柴油加氢装置腐蚀调查及防腐措施论文_乔波

柴油加氢装置腐蚀调查及防腐措施论文_乔波

陕西延长石油集团榆林炼油厂 陕西榆林 718500

摘要:腐蚀是化学工业安全的严重危害。它可以使设备和管道的厚度减少,破裂,甚至穿孔。加氢精制装置属于炼油厂的二次加工单元,处于高温高压和加氢状态。介质中含有H2S、NH3、HCl、HCN等组分,腐蚀情况复杂。设备分析了主要的腐蚀机理和腐蚀失效模式,解决腐蚀问题,提出了下一个周期从材料选择、定点厚度、过程采取防腐措施几个方面,如建议建立腐蚀数据库的同时,提供一个快速和高效的共享平台,腐蚀监测数据包括所有腐蚀数据管理系统,实现腐蚀趋势分析,动态评估设备的腐蚀,提高综合管理和控制腐蚀,进一步提高设备管理水平,保证设备的安全运行。

关键词:柴油;加氢;腐蚀调查;防腐措施

1前言

近年来,随着老油田进入衰减阶段,产量稳定,处理原油的低劣化、多样化变得严重,炼油设备的腐蚀是越来越突出,它的存在引起的泄漏、火灾和爆炸事故频繁发生,已经严重威胁石油化工装置的安全稳定运行。

石油加氢精制是在氢压力催化下,通过加氢精制,可以使石油烯烃饱和,并去除硫、氧、氮和有害成分,以及金属杂质。目前,主要用于加氢精制设备主要设备的腐蚀试验主要集中在加热炉管、反应排出系统和循环氢脱硫系统。本文对主要设备及管道腐蚀原因及腐蚀类型进行研究,并提出相应的防腐措施。

2腐蚀原因分析

设备腐蚀类型主要由设备或管道材料、操作温度、操作压力、内部介质等因素决定。通过分析加氢精制单元过程的腐蚀检查现场,结合案例分析,发现存在于加氢精制装置的高温腐蚀类型主要包括硫化氢腐蚀、高温氢损伤,湿硫化氢腐蚀,铵盐腐蚀和循环水腐蚀、侵蚀等。

2.1硫化氢腐蚀及高温氢损伤

在加氢精制装置中,高温硫化氢腐蚀和高温氢损伤主要发生在炉管和反应器中、反应污水系统管道和高温热交换器。硫化氢的腐蚀在设备上,除了和H2S直接和金属反应生成FeS,更多的是在高温下活性硫的腐蚀。当混合氢原料油经过进一步在加热炉加热到350℃以上,硫化氢分解,产生游离硫,免费的硫磺,强于H2S腐蚀更强烈的炉管,管道,等等,可以在设备表面产生铁硫化物,导致设备变薄。

高温氢损伤包括表面脱碳和内部脱碳。表面脱碳是指当设备或管道表面接触到氢气的高温时,碳含量降低,钢的强度和硬度相应降低。内部脱碳,氢渗入内部钢在高温高压,且不稳定的碳化物生成甲烷,夹杂物在钢,晶界和空间内,在离散位置逐渐聚集,并形成甲烷,随着压力增加,差距扩大到裂缝,甚至泡沫,导致钢的延性和韧性大大降低。通常,管加热炉在加氢单元等高温部件也将存在环烷酸腐蚀、环烷酸反应与金属衬底,不仅与菲斯反应金属表面的保护膜,使贱金属的高温硫化氢腐蚀和高温氢伤害增加。

2.2硫化氢腐蚀

硫化氢腐蚀是硫化氢和液相水共存引起的腐蚀。原料油加氢反应产生了H2S、HCl、NH3、H2O等腐蚀性介质,该装置的反应出水系统、分馏柱顶部及冷却系统,脱硫塔在湿氢硫化氢腐蚀等领域常见。在湿氢硫化氢环境中,H2S可以电离并使水酸性化。在酸性液相环境中,电化学蚀刻可以用来产生在钢表面吸附的氢原子。[H]表示氢在钢中的扩散。阳极生成物可以覆盖在金属表面形成保护膜,但容易盐酸溶解在水中形成酸损伤,在达到一定厚度后,将某种介质的在金属表面析出,导致继续腐蚀的金属基体,并导致不均匀变薄的设备。H+是由H2S电离产生的,它由铁中的电子还原为氢。正常情况下,氢原子具有较大的亲和力,易于结合形成氢分子。但在湿式h2s环境中,硫化物的存在消弱了氢化物对形成分子氢反应的亲和力,氢原子可以穿透钢内部,溶解在晶格中,影响了钢的流动性和断裂行为,以及氢腐蚀开裂。腐蚀开裂的形式包括氢气起泡、硫化氢应力腐蚀开裂、氢裂解和应力定向氢裂化。

2.3铵盐腐蚀

铵盐腐蚀主要在热交换器和高压空气冷却器中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆NH3和H2S的氢化反应,在含氯的水中重整氢和氧,速度和温度较低,它们会在管束中产生NH4HS和NH4Cl晶体沉积,引起氧化层的腐蚀,形成腐蚀坑;在酸性环境中,金属的溶解产生大量的阳离子,由于电泳导致Cl-的积累,H2S产生的反应得到提升,而该位点的pH值下降了。同时,金属表面的FeS保护膜会与NH4HS和HCl发生反应,使腐蚀恶化,产生更多的阳离子,聚集更多的HS-和Cl-,形成恶性循环,造成严重的局部腐蚀。

3防腐措施

3.1确保选择合理

目前,装置的选择要基本符合导轨的要求,为耐腐蚀、减少腐蚀泄漏奠定了基础。在大修期间的维修和更换的所有设备和材料应符合相关的要求,不得使用错误的材料。

3.2继续执行定点测量

在一定的时间内,我们将继续对管道进行全面检查,找出腐蚀规律,找出薄弱环节。采取有效的对策。请密切注意安全级别3的管道,以扩大场地的厚度。

3.3循环水的腐蚀原因及采取的对策

该腐蚀调查发现,冷换设备造成的腐蚀更为严重和普遍,暴露出的问题最为严重。据推测,腐蚀的主要原因是系统中热交换器的泄漏,导致了水质的恶化,但泄漏是不可避免的。防止循环水的腐蚀和扩大,使效果能达到预期的目标,解决方法是进一步研究泄漏的技术,快速换热器,确定泄漏的位置,建立快速泄漏的方法和机制。加强水质监测,提高监测频率,掌握整个系统的水质,确保循环水系统的水质符合标准规范。调整缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂的用量,以减少渗漏引起的水质恶化。

3.4涂层防腐

在腐蚀调查中,发现一些冷换设备必须涂上一层漆,以减少循环水质量恶化所造成的腐蚀和垢垢。

3.5流程调整

调整换热器的流量,减少换热器的积垢。

3.6建立腐蚀数据库

依靠腐蚀调查数据和测试数据的,使用各种相关软件或系统监控数据收集、整理、分析,LIMS系统集成公司,使用公司ems系统,建立腐蚀数据管理库,提供了一个高效的共享操作平台,腐蚀监测数据的公司包括所有腐蚀数据管理系统,实现腐蚀趋势分析,动态评估设备的腐蚀,为设备管理人员提供决策支持,提高公司的综合管理和控制腐蚀,目的是提高设备安全生产的可靠性。

4结束语

加氢精制装置面临的主要形式是高温氢腐蚀损伤和硫化氢腐蚀、低温湿硫化氢腐蚀,腐蚀引起的铵盐结晶和循环水腐蚀设备等会造成危害。为了消除安全隐患存在,需要做一些操作,如在检验脱水聚结器。严重腐蚀和泄漏可能发生在任何时间的高风险设备,同时加强过程的腐蚀保护,还应该加强腐蚀监控装置,装置中的关键部分增加了腐蚀调查和挂片腐蚀过程监控,并通过超声常规固定的厚度,涡流检测,导波技术监控设备腐蚀状况,分析了腐蚀速率和腐蚀趋势,采取科学有效的防腐手段。此外,要做好腐蚀监测的工作。防腐石化工业也必须科学有效地处理大量的监测数据,近年来,通过使用GIS得到技术参数,得到设备和管道检验记录以及腐蚀监测数据、其他属性信息和空间信息集成等信息,及时发现和消除隐患需要提供强大的信息支持,为炼油企业减少风险,为提高安全管理水平发挥了积极作用。但腐蚀是影响到石化工厂长期以来的安全稳定运行,防腐问题面临着巨大的挑战,如何将材料科学、生物、化学、工艺、设备、管理科学、信息技术等应用起来对石化企业进行防腐保护有重要作用,这需要进一步研究。

参考文献:

[1]王一海.催化重整装置预加氢系统的腐蚀与防护研究[J].科技导报,2005,23(5):40-42.

[2]孙英才.高寒地区重整加热炉炉壁腐蚀原因分析[J].石油化工腐蚀与防护,2003,20(3):33-35.

[3]聂宏元.炼油厂循环水换热器结垢腐蚀现状及原因分析[j].石油知识,2007,5;(24)

论文作者:乔波

论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期

论文发表时间:2018/1/7

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