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        石油炼化企业腐蚀现状与控制措施

        摘要:石油是工业发展的重要基础,石油提炼出来的各种化工产品可作为基础性原料、辅助性原料等用于生产生活。本文针对国内石油炼化企业的生产装置、设备腐蚀状况进行了分析,结合材料性能、工艺防腐、表面处理等诸多环节探讨了防腐控制措施,深入分析了石油炼化企业腐蚀现状和防护专项工作。

        关键词:石油 炼化企业 腐蚀现状 防腐控制

        0前言

        石化设备是整个石油炼化行业中的关键设备,常规生产运作中经常出现各种腐蚀现象,对相关石化设备运行的稳定性和可靠性等会产生严重威胁,甚至会导致安全生产事故的发生。国内石油炼化企业一般是进行本地原油的加工,相较于国外进口原油具有低硫低酸、腐蚀问题较少的优势,我国原油加工行业呈现出多样化、劣质化的特点,对炼化设备的腐蚀作用日益突出。不但降低了生产效率,还对设备和管道产生了严重的腐蚀作用。各大企业必须加强装置腐蚀问题方面的研究,对腐蚀检测、工艺防腐、材料性能方面进行优化,避免因为非计划性停车引起损失。

        1石油炼化企业腐蚀现状

        1.1炼油装置腐蚀现状

        从国内原油现状出发进行分析可以发现,国内石油炼化企业原油加工中呈现出较为明显的多样化特点,原油腐蚀程度有所增加。国内各大炼化企业的原油主要包括大庆原油、长庆原油、吐哈原油、青海原油等,同时也包含苏丹原油、俄罗斯原油等进口材料。各地区油品具有较大的性能差异。受原油差异化腐蚀作用的影响,炼油装置的设备腐蚀情况也有所不同。设备腐蚀的根本原因在于原油内部含有较高含量的硫和酸,相关腐蚀性物质还有一部分是在运输环节中掺混进入的。

        1.2腐蚀状况严重的化工装置

        从国内炼化企业的生产运作情况来看,当下化工装置腐蚀主要原因为原料具有较高腐蚀性,催化剂、溶剂腐蚀作用较为突出,其中部分装置因为工艺特殊性、材料特殊性等方面的影响,会产生更为严重的腐蚀后果。如乙烯裂解装置,该装置主要发生裂解炉炉管的渗碳腐蚀、低温腐蚀。常规防腐方法博阿凯工艺防腐,效果稳定性较好。再如化肥装置的腐蚀作用。石油炼化企业中合成氨装置的气化工段、变换工段、净化和合成工段都会存在不同程度的腐蚀作用。各级化肥装置受高温、氧化、氢损伤等作用会引发严重的腐蚀后果。部分企业已经借助天然气来代替传统渣油作为生产原料,从而避免过为严重的腐蚀问题。再者,还有PTA装置的腐蚀、顺丁橡胶装置的腐蚀等诸多问题。

        2石油炼化企业防腐控制措施

        2.1材料升级

        首先,炼油装置方面。各大炼化企业的低温部位需要借助碳钢进行生产,从工艺升级角度出发,可采用09Cr2AlMoRe、300系列不锈钢、2205双相钢等材质;部分企业也会采用复合板内衬的方法进行生产加工。考虑到炼化生产中,部分管线的温度高于220℃,属于高温部位,这种温度变化会对原油性能产生影响作用,为此,优质原油和劣质原油的加工设备在选材方面需要具有较高关注度。如长庆油等低硫低酸原油的高温系统可采用碳钢或者Cr-Mo钢,腐蚀问题不严重。部分企业将材料升级为300系列的不锈钢。在进行高硫原油炼化处理中,对应材料等级具有较高要求,可采用Cr13、300系列的不锈钢材料进行处理,大部分采用316L材料加工。其次,化工专制方面,考虑到其工艺操作、介质流体等具有较高稳定性,材料普遍从下述要点出发进行选择。一类装置介质腐蚀性较弱,可选择碳钢材料,借助工艺防腐来降低腐蚀问题;另一类装置的介质腐蚀性极强,如强酸强碱,材料等级此时一般会高出炼油装置,但腐蚀问题仍较为突出。如PTA配料系统,部分企业采用钛材、哈氏合金等来进行防腐问题的解决。类似装置还包括硝酸、丙烯腈装置等,均缺乏较为合理的防腐技术支持。

        2.2工艺防腐

        炼化企业较为常见的工艺防腐措施包括:电脱盐、注水、注氨、缓蚀剂等方法。首先,原油混炼,当下炼化企业一般会借助原油混炼来控制油品酸值、硫含量,但是少部分企业受原油性能、规模的限制,可能无法进行硫含量许用值的调配,即无法保证所有进入装置的材料满足防腐基本要求。大部分企业均开展了原料硫含量、酸值的控制,降低了高温和低温系统的腐蚀作用。其次,原油电脱盐,国内应用较多的是二级脱盐技术,少数炼化企业是一级、三级电脱盐处理,对应工艺处理后,含盐量可达到3mg/L以下、水含量则低于0.3%。当下电脱盐中存在问题包括下述几点:部分企业为了缩减损耗量,借助酸性水汽提精华水,增加了腐蚀程度;原油开采中存在增稠剂作用,导致介质中氯含量增加,但是电脱盐处理无法进行氯离子的去除,腐蚀加剧。

        2.3阴极保护

        当下炼化企业厂区埋地管道阴极保护比例低于20%,早期储罐一般并未设置阴极保护处理。实践经验表明,部分企业储运系统借助阴极保护技术获得了良好作用效果。阴极保护的其他用途还有提升水冷器防腐效果,即借助水冷器中安装的阳极来降低设备腐蚀效果,属于牺牲阳极保护作用,这一做法的防腐效果十分突出,值得相关企业借鉴。

        2.4防腐监测

        防腐监测的方法较多,首先是定点测厚处理,企业相关作业人员可委托相关技术员工进行厚度测试,登记并完成管理流程,也可委托检测中心等中介机构完成这一操作。当下定点测厚使用范围较为有限,大部分炼化企业仍在年度检修中进行腐蚀检测。主要原因是重视度低、检测技术人员不足。其次化学防腐监测。这一操作一般是分厂化验室、设备中心或质检部完成。主要针对塔顶冷凝水和原油腐蚀性等进行监测分析。当下国内进口原油加工企业中采用该方法的较多,大部分企业并未进行焦化、催化装置冷凝水的分析检测。考虑到当下炼化企业的原油具有多样化、劣质化的特点,加强相关防腐工作的优化和落实就显得尤为重要,这是维持炼化装置长期安全运行的基础。

        参考文献

        [1]王鑫.石油化工设备腐蚀原因及措施探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2013(13):219-219.

        [2]李春艳,董欢,李立波.化工设备的腐蚀原因及应对策略研究[J].中国石油和化工标准与质量,2013(18):33-33.

        作者:徐庆梅 单位:大庆石油工程监理有限公司

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