不同原油对常减压蒸馏装置的腐蚀及防护措施

安聚良

(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500)

不同原油对常减压蒸馏装置的腐蚀及防护措施

安聚良

(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京 102500)

文章对常减压蒸馏装置加工高含硫含酸原油过程中存在的腐蚀问题以及加工劣质化原油现状进行了分析，并对其现行的一系列防止设备腐蚀的有效措施进行了概述。针对该装置所加工原油性质，提出了一系列防范措施:定期进行原油腐蚀性能评定;原油电脱盐工艺防腐蚀(脱盐后盐的质量浓度小于3 mg/L);“三顶”工艺防腐蚀;加强腐蚀在线监测;现有设备及管道材质升级等措施。通过这一系列措施的实施，常减压蒸馏装置每年发现并处理隐患约16处，提高了装置运行的安全系数，减缓了设备的腐蚀，实现了装置长周期运行。并提出了目前存在的不足及后续改进建议。

原油劣质化 防腐蚀 在线监测 材质升级

中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司炼油厂某常减压蒸馏装置原设计加工能力为2.5 Mt/a大庆原油，随着原油资源的不断减少，装置开始掺炼各种劣质进口原油，同时大庆原油中也掺进约40%冀东原油，导致原油酸值、硫含量不断升高，设备腐蚀情况日益加重，为装置长周期运行带来隐患。文章针对该装置所加工原油性质，提出一系列的防范措施。

1 主要防腐蚀措施

1.1 定期进行原油腐蚀性能评定

各种原油性质分析数据汇总见表1。在加工含硫进口原油的过程中，对原油的腐蚀性能进行综合评价是十分必要的。了解和掌握各类活性硫在原油各馏分中的分布情况，可为设备、管道合理选材和工艺、设备防腐蚀综合方案的制订提供依据。根据原油腐蚀评价数据，对可能发生的腐蚀类型、腐蚀程度及其分布情况进行预测，从而为腐蚀监测方案的制订和进行腐蚀问题分析诊断打下基础。

表1 原油性质分析数据Table 1 Analysis of crude oil character

1.2 原油电脱盐工艺防腐蚀

电脱盐后盐含量高是造成“三顶”腐蚀的主要原因，保证脱盐后盐的质量浓度小于3 mg/L的控制指标是减缓三顶腐蚀的根本，因而建议优化电脱盐操作，提高脱盐达标率，从根本上控制三顶腐蚀。

1.3 “三顶”工艺防腐蚀

在确保电脱盐效果的前提下，常减压装置三顶注水、注中和剂和注缓蚀剂是抑制塔顶冷凝冷却系统腐蚀的重要手段，由于塔顶冷凝水中存在大量的氯离子，易引起奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂，塔顶选材以碳钢为主，因而工艺防腐蚀措施显得异常重要。

2 加强腐蚀在线监测

腐蚀监测系统主要是针对原油中的腐蚀介质对石油炼制装置腐蚀情况进行实时监测并通过数据分析，从而对装置中的腐蚀状况有所了解，进而做出可靠的判断，采取有效的防腐蚀措施并制定出正确的防腐蚀策略，达到指导生产的要求。常减压装置监测布点情况见表2。

表2 常减压蒸馏装置在线测厚点安装明细Table 2 Position of on line monitoring in distillation unit

3 材质升级

提高材质的耐腐蚀程度等级是保证装置长周期安稳运行的有效手段，常减压蒸馏装置原设计原料和现在差别太大，原来的材质等级、材料质量偏低，有些材料品种现在已经淘汰，并且现在装置的运行周期延长也使装置的安全稳定运行增加了难度，所以根据具体情况在条件允许的情况下需要进行材质升级。2007年装置检修将部分减薄严重的管线进行了材质升级，从在线监测系统一些数据显示耐腐蚀情况明显好于原碳钢材质。

3.1 设备选材的一般规定

选用设备和管道材料应以装置正常操作条件下原油(料)中的含硫量和酸值为依据，并充分考虑最苛刻条件下可能达到的最大含硫量对设备和管道造成的腐蚀。还应根据介质的工况、流速以及是否处于相变部位等因素，对一些部位从材料选择到结构设计进行特殊处理。如:加大流通面积以降低流速、适当增加壁厚、增设挡板以及局部材料升级等，以防止局部产生严重腐蚀。对于介质为低压、低温的酸性水的管道，可考虑选用复合材料(如碳钢内衬塑料等)。

3.2 现有设备及管道材质升级状况

利用2007年检修机会，对设备防腐蚀工作做了重点处理，装置内的主要容器进行内部喷铝防护;关键设备进行材质升级:减顶抽真空系统中的冷凝器管束材质全部升级为09Cr2AlMoRe、渣油换热器管束材质升级为09Cr2AlMoRe、减底泵填料套由碳钢材质升级为Cr5Mo、轴套外表面做碳化钨处理;同时按照SH/T3129-2002《加工高硫原油重点装置主要管道设计选材导则》对装置内重要的高温管线进行了材质升级:如渣油线从两路控制阀后至渣油换热器入口管线材质由20号升级为Cr5Mo;减四线从减压塔馏出口至控制阀管线材质由20号升级为Cr5Mo。

4 存在的不足及后续改进建议

通过对工艺管道、主要设备的在线定点测厚和材质升级，提高了装置的长周期运行的能力。但目前装置还存在一些问题:

(1)高温管道材质升级因费用限制无法到位;(2)高温泵、换热器等设备按SH/T3096-2001《加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则》已无法满足要求，应进行材质升级;(3)原油评价分析数据不完整，影响装置的实时对应调节。例如电脱盐换热系统冷却器为电脱盐罐脱盐水与循环水换热器，由于脱盐水中含有大量氯化钙和氯化镁等盐类，该盐水解后可形成酸，容易引起设备腐蚀。通过2007年检修，该冷却器管束堵管23根，极大地降低了换热效果，存在安全隐患。

5 结论

常减压蒸馏装置加工外油品后质量将进一步劣化，装置设备的腐蚀问题也日益严峻，作为主要防腐蚀手段的工艺防护、在线监测和材质升级等方面将如何实施的更好、更合理、更经济有效还有大量的工作要做。工艺防腐蚀是流程防腐蚀的起点，决定了后续防腐蚀效果的高低，为确保装置安稳运行，应严格控制硫含量，酸含量不超过设计指标。在线监测系统是解决腐蚀问题必不可少的技术手段。对高、低温部位的设备及管线做好在线监测工作，并加强对定点、高温测厚数据的分析整理、评定，对设备管线安排合理的材质升级，是解决腐蚀隐患的最有效手段。对目前无法升级的设备及管线，应加强监测，辅以定期测厚进行数据比对，在条件允许情况下及时更换，可提高装置的长周期运行能力，减缓装置在加工高含硫、高含酸原油过程中对设备及管线的腐蚀，确保装置的安稳运行。

Corrosion of Atmospheric－vacuum Distillation Unit Processing Different Crude Oils and Protection Measures

An Juliang
(SINOPEC Beijing Yanshan Petrochemical Co.，Ltd.，Beijing 102500)

The atmospheric－vacuum distillation unit processing high－sulfur high－TAN crudes suffered from various process and equipment corrosions.The corrosion and deterioration of crude oil quality were studied，and existing effective corrosion protection measures were described.The corrosion protection measures for this unit were proposed based upon crude oil properties，such as periodic evaluation of corrosivity of crude oil，application of process corrosion prevention by electro － static desalting to reduce salt in the desalted oil to less than 3mg/L，strengthening of on－line corrosion monitoring and upgrading of materials of existing equipment and piping，etc.The application of these measures have located and treated 16 potential corrosion hazards，improved the safety of unit operation and mitigated the equipment corrosion.The present insufficiency in corrosion protection is pointed out and improvements are recommended.

deterioration of crude oil quality，corrosion protection，on－line corrosion detection，material upgrading

TE624.2

A

1007－015X(2012)04－0021－03

2012－02－ 20;修改稿收到日期:2012－06－16。

安聚良，工程师，现在中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司炼油二厂运行保障部从事炼油设备的腐蚀与防护工作。E-mail:anjl.yssh@sinopec.com。

(编辑 寇岱清)