常减压蒸馏装置长周期运行问题探讨

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1、常减压蒸馏装置长周期运行问题探讨　　摘要：阐述影响常减压蒸馏装置长周期运转的主要因素是设备腐蚀问题，介绍加工辽河原油时设备腐蚀情况，特别是环烷酸腐蚀，探讨预防这些腐蚀的方法关键词：原油性环烷酸腐蚀防腐措施前言：装置的长周期运转是保证企业低成本的前提和基础，是众多企业研究和追求的目标。对于常减压装置来讲，随着辽河油田的逐年开采，原油中的重金属含量和酸值也在逐年升高，原油性质日益变差。给装置的长周期运行带来较大的困难。1装置概况：蒸馏装置是按加工辽河原油设计，年处理量300万吨/年，采用三塔两炉流程，由

2、电脱盐、常减压、减粘、航煤精制装置组成。经过数次大修改造，目前处理量330万吨/年。主要的产品加工方案是初常顶汽油去重整，常一线经航煤精制去加氢装置，常二线柴油去柴油加氢，常三线并入减压蜡油去催化裂化装置，渣油去焦化装置，同时有一部分渣油去沥青装置。72近年来加工原油的情况：由于辽河原油的逐年开发，原油性质特别是酸值和比重逐年变差。同时随着原油资源的日益紧张，近些年又相继掺炼了一些外油和非辽河油，这些原油的性质与辽河油相比有很大的区别，使装置运行面临许多新的问题。3影响装置长周期运行的主要因素：从装

3、置这些年的运行情况分析，影响装置长周期运行的关键因素是设备腐蚀问题，主要是高温部位的环烷酸腐蚀，同时还有塔顶及冷却系统的H2S-HCI-H2O腐蚀和加热炉预热器低温露点腐蚀。3.1高温部位的环烷酸腐蚀：众所周知，辽河原油具有酸值高比重大的特点，酸中95%以上是环烷酸，环烷酸是一种含氧有机酸，主要是环戊烷羧酸及其同系物，呈弱酸性，可以表示为ROOH，R代表环烷基，它在低温下并不腐蚀金属，但在高温下与金属发生置换反应生成环烷酸盐。由于辽河油硫含量较低，而且在解决高温环烷酸腐蚀的同时高温硫腐蚀可以同时解决

4、，在这里就不作重点考虑。3.2腐蚀的影响因素：3.2.1温度影响：环烷酸最活跃的温度范围是232℃到399℃。在此温度范围内，环烷酸对设备造成严重的腐蚀，如果没有环烷酸的汽化损失，腐蚀会随着温度的升高而持续增加。3.2.2酸值的影响：在给定的温度下，腐蚀与油品中酸的含量有直接的关系，酸值增加一倍，腐蚀大约增加一倍。对辽河原油直馏产品的分析，减二线、减三线的酸值较高，约在6mgKOH/g以上，因此在减压塔二线、三线的腐蚀相对严重。73.2.3流速和涡流的影响：受环烷酸腐蚀严重的部位都是流速很高的部位，

5、流速增加，腐蚀率增加。同时，腐蚀还和涡流有关，腐蚀最厉害的部位都是出现在流速高而且有涡流的地方。所以从外观上看，腐蚀往往是先出现点蚀。点蚀出现的小坑点又加剧旋窝的形成。以至形成大面积的蚀坑和沟槽。高流速和涡流会加剧环烷酸的腐蚀，可以说单独的环烷酸并没有想象的严重，只有在高流速和高涡流的条件下，才会给设备带来严重的腐蚀。3.3炉露点腐蚀：腐蚀的机理是燃料中的硫及硫化物在燃烧过程中形成SO2、SO3等，当烟气温度达到或低于烟气“露点”时即发生结露现象，从而发生硫酸及亚硫酸对设备产生的严重腐蚀。加热炉的露

6、点腐蚀主要发生在温度较低的对流段炉管、弯头箱、炉顶内构件、炉内壁保温层、保温钉和炉壁焊接处、空气预热器冷风入口处。4近些年检修中发现的比较严重的设备腐蚀问题：4.1常压塔：常二线、常二中部位，温度在240C左右，是腐蚀比较严重的地方，通过近几年的检修发现常二中下面的5层塔盘（18-8）腐蚀严重，出现大面积的蚀坑。16-29层塔盘的浮阀95%以上因腐蚀而脱落，4mm厚的塔盘蚀坑密布74.2减压塔腐蚀最严重的部位是减二线、减三线，减压塔的原始设计采用干式量馏，一、二、三线均为18-8矩鞍环填料，四线采用

7、18-8格栅填料，然而1989年在装置投产不到一年的时间里减三线填料就几乎完全失效，减三线矩鞍环填料塌陷达1.1米，0.8mm厚的矩鞍环填料减薄到0.2mm，2.0mm厚的格里希格删减薄到1.0mm。减二线、减三线局部支撑盘几乎全部被蚀光。碳钢材质的塔壁也腐蚀严重，有0.5-1.0mm的涂蚀坑。4.3原油入初馏塔、常压转油线、常二线、常三线、减二线、减三线等高温管线经常发生腐蚀泄露现象。4.4常压炉空气予热器管束露点腐蚀严重，下灰斗损坏，碳钢材质的灰斗虽然内附防腐蚀衬里但也不能使用一个周期。4.5三

8、塔顶系统的冷却器、蒸常顶空冷器等低温腐蚀相当严重，特别是常顶空冷器，普通碳钢管使用一年左右就会发生泄露。5采取的措施：针对不同的腐蚀介质采取不同的防腐措施。5.1设备防腐手段5.1.1对于环烷酸的腐蚀是从腐蚀的三个主要的影响因素即温度、酸值、流速入手结合多年的实践经7验选用合适的耐蚀性材料，对设备材质升级。通过多年的实践，我们知道，18-8钢的抗环烷酸的腐蚀能力不强，而通过挂片实验对比，发现316L钢是抗高温环烷酸腐蚀较理想的材料，因此从1991年开始就在减压塔上应用