加氢装置腐蚀情况分析及对策

2017-03-20刘晓寅魏玉琴中国石油玉门油田公司炼油化工总厂甘肃酒泉735200

化工管理 2017年6期

刘晓寅魏玉琴（中国石油玉门油田公司炼油化工总厂，甘肃酒泉 735200）

加氢装置腐蚀情况分析及对策

刘晓寅魏玉琴（中国石油玉门油田公司炼油化工总厂，甘肃酒泉 735200）

随着炼油装置加工原油劣质化的不断加剧，加氢装置腐蚀问题日益突出，已经成为制约装置长周期运行的一大瓶颈。本文通过对炼油厂加氢装置腐蚀情况的机理分析，找出装置不同部位腐蚀主要原因，利用工艺防腐技术，不断改善装置腐蚀现状，对全厂设备的防腐蚀工作意义重大。

加氢装置；腐蚀；工艺防腐；设备

石油加工过程中的工艺防腐技术作为设备防腐蚀工作的重要手段，涉及的内容复杂广泛，其主要内容包括腐蚀介质的处理和工艺操作的控制。做好工艺防腐工作对设备的防腐蚀工作意义重大，因此，开展加氢装置的工艺防腐工作迫在眉睫，且势在必行。

1 加氢装置腐蚀现象

检修期间，我们对炼厂主要加氢装置的重点部位进行了腐蚀检查，从检查的结果来看，几套加氢装置均存在不同程度的腐蚀问题。其中，重整装置预分馏、预加氢系统腐蚀严重，主要表现在预分馏进料/塔顶换热器E-101换热管口内壁存在腐蚀缺陷坑，外壁表面存在大量腐蚀缺陷坑，坑深平均约为1mm；柴油改质装置C-501、航煤加氢装置C-601小接管腐蚀减薄。

2 发生腐蚀的主要机理

原料油中的硫化物、氯化物和氮化物在催化裂化、延迟焦化、加氢处理等生产工艺过程中，反应生成H2S、HCl、NH3，在有水或水蒸气存在的条件下，形成了低温H2S-HCl-NH3-H2O腐蚀环境。该环境主要存在于催化、焦化装置分馏塔塔顶系统，加氢装置反应流出物系统，循环氢系统，汽提塔/分馏塔塔顶系统，重整预加氢反应流出物系统等。在上述腐蚀环境中，碳钢和低合金钢的腐蚀形态以厚度减薄和局部腐蚀穿孔为主。

低温H2S-HCl-NH3-H2O腐蚀环境比较复杂，因工艺不同、物料中腐蚀介质的差别，各装置的腐蚀机理也各不相同。加氢装置和重整预加氢反应流出物系统主要为NH4Cl腐蚀、NH4HS腐蚀、湿H2S损伤和氯离子应力腐蚀开裂。下面简单介绍一下NH4Cl腐蚀机理。

工艺操作过程中生成的NH3和HCl结合生成气态的NH4Cl，当物流温度降低到盐的沉积点以下时，就会析出固态NH4Cl，呈现白色、绿色或褐色的外观。NH4Cl有吸湿性，可以从气态物流中吸取水分，导致NH4Cl盐的垢下腐蚀。其反应方程式如下：

NH4Cl+H2O→NH3·H2O+HCl

Fe+2HCl→FeCl2+H2↑

NH4Cl和H2S共存的情况下腐蚀会相互促进作用。氯化铵盐水解生成的HCl会破坏FeS膜，生成FeCl2，然后FeCl2和H2S反应生成FeS和HCl。如此不断地连锁反应，金属壁厚也就不断变薄。最终，沉积物可能由NH4Cl、FeCl2和FeS混合组成。具体反应方程式如下：

Fe+H2S→FeS+H2

FeS+2HCl→FeCl2+H2S↑

FeCl2+H2S→FeS+HCl

3 检修前后腐蚀情况分析

（1）重整加氢装置

重整车间检修前后总共使用了两个批次缓蚀剂，注入点为重整预分馏塔顶挥发线、重整蒸发脱水塔顶挥发线和重整稳定塔顶挥发线。由图1所示，检修后，稳定塔顶D202铁离子含量较检修前升高明显，最高达到了9.8mg/L，说明装置该部位腐蚀情况较为严重。

（2）柴油改质装置

如图1所示，检修前后，装置D508铁离子含量变化不大，但都超过了3mg/L的要求，说明装置腐蚀情况较为严重。通过调整缓蚀剂注入方案的措施，效果并不明显。

（3）柴油精制装置

如图1所示，检修后，装置V201铁离子含量较检修前明显上升，数据均未达到＜3mg/L的要求，最高达到了8.28mg/L，说明装置腐蚀情况较为严重。通过调整缓蚀剂注入方案等措施，铁离子含量仍未达标。

图1 重整、改质、精制装置检修前后铁离子变化情况

4 主要腐蚀问题总结及原因分析

一方面，资料显示原油中的无机氯主要分布在350℃以上的重组分中，如果原油的脱后含盐效果不佳，直接导致后续的柴油改质、柴油精制等装置腐蚀情况加剧。另一方面，柴油改质、柴油精制、重整这3套装置均在检修后出现了铁离子含量超标现象，其缓蚀剂均由同一家公司供应，车间会同厂家技术人员进行加注方案调整后效果不佳，下一步考虑优选缓蚀剂，以达到降低装置腐蚀的目的。