重油催化裂化装置的腐蚀及防护措施

杨晓柯

摘 要：伴随着原油的劣质化，二次加工的难度在逐渐增加，尤其是腐蚀更为严重，这样对二次加工装置就提出更严格的要求。重油催化裂化装置也属于重要的二次加工装备，不管是高温部位还是低温位置都有明显的腐蚀现象，都需要定期检查腐蚀情况，找到腐蚀的根源，使用对应措施解决问题。本文主要讨论重油催化裂化装置的腐蚀原因、重油催化裂化装置的防护措施。

关键词：重油催化裂化装置;腐蚀原因;防护措施

前言：

重油催化裂化装置设备在石油化工行业中有重要的意义，然而这个装备在近几年出现严重的腐蚀现象，对正常运行有直接的影响，在正常使用期间增加排放污染物，污染大气环境。所以，有关工作人员需要做好重油催化裂化装备的腐蚀性检查，增加对装备防腐工作的重视程度，按照实际情况创建对应措施，优化重油催化裂化装置的防腐蚀性。

一、重油催化裂化装置的腐蚀原因

（一）脱硫介质中介质的腐蚀原因

重油催化裂化装置中脱硫系统中更包含的腐蚀介质主要包含有RNH2-CO2-H2S-H2O、CO2-H2S-H2O还有腐蚀污染物等等，这样针对RNH2-CO2-H2S-H2O体系来讲，最主要的腐蚀物质就是二氧化碳了，容易腐蚀脱硫系统中的设备以及管线，并且腐蚀形态主要就是表现在腐蚀减薄或者是腐蚀开裂的情况[1]。还有对于CO2-H2S-H2O体系，最主要的腐蚀物质就是酸性气中的H2S-H2O，会腐蚀系统中的酸性气系统，并且腐蚀形态表现为均匀腐蚀减薄。

（二）高温烟气磨蚀

出现高温烟气磨蚀的原因就是烟气中包含着催化剂粉尘，具备高线速度的原因。回收烟气轮机的能量回收系统在烟气轮机之前基本上设烟气三级旋分，主要是分离出再生烟气中少量的催化剂粉尘，为了减轻催化剂粉尘对烟气轮机叶片、其他设备造成磨蚀。因为三级旋分线速比较高，相对容易出现设备磨损的情况。在三级旋分工况变差或者是分离效率达不到要求的时候，就会对烟气轮机的叶片造成严重的磨损[2]。另外，烟气管线的外壁容易出现高温氧化腐蚀，因为热壁段的保温层容易吸收水分。减少高温烟气磨蚀的主要途径就是使用耐磨钢以及降低烟气中的催化剂计量。

（三）塔顶灌顶部

分馏塔顶灌顶部主要是H2S-H2O型腐蚀，其表现为均匀腐蚀，且腐蚀产物是FeS。这里的腐蚀类型主要是低温湿硫化氢腐蚀，同时腐蚀介质是H2S，会发生化学腐蚀，然而因为气体中包含着大量的H2S以及少量的水蒸气，还有这个部位温度比较低，水蒸气极易形成液态水，在H2S存在的条件下呈现酸性，更容易腐蚀。当前，因为这里的腐蚀没有引起必要的重视，在国内个很少采取防护措施。对于这里的介质以及温度环境，就可以使用耐候性防腐蚀涂层。

（四）再生系统的高温腐蚀

高流速催化剂的冲蚀以及磨蚀，催化剂会伴随着再生烟气的增加出现高速的流动，针对系统中的构件会产生持续性的冲刷作用，其中包含着再生器分布管、大烟道双动滑阀、沉降器内部构件、再生滑阀等，高温腐蚀的形态主要表现在局部穿孔或者是冲蚀沟槽[3]。首先是高温氧腐蚀，主要是集中于再生器外溢流管以及内溢流管中，旋风分离器料腿拉杆、反应器粗旋风分离器、气内检修平台等位置会受到不同程度的影响，并给腐蚀形态主要就是表面的氧化减薄。其次是应力腐蚀，主要是氯化物应力腐蚀以及热应力腐蚀开裂两种。氯化物应力腐蚀发生在再生器外取热器蒸发管的位置，而热应力腐蚀主要是发生在测压管以及再生器主风管、异种钢连接的焊缝位置。

（五）解析塔的腐蚀

解吸塔腐蚀的主要位置是塔顶以及塔底重沸器，其中塔顶的腐蚀主要是以氢鼓包为核心，塔底重沸器的腐蚀主要就是坑蚀。其中解吸塔顶气体中的H2S、H2含量比较高，容易出现腐蚀，之所以塔底重沸器的腐蚀会这样严重，是由于这个不因为存在相变的过程。

（六）降液板的腐蚀

降液板出现腐蚀主要就是表现在外侧的点蚀，且腐蚀程度严重;在内促均匀减薄，出现腐蚀的情况不严重，其中腐蚀的产物主要是FeS。这里的腐蚀主要是低温湿硫化氢腐蚀，其中腐蚀介质是H2S、HCN、CL-、H2O，主要就是HCL-H2S-H2O型腐蚀以及HCN-H2S-H2O型腐蚀，影响因素主要就是H2S以及CL-的含量、塔顶温度。降液管外侧腐蚀大于内侧的原因是外侧处于企业交换的相变位置。

二、重油催化裂化装置的防护措施

（一）增加对环境友好型缓蚀剂的研究

目前，我国石化行业使用的缓蚀剂就是丙炔醇，然而其拥有较大的毒性，不能满足现代化的发展需要，所以需要合理选择使用缓蚀剂，咪唑啉类缓蚀剂拥有毒性小、无刺激性气味、稳定性好等优势，因此在分馏塔顶系统的会发现中增注，可以对重油催化裂化装置起到缓蚀以及保护的作用。除此之外，需要研究对环境友好型的缓蚀剂。

（二）合理选择重油催化裂化装置的构造材料

想要有效的提升充油催化裂化装置的防腐蚀性能，需要合理选择构造材料，但是在当前阶段铬是经常使用的材料[4]。要求充油催化裂化装置中的含铬率需要大于11%，并且含铬率越高其耐蚀性以及耐磨性越高。铬钢不只是可以铸造以及压延还是制作无缝钢管的原材料，自身就属于耐磨的材料之一;充油催化裂化装置选择的铬钢主要有：0Cr13、1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13。我们举个例子，0Cr13在540℃温度条件下，对含硫石油以及硫化氢等拥有很强的耐蚀性。经常应用于分馏塔以及塔内件、连接管线的构建。

（三）重视重油裂化催化装置的表面保护

重视表面保护技术的应用是防护重油催化裂化装置受到腐蚀的有效途径，和传统的保护技术不同的是催化蒸馏塔内触媒槽的设计中液体是向下流经V型塔盘，随后经过触媒槽同时发生醚化反应，致使液相反应与企业相间的介质不会在触媒槽的位置同时发生反应。注入例子也是一種有效的掺杂方式，这是因为离子注入的方式拥有均匀性质，不会受晶体内位错以及缺陷的影响，可以精准控制掺杂物质的浓度，这项技术已经被认为是一种可以改变材料表面性质的新方式。

结语：

总而言之，因为重油催化裂化装置的加工原料中包含着容易出现腐蚀的杂质，同时在加工的时候会产生腐蚀性介质，容易在催化裂化装置的高温位置以及低温位置出现腐蚀，所以需要重视装置出现的腐蚀问题，使用有效的措施确保装置使用时间。

参考文献：

[1]张向阳. 重油催化裂化装置的典型腐蚀及防护措施[J]. 石油化工腐蚀与防护，2019，36（02）：16-21.

[2]高万山，姚升. 重油催化裂化装置烟气脱硫系统的防腐蚀措施[J]. 石油技师，2017，（04）：91-94.

[3]李海林，王彦龙，赵晓晓等. 重油催化裂化装置设备腐蚀调查与应对措施[J]. 化工管理，2015，（30）：175.

[4]熊敏智. 重油催化裂化装置设备腐蚀调查与应对措施[J]. 化工管理，2015，（06）：126.