摘要:随着工业的发展导致生产力的提升,焦化企业也得到了飞速的发展,然而就在快速发展产量增大的同时焦化装置工艺设备出现腐蚀现象,那么就会影响焦化的效率,导致焦化厂产能低下,这会给各个行业带来严重的影响,甚至给我国的经济发展带来冲击,同时也会给我们的工人带来身体上严重的危害。
关键词:焦化装置;焦化工艺;设备腐蚀
1 导言
我国焦化装置及生产技术虽然已获得较大进步,但焦化装置腐蚀问题一直存在,其中加热炉和分馏塔的腐蚀会对装置的正常运行产生较大影响,加热炉是整个焦化装置的核心,分馏塔在生产中起着分馏不同沸点油品的作用,因此需要结合原料性质、操作参数及设备条件等,科学分析加热炉和分馏塔发生腐蚀的原因,多方考证制定出符合焦化装置实际生产的防治措施。
2 焦化装置发生腐蚀的原因及预防措施
2.1 储罐内污泥堆积严重
储罐内的污泥堆积是造成焦化装置工艺设备腐蚀的主要原因,由于焦化厂经常使用焦化装置工艺进行污油的处理,这导致污油中的很多杂物等会残存在储罐内,有些会含有腐蚀性,同时,当杂物长时间处于储罐内,也会造成储罐的磨损,这又加重了焦化装置工艺设备的腐蚀。如果我们不能及时处理这些问题,那么只会越堆积越多,问题也就越大,因此我们要充分重视储罐内污泥堆积这一情况并且及时进行处理。
解决储罐内污染堆积现象的首要任务就是对工艺设备进行及时的清理。之所以会造成严重的腐蚀就是由于我们平时对于焦化装置工艺设备的维护不及时。我们要注意在焦化结束之后对设备进行及时清理,同时我们还可以将工艺设备分配给工作人员,由每个工作人员负责特定的设备,特定的零部件,每天工作结束之后对设备进行清理并且做好记录,这样便于对设备的管理,当出现问题的时候也可以快速找出设备的相关信息,方便我们对设备进行监测。
2.2 加热炉系统发生腐蚀的原因及预防措施
加热炉炉管和空气预热器是加热炉系统发生腐蚀的主要部位,发生腐蚀的原因有:(一)加热炉管的腐蚀分为管内和管外腐蚀。管内腐蚀与加工原料性质有关,腐蚀类型为高温硫腐蚀;管外腐蚀与炉管所在的炉膛环境有关,主要因素有炉膛温度、燃料气硫含量、炉膛氧含量,腐蚀类型为高温硫腐蚀和高温氧化腐蚀。(二)高温硫腐蚀。高温氧化腐蚀和空气预热器热管的低温露点腐蚀。高硫腐蚀是由于高硫原料在高温下发生裂解,生成H2S和硫单质,其会与炉管中的Fe反应,在570℃以上时生成Fe2O3,由于其结构疏松、原子空位多,所以氧原子容易渗透至金属表面,进而出现加热炉管腐蚀、脱落;空气预热器的核心部件是热管,燃料气中的硫在燃烧过程中产生SO2和SO3,当烟气温度低于露点温度时,会产生翅片管露点腐蚀。
预防加热炉发生腐蚀的对策,(1)采用表面渗透铝技术应对爆皮问题。对加热炉辖射炉管表面进行渗铝处理,处理后,高温氧化反应生成致密尖晶结构的Al2O3FeO,可对铁起到很好的保护作用,减缓腐蚀。(2)采用耐腐蚀材质,增加腐蚀余量。据实践得出1Cr5Mo、1Cr9Mo、316L具具有一定耐环烷酸腐蚀。316L是最耐环烷酸腐蚀的,当温度大于400℃是也可采用1Cr9Mo。(3)露点腐蚀。09CrCuSb能在排烟温度降至露点或低于130℃时,显著降低腐蚀速率。此外,改造风道,将部分热空气作为循环风从空气预热器出口引至鼓风机入口与冷风混合,提高空气预热器进口空气温度。(4)提高燃料气的脱硫效果,降低加热炉燃料气中的硫含量,以降低高温硫腐蚀和空气预热器低温露点腐蚀。另外,提高操作人员的技术水平,合理调节各燃烧器火焰,使火焰不出现干扰、偏斜和扑舔炉管现象,防止炉管表面局部温度过高,调节进氧量,降低空气过剩系数。
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2.2 焦化装置分馏塔发生腐蚀的原因及预防措施
(1)高线速冲刷磨损。分馏塔各塔盘间气液相达到平衡时,上升的油气线速是一定的。但若某一段塔盘注入的液相回流过小,则在短时间内该段塔盘液相的气化量会迅速增加,则该段塔盘的气相线速会过高,过高的线速冲刷很容易破坏金属表面形成的保护膜。(2)结盐水洗低温腐蚀。由于重污油来源、成分复杂,且含水、含盐较多,含水多时易导致焦炭塔压力大幅波动,高盐含量减压渣油和重污油以急冷油方式进入焦炭塔,氯离子与焦炭塔塔顶油气一起被带入焦化分馏塔,在分馏塔顶部与高温油气中的氮化物反应生成NH4Cl,最终在分馏塔塔顶低温区结晶析出,造成降液槽、抽出管线、机泵入口滤网、机械密封波纹管等堵塞。(3)结盐磨损腐蚀。由于进料盐含量及污油回炼量大,分馏塔塔顶会集聚更多的盐类而增加了水洗次数。当除盐水进入系统后,水将顶循环系统析出的铵盐溶解成细小的盐粒随塔顶循环汽油被不断地抽出,经过顶循环泵升压后返回塔内,盐颗粒对塔盘始终有磨损,久而久之发生塔盘腐蚀。
应对措施。(1)增设分馏塔顶部水洗专用线。在分馏塔塔顶空气冷却器入口阀后的吹扫蒸汽管线上增加DN50除盐水线,若空气冷却器管束出现铵盐结晶,塔顶油气经过空气冷却器的流通面积会减小,塔顶压力逐渐升高而气压机入口压力会逐渐降低,塔顶油气通过空气冷却器会受阻,应根据压力变化及时增加或减少空冷台数,调整空冷操作。(2)监控原料盐含量。为减少焦化原料中的杂质含量,需强化常减压二级电脱盐效果,确保焦化进油质量。当罐区重污油回炼时,要求罐区加强脱水工作,保证重污油含水量必须小于或等于10%。每次送油前,相关人员要到罐区现场确认脱水效果。通过电脱盐和污油脱水,降低焦化原料中的含盐量和含水量,改善原料性质,降低分馏塔顶的腐蚀程度。(3)改善分馏塔上部热量分布。在M石化企业的焦化装置经过大修正常投产后,分馏塔塔顶的温度控制在125-130℃,以避免分馏塔内铵盐在塔顶塔盘结晶析出,实现了铵盐结晶区域向塔顶后部转移的目的,最大程度地减少分馏塔顶部在线水洗次数,以免分馏塔顶部出现液态水造成塔盘露点H2S-HCl-NH3-H2O腐蚀和盐颗粒的磨损腐蚀。
3 预防焦化装置设备腐蚀的建议
3.1建立监督监测系统
解决焦化装置工艺设备腐蚀的一个关键之处就是要建立实时监测的系统,由于我们对于焦化工艺装置的监管不到位才导致了其腐蚀性严重,如果我们能够及时发现就可以在很大程度上缓解腐蚀的蔓延。因此,我们要建立完善监测系统,通过系统对焦化装置中各个工艺设备进行全面的监测,一旦发现有异常现象立刻发出警报,这样可以提醒我们进行工艺装置的维护和检修。及时的了解到腐蚀情况就可以及时的去相处办法解决问题,如果我们不能及时发现那么就会加重腐蚀的是情况,给我们带来更严重的后果。
3.2 通过改进技术来解决腐蚀问题
还有最重要的一点就是我们要注意技术上的突破,我认为技术的发展是解决问题的最好方法,就像上文中说的缓蚀剂就属于一种新型工艺,这说明我们已经能够通过技术手段来减慢腐蚀的速度,那么在不久的将来我们也一定可以研究出不会造成腐蚀现象的材质来让我们的工艺更加完善,我们的生活也会越来越好。
4 结论
焦化装置工艺设备腐蚀会给我们带来一系列严重的影响,不仅会威胁到我们生产工人的人身安全,同时也会给我们焦化厂带来严重的损失,而这也会间接影响到其他各个行业的发展,最后给我国经济发展带来阻碍。面对这些严重的危害,我们不能够坐以待毙,我们要充分利用我们的聪明才智,团结一切可以团结的力量去发现工艺设备腐蚀的原因,我们不怕发现问题,只有发现问题才能去解决问题,在不断解决问题的过程中去进步和完善。
参考文献
[1]任俊杰.延迟焦化装置设备腐蚀原因分析及防护对策[J].石油化工腐蚀与防护,2011,(02).
[2]石国伟.延迟焦化装置设备腐蚀的原因及预防措施[J].石化技术与应用,2013,(01).
论文作者:王建鹏,王志超,李翔,王双元
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签:分馏塔论文; 装置论文; 塔顶论文; 炉管论文; 加热炉论文; 预热器论文; 空气论文; 《基层建设》2019年第1期论文;