延迟焦化装置工艺防腐蚀对策

吴桐

腐蚀是制约炼化装置长周期运行的主要因素，不仅浪费了宝贵的石油资源，造成装置非计划停工、物料损失，而且会引起火灾、爆炸、环境污染等灾难性事故，给炼厂企业的生产经营和安全环保带来巨大影响。目前各家炼化企业也逐渐加大了对防腐蚀管理、防腐蚀技术研究、腐蚀控制措施的完善，这也为装置长周期安全稳定运行提供基础保障。下面针对某炼油厂延迟焦化装置工艺防腐蚀对策进行论述。

一、延迟焦化装置存在的腐蚀形式

根据焦化装置工艺特点易发生腐蚀部位有：温度高于204℃以上的高温重油部分，分馏塔的底部、轻重蜡段和柴油段、以及分馏塔相应的高温重油管线及管件、加热炉前的原料油管线、加热炉炉管等，腐蚀形式为高温硫化物腐蚀；温度低于120℃的低温部位，分馏塔顶部塔盘、冷却器及相应管线等，腐蚀形式为露点腐蚀、湿硫化氢腐蚀、铵盐引起的垢下腐蚀；加热炉还有辐射段炉管外壁的高温氧化、蠕变，内壁的高温硫化物腐蚀、空气预热器的硫酸露点腐蚀；另外由于低频热疲劳、极冷引起焦炭塔塔体变形和焊缝开裂。

某炼油厂延迟焦化装置主要加工原料为减压渣油，同时掺炼罐区污油，以及催化装置外甩油浆。由于焦化原料油含硫量较大，且杂质较多造成装置出现多种腐蚀形式。

表1大庆油与俄油中杂质含量对比

原油品种	硫wt%	酸mgKOH/g	有机氯ppm	含盐NaClmg/kg
大庆	0.12	0.09	＜2	8.1
俄油	0.47	0.03	2.7	36.56

自装置投产以来，发生过因腐蚀导致设备管线泄漏装置被迫降量甚至分炉的情况。发生过泄漏的部位主要集中在顶循系统，包括顶循泵出口管线与副线阀连接焊道处；顶循下回流管线水平管段；顶循空冷入口三通部位，另外在检修期间检查分馏塔上部塔盘、塔顶空冷器入口弯头部位出现了结盐现象。经电话调研国内同类焦化装置也曾出现类似的腐蚀问题。

图1分馏塔塔盘结盐情况

          

二、延迟焦化装置防腐蚀措施

针对焦化装置生产工艺特点，在腐蚀防控方面总体思路为低温部位以工艺防腐为主，材质升级为辅；高温部位以材质升级为主，工艺防腐为辅。

1、高温部位腐蚀防护

焦化装置高温腐蚀类型包括高温硫化物的均匀腐蚀、加热炉内炉管的蠕变和高温氧化等。首先，应对以上部位材质进行升级，使用合金材料，包括加热炉管线使用铬含量高材质，可以对抗高温硫化物腐蚀。在加热炉炉膛内通过控制炉膛温度，保证火焰燃烧器的均匀燃烧，监控各点的管壁温度，保证炉管受热温度在蠕变起始温度以下，同时要避免局部过热而导致的加热炉炉管失效。日常应加强对以上部位巡检，在加热炉分炉检修期间应着重进行检查，测量壁厚。

2、低温部位腐蚀防护

焦化装置的低温腐蚀主要采取工艺防腐手段加以控制。以分馏塔顶腐蚀为例，通过核算焦化装置分馏塔塔顶油气中水的露点温度为91℃，控制塔顶内部操作温度高于水露点温度14-28℃（保守控制在大于28℃），目前分馏塔顶温度控制在115~120℃，基本可以保证塔内不出现露点腐蚀，形成露点位置控制在挥发线以后。通过采取注水、注缓蚀剂措施来降低露点处的PH，降低露点腐蚀强度，达到腐蚀防控的要求。另外充分的注水还能将塔顶油气中的无机盐充分稀释溶解，塔顶挥发线及分馏塔顶空冷不产生垢下腐蚀以及铵盐堵塞管束。

三、加强日常设备腐蚀检查

结合焦化装置的生产特点，从腐蚀角度对易出现腐蚀泄漏的设备管线以及盲肠死角部位借助监测仪器，及时的掌握腐蚀状况，预防腐蚀事故的发生，提高和完善防控工作。

1、加热炉炉管及附件的检查

对关键参数指标进行监控。平稳装置生产运行，保证炉膛热量均匀分布，避免出现局部超温，造成炉管内结焦甚至长时间导致炉管材质失效情况。保证炉膛内火焰均匀燃烧，借助红外检测手段，全面检查炉管受热情况。

在停工期间对炉管及附件进行详细检查。包括炉管硬度、金相检测；检查是否出现热疲劳、出现应力现象；检查耐火材料是否出现开裂、失效。

图2焦化加热炉火焰燃烧情况

2、对小接管、死区的检查

    在日常巡检中应主要检查小接管焊口、管件等部位是否泄漏，同时对于存在高风险，系统压力较高的部位应通过定点测厚的方法进行重点监测排查。对工艺管道存在死区的部位（包括机泵、换热器副线阀）由于容易形成介质的浓缩聚集，应该进行全面梳理排查。

3、对顶循系统检查

保证顶循回流温度不低于85℃，不会由于回流温度过低会在回流口部位形成冷区发生凝液腐蚀；对于顶循泵实行月切，防止备泵长时间闲置在副线、脱凝阀的死角区形成盐浓缩，造成腐蚀泄漏；对于顶循下回流保证一定流量控制，防止因流速过慢，盐类物质沉积导致在水平管段发生垢下腐蚀；对于顶循空冷器要求分时段进行测量管束温度（尤其在冬季生产期间），确保各空冷、管束之间流量均匀不出现偏流情况，建议对顶循空冷定期采用红外成像检测管束温度，检查介质流通情况，精确监测运行状况。

总结：针对某炼油厂焦化装置出现的腐蚀情况，制定已工艺防腐为主要控制手段措施，保证塔顶温度在露点温度14℃以上，加强对系统日常检查，避免形成死区、偏流情况，辅助红外成像检测技术，确保装置平稳运行。