防腐检测能力的研究与调查,从而第一时间掌握设备的运行能力、运行条件。
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2.2合理选材
对防腐工作来说,合适的材料能够发挥出非常关键的作用。为了使常减压装置能够有效应对腐蚀问题,就需要做好防腐材料的优化、分析与选择,严格把关所用材料,做好原材料成分的研究与检查,保障力学性能、质量证明书资料的真实性。在使用的原材料中,不锈钢材料的作用非常突出,不锈钢材料化学成分含量对最后的防腐效果影响十分的显著。必须做好对不同腐蚀位置、腐蚀情况特点的研究,以此选择合适的防腐材料应对防腐要求,达成防腐目的。同一个设备仪器不同的位置有着不同的防腐能力要求,举例来说,常减压装置同样的位置除了会出现环烷酸腐蚀以外,有时也会出现硫腐蚀问题。面对以上腐蚀情况,就需要做好对腐蚀机理的研究,参照腐蚀难易度确定防腐材料。环烷酸腐蚀通常威胁度更高,所以其防腐材料的要求要比硫腐蚀的要求高。制定防腐保护计划的时候,应当参照环烷酸腐蚀标准确定材料,以此获得更好的防腐效果。此外升级材料也是提高防腐效果、防腐质量的有效措施。例如将315L材质升级到317L。这种做法是提高装置韧性、强度的有效做法,能够保障装置稳定、安全运行。
2.3加装在线监测
在制定了合理防腐系统、运用了先进防腐工艺以后,还要制定监测系统,目的是了解设备的实时动态情况,以便在遇到问题的时候能够第一时间处理。提高防腐工作成效离不开监控系统的支持。监控系统包括监控器、采送器、监测探针。利用合理有效的方法在线监测装置腐蚀情况,包括腐蚀部位pH数值。通过这样的手段获知防腐经验、防腐要求。例如在常顶空冷器管道布置探针,能够有效获得腐蚀实际情况。利用探针所获取的数据能够帮助设计人员及时调整防腐手段,获知管道腐蚀、设备腐蚀情况,评估设备、管道剩余寿命。该过程能够为后续的安全生产提供支持与帮助,更好的完成检修计划的调整、安排,预警腐蚀隐患、腐蚀问题。
2.4工艺防腐
通常来说,常减压装置腐蚀问题的出现需要用不同对策进行处理,并制定好防腐举措满足保护需求。工艺防腐是当前最常用的防腐形式。工艺防腐的效果十分显著,能够对常减压装置起到很好的保护效果。常减压装置低温保护中所用的工艺手段为低温防腐剂,这种材料能够中和缓蚀剂。该物质通常需要在减顶油气馏位置以及常顶油气馏位置注入。防护中需要做好对中和缓蚀剂与氨的注入。当然在操作中还要使用pH值检测设备做好当前溶液的酸性pH分析。做好酸碱度严格管理,将控制塔切水pH控制在7~19,确保低温缓蚀剂能够有效应对碱性环境的中和需求。高温腐蚀需要做好对减压塔缓蚀剂注入量的控制,周期性展开Fe、Ni与Ca这一类金属的分析,掌握减压塔腐蚀情况,实现腐蚀速度的有效控制,减少负面影响、负面问题的发生几率。
结语
通过对常压和减压过程中腐蚀控制和调节,全面地了解设备的腐蚀情况。通过工艺、设备、操作等一系列措施减少常减压装置的腐蚀,但也存在着检测方法不准确等问题。在今后的研究中,必须采用科学的方法和学科的结合,才能获得更科学的防腐方法,为常减压装置的防腐提供更多的帮助。
参考文献
[1]石磊.常减压装置加工混合原油的防腐蚀措施[J].山东化工,2015,(15):119-120.
[2]史玉颖,杨剑锋,刘文彬,等.常减压装置腐蚀及防护分析[J].化学工程师,2013,(8):59-62.
作者简介:
姓名:王晓博(1978.10.25—),性别:男 ;籍贯:浙江省绍兴市;民族:汉族;学历:大学专科;职称:助理工程师;职务:操作工;研究方向:化学工程与工艺;单位:沈阳石蜡化工有限公司.
论文作者:王晓博
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/25
标签:装置论文; 设备论文; 原油论文; 情况论文; 物质论文; 高温论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第24期论文;