重整装置中存在的腐蚀及防护

（中海石油舟山石化有限公司 浙江 316000）

引言

重整装置在使用过程中经常会出现一些腐蚀问题，由此引发铵盐结晶等情况，不但会由此影响生产的效率和设备稳定性，同时也会带来严重的安全风险与事故风险。为了积极避免重整装置腐蚀问题，就需要做好科学防护手段，现结合具体的工况分析介绍如下。

1.工况概述

本次研究选取某石油天然气公司，该催化重整装置的处理规模为350kt/a，目前采取半再生固定床重整类型。该厂主要加工类型为玉门原油、塔里木等等，由于本身原材料较轻，同时氢馏分的比重较高，所以随着原料油的含量增加，催化重整的装置也无法满足进一步的生产需要。结合中国石化背景设计院的设计要求，对重整装置进行设计与处理，对反应器的装置处理需要进行调整，催化重整由于氯、硫的影响，需要对氯化铵盐的换热过程进行调整，包括塔顶压力控制部分的调整以及装置生产安全调整，力求获得良好的投资回报率。

2.重整装置腐蚀来源与具体影响

重整装置出现腐蚀问题，往往与腐蚀来源的性质有关，现分别分析如下。

(1)腐蚀来源

重整装置在工艺设置上选择直馏汽油为重整原料，采取常压蒸馏装置作为拔头，在开采输送的过程中，为了进一步解决开采量的问题，需要降低凝固点，这个过程中一般需要添加一定比例的有机氯，添加的实际氯化物会存在于馏分当中，集中在130℃以下的部分，会随着原材料一起进入到设备当中，这是重要的腐蚀来源。除此之外，固定时的半再生催化重整装置当中多采用专用催化剂，该催化剂当中也会添加一定的有机氯，以此来保证工艺的稳定性，为了更好的发挥催化剂的功能与作用，就必须强调系统的稳定性与选择性，此时做好水氯平衡就成为必要的选项之一。在不断的进行系统调试过程中，需要做好水、氯的平衡，采取乙醇、二氯乙烷进行水氯平衡调整是最佳的途径。在二氯乙烷当中做好注水量的控制，包括预加氢的部分调整，即可做好含量的检测与分析工作。

(2)腐蚀影响

有机氯的存在会对原材料的性质产生影响，随着工艺进入到预加氢反应环节时，分子当中氯会被氢逐步取代，此时就会出现一定比例的氯化氢，这些氯化氢与反应系统的氨气会逐步结合，从而生成新的铵盐离子，进一步导致预加氢的后补与管线堵塞问题。在整个系统当中，预加氢原材料与换热器当中都会存在腐蚀泄漏的问题，前水冷器当中腐蚀内漏无法继续使用，此时增压机的效率也会受到影响。根据泄漏发生的实际情况来看，往往与这个类型的腐蚀存在密不可分的关系。另外，空冷出现多次泄漏，需要做好分离铵盐的分析，这是由于分离铵盐会随着液相的组织进入到蒸发塔当中，从而对后续的调节系统产生影响。现阶段蒸发脱水进料调节系统与塔顶压阀控制系统具有相关性，采取副线操作的模式会对全塔的操作产生影响，进而对进料油的质量产生作用。

(3)腐蚀机理分析

根据重整装置出现腐蚀的情况进行机理分析，不难发现，当系统当中存在的介质包括氯化氢、硫化氢以及氢气时，普遍以干态存在为主，腐蚀的效率并不明显。此时设备的腐蚀强度主要以硫化氢的浓度为衡量标准，但是氢气、氯化氢的存在有助于加速这个腐蚀的过程，氢气与硫化亚铁的反应会生产一定的铁粉，此时也会由于对硫化亚铁的保护膜产生影响而进一步加速腐蚀影响。除此之外，干态的氯化氢对设备、管线不存在明显的腐蚀影响，水存在的情况下会具有一定的腐蚀性能。在重整原料油水含量较高的情况下，经过预分馏塔的操作影响后，预加氢进料当中依然会存在微量的水，此时预加氢烯烃的氯化氢存在有一定的腐蚀性能。从另外一个方面进行分析，整个系统当中存在有铵盐结晶的问题，结晶的数量较高时腐蚀强度也会相应的增加，重整装置多采用注水等技术来解决相关腐蚀问题，其机理就是借助于注水的方式来解决设备堵塞的问题。另外，整个系统的质量分数相对比较确定，设备与管线出现腐蚀反应会生成硫化亚铁，该设备的表面会存在一定的保护功能。从系统当中氯化氢存在的情况来看，其保护功能主要存在于系统反应当中，出现循环腐蚀后会导致腐蚀加剧，进一步带来加氢低温部位的腐蚀影响。

3.重整装置中腐蚀问题的防护手段

重整装置当中存在多种腐蚀影响，针对不同类型的腐蚀问题采取针对性的防护措施可以有效减轻腐蚀带来的影响，分别介绍如下。

(1)注水与缓蚀剂的使用

科学应用注水搭配缓蚀剂可以有效降低重整装置的腐蚀影响。常用的预加氢系统注水模式为低温区域注水，通过低温区域注水的方式来洗除大量的铵盐。该方法在使用过程中需要特别注意副影响的问题，注水过程可能会导致酸腐蚀加剧，除此之外，循环氢会带来一部分外部的水分子，这些水分子会受到装置外部送气线路的影响而出现冻结问题，进一步影响生产的稳定性。注入缓蚀剂是一种应用广泛的技术，在实际生产过程中可以根据一比十的比例来注入缓蚀剂，采取计量泵进行计算即可。根据实际使用的数据和经验来看，注入之前塔内的铁离子含量普遍较高，此时腐蚀的程度也相对较高，缓蚀剂对于装置起不到良好的腐蚀防护效果。铁离子得到合理控制后，预分馏塔的数据也会偏高，此时预分馏塔的回水量需要得到合理的控制，一般条件下要求8h以内做好排放设置，多次取不到水的情况下则需要做好数据的积存处理，铁离子与水中的沉积物都会影响到系统的稳定性。多次取样后油向的分析难度增加，误差也会相应的增大。在注剂使用过程中需要纳入设备正常注入的问题，否则会导致取样的数据值偏高，也不利于数据的进一步分析整理，导致可比性下降，无法作为实际应用参考。

(2)设备腐蚀防护

实施设备防腐，换热器是最核心的防护设备之一，随着温度的变化，腐蚀会进一步加剧，为了解决该问题，需要对换热器的材质进行更换，调整为双相不锈钢，随后采取双相不锈钢优良的抗热性能来解决腐蚀防护的问题。针对管线内部存在的腐蚀问题，则需要采取管线扩大管子直径的模式，通过增加弯头来减轻流速压力，对冲刷系统也具有一定的缓冲效果。另外，弯头部分的内衬也需要做好耐腐蚀耐冲刷处理。针对空冷器的入口部分做好喇叭设计，套上聚四氟乙烯的外部结构后再进行设置，基本原则为避免电偶腐蚀的出现。针对体系内的氯离子含量较高问题，可以参考硫化铁膜的形成机理，做好腐蚀缓解构建工作，针对自身化学吸附的需要来进行脱除。目前来看，装置的腐蚀防护效果十分明显，空冷器的使用一切正常。对不锈钢实施防腐时，一方面需要考虑到应力退火的问题，包括加工、焊接过程中的残余应力控制以及退火处理控制，另外一方面也要考虑到选材的可靠性与稳定性，做好原材料的选择，避免选择高浓度环境下容易出现腐蚀影响的材料，包括高镍以及高钛合金材料都不太适应于目前的重整装置防护需要，应该及时对其进行调整，更好的适应不同类型的生产需要。

(3)其他腐蚀防护手段

除了上述提到的防腐技术之外，还可以采取其他类型的防腐策略。比如说通过添加脱氯环节的方式予以解决，添加合适的脱氯剂用于氧化物与碳酸盐的控制，在合适的比例下发生反应。一般来说，脱氯剂也具有一定的脱硫功能，所以可以满足不同类型的使用环境与外部特征。在最容易出现内漏的换热系统当中添加旁路的方式也可以解决腐蚀问题，通过对不同型号的高温脱氯剂进行设置与优选，可以筛选出更为合理的材料，通过外部运送处理或者及时进行脱氯剂更换的方式可以解决腐蚀防护的问题。最为有效的防护手段就是添加在线腐蚀防护监测技术，该技术的应用可以借助于腐蚀探针随时进行旁路腐蚀试验与控制工作，进一步加强加热炉的烟气低温露点腐蚀防护工作，为提升腐蚀防护的效果奠定了坚实的基础。

4.总结

综上所述，重整装置腐蚀防护的效果不但影响到生产过程的稳定性，同时也与生产经济效益与社会效益密不可分。根据重整装置腐蚀来源分析结果与相关腐蚀机理来看，采取必要的腐蚀防护手段后可以有效降低腐蚀影响，从而取得良好的防护效果。在具体执行腐蚀防护手段时，要同时考虑到注水缓蚀剂的使用与设备腐蚀防护相关内容，根据其他类型的腐蚀要求做好针对性的防护工作，从而切实保障重整装置的科学稳定运行，为企业获得良好的经济效益创造条件。