輕質(zhì)原油劣質(zhì)化，常減壓裝置面臨重大考驗(yàn)

    本文的常減壓裝置設(shè)計(jì)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(jì)的。然而，隨著近年來(lái)油田的深度開(kāi)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(lái)了重大隱患。

    表1近年來(lái)玉門(mén)煉廠加工混合原油典型數(shù)據(jù)

    裝置問(wèn)題一一顯現(xiàn)，工藝改進(jìn)勢(shì)在必行

    1 塔頂腐蝕加劇

    2012年以來(lái)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(shí)形成酸性環(huán)境對(duì)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(yán)重超標(biāo)，不但具有較強(qiáng)的腐蝕性，而且當(dāng)直餾柴油與催化裂化柴油調(diào)合時(shí)，柴油的顏色變深，安定性變差，給總廠柴油調(diào)和帶來(lái)很大難度。

    3 加熱爐出口泄漏點(diǎn)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(jī)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(cè)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(shí)，瓦斯燃燒過(guò)程產(chǎn)生大量的SO2和SO3，在換熱冷凝時(shí)形成硫酸，產(chǎn)生了較嚴(yán)重的硫酸露點(diǎn)腐蝕。

    積極探索，應(yīng)對(duì)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(diǎn)，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(duì)設(shè)備的腐蝕。

    2 改進(jìn)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(shí)根據(jù)原油性質(zhì)優(yōu)化了HY8110中和劑緩蝕劑配方來(lái)減緩腐蝕，即改進(jìn)“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(jí)

    將空冷材質(zhì)升級(jí)為09Cr2AlMoRe；對(duì)腐蝕嚴(yán)重的部分空冷升級(jí)為雙相不銹鋼2205。對(duì)于環(huán)烷酸腐蝕嚴(yán)重的爐出口轉(zhuǎn)油線升級(jí)為316L，對(duì)于減壓高溫渣油管線升級(jí)為Cr5Mo，以應(yīng)對(duì)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(qiáng)度，解決常壓直餾柴油酸度高的問(wèn)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(guó)同類(lèi)產(chǎn)品的高效高溫緩蝕劑。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明：該緩蝕劑不僅可用于解決高溫環(huán)烷酸酸腐蝕問(wèn)題，而且對(duì)高溫硫腐蝕也有很好的緩蝕作用。

    實(shí)施對(duì)策，以觀后效如何

    針對(duì)裝置存在的腐蝕類(lèi)型和存在部位等18個(gè)點(diǎn)進(jìn)行腐蝕在線監(jiān)測(cè)改造，使用15個(gè)精密電阻探針和3個(gè)PH計(jì)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(shí)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(duì)腐蝕的影響，裝置重點(diǎn)腐蝕部位監(jiān)測(cè)結(jié)果如表6。

    表6 常減壓裝置重點(diǎn)部位腐蝕在線監(jiān)測(cè)結(jié)果（2014.5.31）

    由檢測(cè)結(jié)果可知通過(guò)技術(shù)改造，目前常減壓裝置重點(diǎn)部位腐蝕率均滿(mǎn)足HG/T20580-2011上給出的化工設(shè)備腐蝕速率范圍（0.13~0.25mm/a）腐蝕裕量充足，材質(zhì)升級(jí)合理、防腐措施到位。

    希望通過(guò)對(duì)本實(shí)際案例中出現(xiàn)的問(wèn)題與具體解決措施的分析，能夠給有類(lèi)似問(wèn)題的同行們新的思路和啟迪。

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責(zé)任編輯：王元

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