煉油廠常壓塔腐蝕與維護的研究與應(yīng)用

楊小寧

摘要：近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速健康發(fā)展，對目前作為重要石油化工原料的天然原油的市場需求量急劇程度上升。然而，原油加工存在許多嚴重的腐蝕問題，影響設(shè)備材料的壽命和裝置的長期運行，給企業(yè)和國家造成嚴重的經(jīng)濟損失。因此，原油的安全加工和連續(xù)生產(chǎn)是一個亟待解決的問題。煉油設(shè)備的防腐是確保原油安全連續(xù)加工的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：原油;常壓塔;防腐措施;

引言

石油和天然氣是為人類提供最多能源的重要化工原料，被形象地稱為“工業(yè)食品”。隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速穩(wěn)健增長，我國對天然原油的需求也在迅速增加。由于國內(nèi)低硫原油冶煉資源嚴重短缺，煉油和化工業(yè)普遍面臨著國內(nèi)劣質(zhì)低硫原油，進口低劣含硫、高質(zhì)低硫產(chǎn)品原油、重質(zhì)劣質(zhì)高硫原油不斷競爭加劇的困境局面。同時其中石油產(chǎn)品加工業(yè)也一直是支撐我國現(xiàn)代國民經(jīng)濟的重要支柱加工企業(yè)，在我們國民經(jīng)濟的快速發(fā)展中一直占據(jù)著重要的主導(dǎo)角色。但是在國際原油的生產(chǎn)加工處理過程中，存在著一系列嚴重的化學(xué)腐蝕污染問題，嚴重的直接影響著原油生產(chǎn)的產(chǎn)品安全性與生產(chǎn)設(shè)備的正常使用生命周期，從而導(dǎo)致使我們國家在整個宏觀的社會經(jīng)濟上也承受到嚴重的經(jīng)濟損失。因此，確保原油的安全處理和連續(xù)生產(chǎn)是煉油廠的基本使命。煉油設(shè)備良好的防腐蝕保護是確保這一基本運行的關(guān)鍵。

一、煉油廠腐蝕問題

煉油廠生產(chǎn)系統(tǒng)的腐蝕是影響設(shè)備安全和使用壽命的主要因素。常壓塔是煉油廠的主要使用設(shè)備。原油在一個熱交換器和一個爐子中繼續(xù)加熱，然后將它送入一個常壓塔，常壓塔主要作為原油產(chǎn)品煉制生產(chǎn)過程中傳遞的重要常壓設(shè)備。常壓塔在運行過程中，主要與石油及水蒸氣、酸性氣體等各種其他氣體接觸。石油的主要成分是各種奇怪的物種，但它們不是腐蝕的原因：石油中的微量雜質(zhì)，如礦物鹽、硫化物、水蒸氣和二氧化碳，雖然數(shù)量很少，但對大氣有害。因此，采取有效措施減緩和防止腐蝕是煉油廠生產(chǎn)作業(yè)的重要組成部分。在實際生產(chǎn)過程中，需要綜合考慮各種因素，包括腐蝕研究領(lǐng)域，重點分析現(xiàn)場工作環(huán)境中的腐蝕因素。

隨著近年我國綜合能源工業(yè)的快速推進穩(wěn)步發(fā)展，對天然氣和原油的綜合能源利用需求量大幅度得到加大，原油開發(fā)利用天然資源日益稀缺，原油利用資源結(jié)構(gòu)逐漸顯得復(fù)雜，包括常壓蒸餾在內(nèi)的煉油設(shè)備防腐面臨許多新問題，設(shè)備的腐蝕保護應(yīng)引起技術(shù)人員的注意。

在石油煉制行業(yè)，原油腐蝕設(shè)備是很常見的。這種化學(xué)物質(zhì)受到腐蝕后有可能甚至會嚴重間接損壞設(shè)備并且有可能直接導(dǎo)致更嚴重的安全事故，例如爆炸。因此，研究分析石油設(shè)備生產(chǎn)線及加工作業(yè)設(shè)備的石油腐蝕產(chǎn)生規(guī)律，發(fā)現(xiàn)石油腐蝕產(chǎn)生原因，采取有效的石油防腐防蝕措施，對于有效延長石油設(shè)備使用壽命、降低生產(chǎn)加工成本、保證長期安全穩(wěn)定運行等都具有重要指導(dǎo)意義。

二、煉油廠常壓塔腐蝕與維護

1.常見的腐蝕類型

（1）鹽腐蝕是從鹽中解離出來的氯離子（主要是氯化鎂和氯化鈣）與金屬反應(yīng)使管道變薄的一種腐蝕。（2）原油中鹽分腐蝕設(shè)備是因為鹽分水解產(chǎn)生氯離子，表現(xiàn)為電化學(xué)腐蝕。（3）低溫腐蝕。石油和鹽中三十多種惰性鹽類的主要主體化學(xué)成分分別也就是溶于油的活性氯化鈉、氯化鈣和溶于水的活性氯化鎂，遇到石油和鹽與水迅速相互加熱時，氯化鈣和溶于水的活性氯化鎂就會引發(fā)水解反應(yīng)合并生成一種類似于二氯化氫氯酸鈉的惰性氣體。（4）高溫硫腐蝕。在高溫區(qū)，重油中的硫、硫化氫和硫醇形成高溫硫腐蝕環(huán)境，腐蝕狀態(tài)隨著溫度的升高迅速增加然后減緩。

2.常見的防腐措施

（1）水洗

原油的穩(wěn)定含水量大大增加了石油能源消耗和石油投資利用成本，二氧化碳、硫化氫等氣體溶于水中后就形成了強酸性原油水溶液，對煉油設(shè)備、管道和泵體有一定的腐蝕作用。所以用水洗主要是指很多腐蝕性介質(zhì)通常都溶于水，比如氰化氫。因此，水洗也用于去除這些類型的腐蝕產(chǎn)物。也就是說，預(yù)先注入清水來洗去酸和氰化物，可以降低整個系統(tǒng)的腐蝕程度，達到防腐的目的。

（2）材料防腐

可以考慮使用更耐酸的2205雙相鋼，它對鹽酸腐蝕條件的抵抗能力均勻。兩種局部腐蝕性能都非常出色。

（3）涂料防腐

穿孔管段內(nèi)襯涂有鹽酸腐蝕、防腐、抗老化、納米改性防腐涂料、納米復(fù)合砂漿等高附著力涂料。

3.優(yōu)化設(shè)備材料及施工防腐

（1）表面防腐涂層

表面涂層防腐材料是一種鍍層或防腐涂層，與金屬表面基體結(jié)合良好，耐腐蝕性能優(yōu)良，形成致密的絕緣層，防止設(shè)備腐蝕，大大提高常壓裝置的使用壽命。此外，在設(shè)備制備過程中大量使用涂層防腐材料，相比防腐材料的選擇，可以直接降低制備成本。通常情況下，常壓塔頂部的冷交換設(shè)備和空氣冷卻器可以通過有效的涂層保護，可以將這些部件的設(shè)備壽命提高2-5倍。

（2）生產(chǎn)過程腐蝕監(jiān)控

除了有效的防腐技術(shù)外，正確選擇防腐材料和持續(xù)監(jiān)測設(shè)備的腐蝕狀態(tài)，在原油加工技術(shù)和設(shè)備升級或準備的過程中也很重要。

三、防腐研究與應(yīng)用

常壓塔的各種腐蝕部位類型從溫度上看可以區(qū)分為基層低溫氧化腐蝕和基層高溫氧化腐蝕，發(fā)生基層低溫氧化腐蝕的受害部位主要包括有：初餾爐的塔頂和常壓爐的塔頂塔內(nèi)件，塔壁，塔頂部的冷凝器和冷卻系統(tǒng)等;同時發(fā)生基層高溫氧化腐蝕的部位主要包括有：常壓爐塔底、加熱爐、轉(zhuǎn)子重油機管線、減塔中下部、重油機加熱泵和排水管線等腐蝕部位。

結(jié)束語

在石油煉制行業(yè)，原油腐蝕設(shè)備的現(xiàn)象屢見不鮮。這種腐蝕會損壞設(shè)備并導(dǎo)致更嚴重的事故，例如爆炸。因此針對研究分析石油加工生產(chǎn)線及加工機械設(shè)備的石油腐蝕現(xiàn)象規(guī)律，探明石油腐蝕現(xiàn)象發(fā)生的根本原因，進而決定采取有效的石油防腐防蝕措施，對于有效延長加工設(shè)備生產(chǎn)使用壽命，降低生產(chǎn)加工成本，確保加工裝置長生命周期安全正常運行，具有重大的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]劉洋.石油化工機械設(shè)備腐蝕原因和應(yīng)對措施解析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，（16）.

[2]湯世華.常壓塔頂?shù)蜏剌p油部位腐蝕原因分析及對策[J].四川化工，2012，（4）.

[3]王曉猛，馬操陽，盂江，等.常減壓裝置腐蝕分析與防護措施[J].四川化工，2012，（6）.

[4]葉家萬，任接龍.蒸餾裝置常壓塔的腐蝕分析[J].廣東石油化工學(xué)院學(xué)報，2012，（4）.