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摘 要:分析了 220×104t/a蜡油加氢处理装置(简称加氢装置)在第一生产周期运行阶段出现的电化学腐蚀(以下简称腐蚀)状态?结合本装置采取了相应防护对策,并对今后防腐工作提出了建议。
关键词:蜡油加氢处理装置 电化学腐蚀 防护
随着洛阳分公司掺炼塔河重混原油比重加大,原油已日趋劣质化。从脱前混合原油性质看,混合原油密度大、粘度大、盐含量高、硫含量1.41%、酸值0.49mgKOH/g、重金属高。因此装置的防腐工作显得尤为重要。金属腐蚀是材料在周围环境的化学和电化学作用下的损坏。在常温下,大多数金属腐蚀都是一个电化学过程,蜡油加氢装置于 2009年 5月 20日建成投产,稳定运行至2011年9月,后进行停工大检修,通过对装置腐蚀状态的分析,判断被监测部位的腐蚀情况,便于及时调整操作,减轻腐蚀。
一、加氢装置腐蚀主要形态
1.NH4Cl+NH4HS结垢腐蚀环境
加氢装置NH4Cl+NH4HS腐蚀环境主要存在于高压空冷器 A5101中,NH4Cl在其中的结晶温度约为 210℃,NH4HS结晶温度为 121℃,而高压空冷器的进口温度为 250℃,出口温度为 50℃,因此在高压空冷器中极易形成NH4Cl和NH4HS结晶析出,流速低的部位由于NH4Cl和NH4HS结垢浓缩,造成电化学垢下腐蚀,形成蚀坑,最终形成穿孔?在运 行 期 间 应 加 强高压空冷器物料中H2S+NH3和流速的监测,通过 Kp预测高压空冷器的结垢和腐蚀情况,加氢装置于2009年5月20日投产,2010年3月20日巡检发现 A5101C出口法兰腐蚀发生较大泄漏,打卡子后仍有泄漏?2011年10月检修,11月开工后,12月30日巡检发现 A5106的空冷排凝丝堵腐蚀后泄漏严重。
2.湿硫化氢腐蚀环境
湿硫化氢腐蚀环境,是指水或水物流在露点以下与 H2S共存时,在压力容器与管 道中发生的开裂的腐蚀环境,湿硫化氢环境广泛存在于装置的轻油部位,如干气及富氢气脱硫部分,脱硫化氢汽提塔,高压分离器及其下游的过程设备,在 H2S+H2O腐蚀环境中,湿硫化氢对碳钢腐蚀表现为均匀腐蚀和应力腐蚀开裂,湿硫化氢应力腐蚀开裂的形式包括 HB(氢鼓泡)、HI(氢致开裂),SSCC(硫化物应力腐蚀开裂)和SOHIC(应力导向氢致开裂)。
3.装置停工期间的连多硫酸腐蚀环境
加氢装置中反应器的内件和堆焊层为抗高温硫化氢的腐蚀均选用奥氏体不锈钢材料,该材料长期在高温和H2和H2S介质条件下操作生成硫化铁,当反应器停工或检修时与水和湿空气中的氧接触发生反应产生连多硫酸,在连多硫酸和应力的共同作用下,就有可能发生连多硫酸应力腐蚀开裂。连多硫酸应力腐蚀开裂往往与奥氏体钢的晶间腐蚀有关,首先引起连多硫酸晶间腐蚀,接着引起多硫酸应力腐蚀开裂。
连多硫酸应力腐蚀开裂最易发生在加氢装置中由敏化不锈钢制造的设备上,一般是高温,高压含氢环境下的反应塔器及其衬里和内构件、储罐、换热器、管线、加热炉炉管,特别在用奥氏体钢制成的设备上。
4.酸露点腐蚀环境
加热炉中含硫燃料在燃烧过程中生成SO2和SO3,在加热炉的低温部位,SO3与空气中水分共同在露点部位冷凝,生成硫酸,产生硫酸露点腐蚀,严重腐蚀设备,多发生在加热炉的低温部位如空气预热器和烟道等位置。
二、电化学腐蚀的监控
三、结语
1.坚持定期测厚工作,分馏塔 T5102顶管线测厚频率改为三个月一次;将 T5102的汽提蒸汽量由正常的 2.4t/ 提高到 2.8t/;更换塔顶四层塔盘或材质升级为 0Cr3;建立 V5110污水铁离子的检测。
2.建立除盐水(注水)Cl-检测;水量由正常18t/h增加到 21t/,V5102出口和 E5102出口注水量均需增加,E5102出口注水量要增加多些。
3.在 T5105第二人孔平台开孔,以避免平台积水造成严重腐蚀,并建立长效的防腐机制,定期对装置的防腐工作提出合理的建议。
4.高压换热器处于 NH4Cl+NH4HS腐蚀环境中,是重点监测设备,建议下次检修打开作腐蚀检查。
作者简介:成慧禹,男,工程师,西安石油大学在职研究生。
关键词:蜡油加氢处理装置 电化学腐蚀 防护
随着洛阳分公司掺炼塔河重混原油比重加大,原油已日趋劣质化。从脱前混合原油性质看,混合原油密度大、粘度大、盐含量高、硫含量1.41%、酸值0.49mgKOH/g、重金属高。因此装置的防腐工作显得尤为重要。金属腐蚀是材料在周围环境的化学和电化学作用下的损坏。在常温下,大多数金属腐蚀都是一个电化学过程,蜡油加氢装置于 2009年 5月 20日建成投产,稳定运行至2011年9月,后进行停工大检修,通过对装置腐蚀状态的分析,判断被监测部位的腐蚀情况,便于及时调整操作,减轻腐蚀。
一、加氢装置腐蚀主要形态
1.NH4Cl+NH4HS结垢腐蚀环境
加氢装置NH4Cl+NH4HS腐蚀环境主要存在于高压空冷器 A5101中,NH4Cl在其中的结晶温度约为 210℃,NH4HS结晶温度为 121℃,而高压空冷器的进口温度为 250℃,出口温度为 50℃,因此在高压空冷器中极易形成NH4Cl和NH4HS结晶析出,流速低的部位由于NH4Cl和NH4HS结垢浓缩,造成电化学垢下腐蚀,形成蚀坑,最终形成穿孔?在运 行 期 间 应 加 强高压空冷器物料中H2S+NH3和流速的监测,通过 Kp预测高压空冷器的结垢和腐蚀情况,加氢装置于2009年5月20日投产,2010年3月20日巡检发现 A5101C出口法兰腐蚀发生较大泄漏,打卡子后仍有泄漏?2011年10月检修,11月开工后,12月30日巡检发现 A5106的空冷排凝丝堵腐蚀后泄漏严重。
2.湿硫化氢腐蚀环境
湿硫化氢腐蚀环境,是指水或水物流在露点以下与 H2S共存时,在压力容器与管 道中发生的开裂的腐蚀环境,湿硫化氢环境广泛存在于装置的轻油部位,如干气及富氢气脱硫部分,脱硫化氢汽提塔,高压分离器及其下游的过程设备,在 H2S+H2O腐蚀环境中,湿硫化氢对碳钢腐蚀表现为均匀腐蚀和应力腐蚀开裂,湿硫化氢应力腐蚀开裂的形式包括 HB(氢鼓泡)、HI(氢致开裂),SSCC(硫化物应力腐蚀开裂)和SOHIC(应力导向氢致开裂)。
3.装置停工期间的连多硫酸腐蚀环境
加氢装置中反应器的内件和堆焊层为抗高温硫化氢的腐蚀均选用奥氏体不锈钢材料,该材料长期在高温和H2和H2S介质条件下操作生成硫化铁,当反应器停工或检修时与水和湿空气中的氧接触发生反应产生连多硫酸,在连多硫酸和应力的共同作用下,就有可能发生连多硫酸应力腐蚀开裂。连多硫酸应力腐蚀开裂往往与奥氏体钢的晶间腐蚀有关,首先引起连多硫酸晶间腐蚀,接着引起多硫酸应力腐蚀开裂。
连多硫酸应力腐蚀开裂最易发生在加氢装置中由敏化不锈钢制造的设备上,一般是高温,高压含氢环境下的反应塔器及其衬里和内构件、储罐、换热器、管线、加热炉炉管,特别在用奥氏体钢制成的设备上。
4.酸露点腐蚀环境
加热炉中含硫燃料在燃烧过程中生成SO2和SO3,在加热炉的低温部位,SO3与空气中水分共同在露点部位冷凝,生成硫酸,产生硫酸露点腐蚀,严重腐蚀设备,多发生在加热炉的低温部位如空气预热器和烟道等位置。
二、电化学腐蚀的监控
三、结语
1.坚持定期测厚工作,分馏塔 T5102顶管线测厚频率改为三个月一次;将 T5102的汽提蒸汽量由正常的 2.4t/ 提高到 2.8t/;更换塔顶四层塔盘或材质升级为 0Cr3;建立 V5110污水铁离子的检测。
2.建立除盐水(注水)Cl-检测;水量由正常18t/h增加到 21t/,V5102出口和 E5102出口注水量均需增加,E5102出口注水量要增加多些。
3.在 T5105第二人孔平台开孔,以避免平台积水造成严重腐蚀,并建立长效的防腐机制,定期对装置的防腐工作提出合理的建议。
4.高压换热器处于 NH4Cl+NH4HS腐蚀环境中,是重点监测设备,建议下次检修打开作腐蚀检查。
作者简介:成慧禹,男,工程师,西安石油大学在职研究生。