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加工原油結(jié)構(gòu)變化帶來腐蝕不斷,如何解決？

2016-10-14 12:23:33 作者：王亦成來源：中國石油玉門油田分公司分享至：

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輕質(zhì)原油劣質(zhì)化，常減壓裝置面臨重大考驗

本文的常減壓裝置設(shè)計于1995年，于1997年建成投產(chǎn)。最初是為了輕質(zhì)原油所設(shè)計的。然而，隨著近年來油田的深度開采及加工原油結(jié)構(gòu)調(diào)整，輕質(zhì)原油的密度、硫含量和酸值逐年上升，已接近于含硫含酸原油，給裝置安全生產(chǎn)帶來了重大隱患。

表1近年來玉門煉廠加工混合原油典型數(shù)據(jù)

裝置問題一一顯現(xiàn)，工藝改進勢在必行

1 塔頂腐蝕加劇

2012年以來常減壓裝置塔頂?shù)蜏夭课怀霈F(xiàn)多次空冷管束泄漏，主要是原油中的氯化物和硫化物受熱分解產(chǎn)生的HCl和H2S，在有冷凝水存在時形成酸性環(huán)境對設(shè)備造成腐蝕，為典型HCl-H2S-H2O腐蝕。

2 直餾柴油酸度超標(biāo)

2012年起常減壓裝置加工出的直餾柴油酸度嚴重超標(biāo)，不但具有較強的腐蝕性，而且當(dāng)直餾柴油與催化裂化柴油調(diào)合時，柴油的顏色變深，安定性變差，給總廠柴油調(diào)和帶來很大難度。

3 加熱爐出口泄漏點增多

2013年常減壓裝置在高溫液相和氣相混合區(qū)域出現(xiàn)多次滲油，屬于典型的高溫部位環(huán)烷酸腐蝕。

4 減壓塔高溫部位均勻減薄加劇

2013年減壓塔高溫部位均勻減薄加劇，溫度基本在250℃－380℃之間，是由原油中所含的有機硫化物熱分解生成硫化氫而引起的均勻腐蝕，屬于典型的高溫硫腐蝕。

5 空氣預(yù)熱器出現(xiàn)內(nèi)漏

表2 常壓裝置加熱爐熱效率監(jiān)測數(shù)據(jù)（2013.6）

由表2可知，空氣預(yù)熱器內(nèi)部出現(xiàn)泄漏。主要是由于在加工含硫原油時，瓦斯燃燒過程產(chǎn)生大量的SO2和SO3，在換熱冷凝時形成硫酸，產(chǎn)生了較嚴重的硫酸露點腐蝕。

積極探索，應(yīng)對措施相應(yīng)出爐

1 合理優(yōu)化摻煉比例

常減壓蒸餾裝置摻煉的原油為混合原油，因此裝置根據(jù)自身的特點，選擇合適的加工工藝路線，優(yōu)化原油調(diào)和比例，避免含硫高的原油與含酸高的原油混煉，以防止原油中的硫和酸產(chǎn)生的共同效應(yīng)加劇對設(shè)備的腐蝕。

2 改進工藝防腐

采用超聲波破乳——電脫鹽技術(shù)代替原有的破乳劑脫鹽，有效降低了脫后原油鹽含量；同時根據(jù)原油性質(zhì)優(yōu)化了HY8110中和劑緩蝕劑配方來減緩腐蝕，即改進“一脫二注”防腐工藝。

表3、表4為采用“一脫二注”法后原油鹽含量及常壓塔頂冷凝水中鐵離子及氯離子的含量。

表3原油脫鹽前后鹽含量變化

表4 注入中和劑緩蝕劑和水后塔頂冷凝水參數(shù)指標(biāo)及腐蝕速率

由表3和表4可以看出優(yōu)化傳統(tǒng)的“一脫二注”法后所有的指標(biāo)都比前一年同期有所改善。

3 設(shè)備材質(zhì)升級

將空冷材質(zhì)升級為09Cr2AlMoRe；對腐蝕嚴重的部分空冷升級為雙相不銹鋼2205。對于環(huán)烷酸腐蝕嚴重的爐出口轉(zhuǎn)油線升級為316L，對于減壓高溫渣油管線升級為Cr5Mo，以應(yīng)對高溫硫腐蝕。

4 直餾柴油加注柴油脫酸劑

制定了常二線柴油加注復(fù)合脫酸劑方案，在柴油管線增加管道靜態(tài)混合器，增加混合強度，解決常壓直餾柴油酸度高的問題。

表5脫酸工藝改造前后柴油酸度變化

由表5以看出，改造后常二線柴油酸度明顯降低。

5 建議減壓高溫部位加注緩蝕劑

目前中石化已研制出了緩蝕性能優(yōu)于美國同類產(chǎn)品的高效高溫緩蝕劑。經(jīng)實驗證明：該緩蝕劑不僅可用于解決高溫環(huán)烷酸酸腐蝕問題，而且對高溫硫腐蝕也有很好的緩蝕作用。

實施對策，以觀后效如何

針對裝置存在的腐蝕類型和存在部位等18個點進行腐蝕在線監(jiān)測改造，使用15個精密電阻探針和3個PH計系統(tǒng)涵蓋了常減壓裝置幾種腐蝕的典型部位，提供的數(shù)據(jù)能直觀的反應(yīng)出某段時間及某段管線的腐蝕速率和腐蝕裕量，能客觀地反應(yīng)溫度和PH值大小對腐蝕的影響，裝置重點腐蝕部位監(jiān)測結(jié)果如表6。

表6 常減壓裝置重點部位腐蝕在線監(jiān)測結(jié)果（2014.5.31）