渣油加氢装置的腐蚀风险探究

张德伟

摘要：渣油加氢装置在工艺技术、设备选材以及操作流程等方面都具有独特的特征，高温、高压、强腐蚀环境给装置的使用寿命带来了严重的威胁，所以在技术实施过程中必须要做好腐蚀风险的防护与管理工作。本文首先介绍了渣油加氢装置的腐蚀原理，其次对渣油加氢装置的腐蚀风险分析的重要性进行了介绍，最后则探讨了渣油加氢装置的腐蚀防护策略，希望可以有效减少腐蚀影响，提升经济效益。

关键词：渣油加氢；腐蚀风险；优化策略

引言

石油能源作为不可再生能源，随着开采量的不断增加，其逐渐暴露出劣质化的趋势，特别是石油中渣油的轻质化处理逐渐成为各个国家现代能源领域技术升级与工业化改造中普遍关注的问题。其中，渣油加氢装置在现代化工体系中属于重要性较高的设备，但是特殊的工艺条件导致其一直受到腐蚀问题的影响。为了进一步探讨渣油加氢装置的腐蚀防范策略，现就其腐蚀原理介绍如下。

一、渣油加氢装置的腐蚀原理

1.渣油加氢装置结构特征

渣油加氢装置在实际生产时一般都会包括反应部分、分馏部分、脱硫部分等多个部分，不同的部分在进行工艺生产时会面临不同的技术问题与腐蚀特征。比如说在反应部分大多是由于高温高压条件下的硫化氢环境带来的腐蚀影响，除此之外还包括一些其他类型的腐蚀影响。

2.渣油加氢装置腐蚀原理

渣油加氢装置受到的腐蚀主要包括氢脆腐蚀以及应力开裂等类型的腐蚀，在腐蚀条件的分析中，影响较大的因素包括温度、湿度以及压力等条件。除此之外，材料本身的耐腐蚀性能，机械强度等都是影响腐蚀结果的重要因素。氢脆类型的腐蚀就是由于高温高压状态下氢原子渗透到钢材中，在短暂冷却后得不到快速的释放因而引起的应力集中问题。

二、渣油加氢装置的腐蚀风险分析的重要性

1.提升设备寿命

渣油加氢装置的腐蚀风险较高，在实际使用过程中如果不及时做好腐蚀防护，那么在很短的时间内就会出现局部腐蚀，进而扩大到阶段性的腐蚀，这样一来，设备就会出现各种问题，难以继续使用，从而降低了设备的经济效益与投资回报。相反，及时做好腐蚀防护，可以有效提升设备的使用稳定性，延长使用寿命，同样也可以取得良好的应用效果。

2.维护生产安全

随着我国市场经济的快速发展，对于化工行业的生产安全也提出了更高的要求，这也是行业可持续发展的必要条件，所以需要做好生产安全的维护与管理工作，提升生产安全系数。在设备出现腐蚀时，一些高温高压的设备可能会存在燃烧甚至爆炸的情况，同时有毒有害的气体还会对人体构成威胁，所以需要做好腐蚀分析与风险控制工作。

三、渣油加氢装置的腐蚀防范策略

1.控制反应阶段的反应条件

反应阶段的腐蚀主要包括高温腐蚀与低温腐蚀两种情况。其中，高温腐蚀是指在高温高压的条件下出现的腐蚀，这种腐蚀一般都是应力集中或者损伤所导致的结果。比较常见的就是氢脆、氢致应力开裂，这两种腐蚀的影响面较高，在较低温度下会由氢原子导致材料出现塑性、韧性降低的情况，会导致较为严重的开裂。针对这个问题，需要做好扩散处理的工作，在反应过程中需要做好保护膜设计，通过保护膜来避免氢原子进入到钢材当中，也可以通过选择合适的钢材来避免腐蚀速率过快，从而有效控制使用寿命。低温腐蚀主要包括反应过程中的换热器、空冷器以及分离器上出现的腐蚀，这些腐蚀基本都是由于较为湿润的环境中硫化氢、氯化铵等物质所导致的化学腐蚀。在类似的化学腐蚀发生时，说明上述化学物质的浓度达到了一定的数值。所以，在具体的风险防护与腐蚀防护处理时，可以通过经常性的清洗的方式来避免氯化铵、硫化氢等物质含量过高。在材料选择方面，避免选择奥氏体不锈钢，可以选择高压换热管束等合金混合使用。

2.做好分馏阶段的腐蚀防护

根据分馏阶段的实际工况进行腐蚀防护，具体的防护手段也应该分为高温防护与低温防护两种情况。其中，分餾塔的中部柴油段有大量的换热设备与管线，这些设备与管线中的设备大多采用了不锈钢材质，但是出现腐蚀的情况较少，相对的，在塔体的封头以及内表面上会出现大量的锈蚀，所以这些都属于高温腐蚀防护的重点对象，在反应过程中，这些位置的温度可能超过300℃，所以需要做好管道的腐蚀检测，如果腐蚀严重需要及时进行更换。低温部分的腐蚀主要发生在分馏塔的顶部以及冷却系统当中，这些位置容易出现腐蚀的问题，可以选择合适的含锰元素的不锈钢，不过钢的韧性相对比较差，所以不能够适应所有的工况环境，还需要根据实际需要添加部分镍元素提升韧性与耐腐蚀性。

3.渣油加氢装置其他阶段的腐蚀防范

除了上述提到的反应阶段以及分馏阶段的腐蚀防护之外，其他位置同样也需要做好腐蚀防护。其中，脱硫环节的腐蚀大多是由于硫化氢环境所导致的腐蚀，属于酸性介质腐蚀，所以可以通过提前热处理的方式来提升耐腐蚀性，避免腐蚀应力导致的开裂问题。除此之外，做好过滤以及胺液再生对于降低腐蚀性也具有促进效果。在循环水系统的腐蚀防护中，可以通过刷涂防腐涂料的方式来起到一定的防腐效果。同样，涂料耐温本身存在一定的限制，所以在使用时也要参考实际的环境，否则涂料会脱落，影响防腐效果，不利于提升整体的防护性能。

总结

综上所述，渣油加氢装置的腐蚀防护需要结合详细的技术步骤与生产工艺流程进行优化，通过控制反应阶段的反应条件，优化分馏环节的腐蚀防护等方法来确保装置的腐蚀防护效率与效果。值得注意的是，在细节操作时，需要结合装置的安全稳定运行条件，对一些重点的环节进行经常性的腐蚀检验，如果发现问题可以及时解决，这对于避免进一步的腐蚀范围扩大，提升设备使用稳定性也具有积极的意义。

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（作者单位：中国石油天然气有限公司辽阳石化分公司）