炼油厂加氢装置设备的腐蚀与防护

炼油厂加氢装置设备的腐蚀与防护

杨木泉

中国石化青岛石油化工有限责任公司，266043

摘要：加氢装置是炼油厂生产的主要设备之一，但其在应用期间很容易发生腐蚀，于企业的生产效率与经济效益极为不利，所以应做好相关防护措施。本文主要就加氢装置设备的腐蚀类型进行分析，并提出一系列防护措施，以减少腐蚀情况的发生。

关键词：炼油厂；加氢装置设备；腐蚀；防护

在国内石化工业快速发展的背景下，加氢工艺受到广泛关注与大范围应用。尤其随着石油资源需求量的增加，加工过程中需要大量应用蜡油，随着蜡油用量的不断增加，对于加氢装置的腐蚀问题也日益凸显，尤其引发的安全隐患已得到重点关注。如何做好相关设备的防护措施，减少因腐蚀引发的风险事件，促进企业的正常运转，同时增加经济利润，是当前炼油厂急需解决的重点问题。

1.加氢装置运行中的腐蚀问题

加氢装置运行过程中需要大量的减压蜡油，年设计能力最高可至360万吨，运行时间超过8000小时，每吨原油的能源消耗近1500兆焦。蜡油加氢是确保蜡油产品质量的重要措施，在炼油厂的运营过程中发挥着不可忽视的重要作用[1]。不仅关乎着原油加工流程的改善，企业的整体效益，还关系到炼油技术的更新与进步。做为一种加氢工艺，其具备一系列明显优势，包括产生的污染较少，产品质量的提升以及可优化环境等。针对蜡油的加氢过程主要是为了减少重馏分油中的杂质，包括硫化物、氮化物、重金属、易生焦物质等，并通过改善运行性能而促进生产过程的顺利进行。所以，在反应过程中希望发生的反应有:脱金属(DM)、脱残炭(DCR,即减少导致生成积炭或生焦的化合物含量)、脱硫、脱氮和芳烃饱和等。只有最后一种反应为可逆反应，在特定的温度范围下，会在热力学平衡中受到限制，其余几种则相反，不会受到热力学平衡制约。

加氢反应主要通过高温、高压、催化剂的作用下，实现脱硫、脱氮的目的。加氢精制最基本的反应，按转化率从大到小的顺序为加氢脱硫(HDS),加氢脱金属(HDM),加氢脱氮(HDN),加氢裂化和芳烃饱和。在加氢装置的运行过程中由于受到多种因素的影响，会使其长期受到腐蚀，一旦累积到严重程度，很容易发生安全事故。因此，有关部门也会应用在线监测，定时检查等方法，对设备的运行状态以及腐蚀程度及时了解。并以获得信息数据为依据，分析加氢装置在加工蜡油过程中的腐蚀问题予以分析，同时给予足够的重视。

2. 加氢装置腐蚀与防腐的处理方案

未免加氢装置出现严重的腐蚀问题，需要先了解其日常运行与使用情况，然后以此为依据对相关的防腐处理进行探讨。具体包括：（1）防腐操作流程：以工艺流程、设备参数以及研讨结果为依据，绘制完整的腐蚀流程图，并利用图纸将重点位置进行标注，并分析容易发生的腐蚀类型。再依据加氢装置的典型特征、当前的腐蚀程度等，构建评估模块，如高温硫腐蚀、高温氧化、湿硫化氢损伤等。探讨出结果后，就要对防腐工艺及监测流程进行规划。随后相关工作人员对监测系统进行安装、调试并尝试运行，再根据上述研讨结果将防腐方案进行调整后。对装置的腐蚀情况进行监督。在运行过程中可根据需要对各项参数进行适当调整，必要时还可实时预防措施。（2）加氢装置防腐处理：①腐蚀风险评估 ：装置出现腐蚀后，需根据腐蚀类型、诱发原因、预计速率、实际速率等方面信息，对腐蚀的风险性进行评估，一旦察觉哪些位置的风险性更高，系统则会发出警示报告。工作人员可结合报告信息进行腐蚀管理[2]。②设备内部腐蚀监测：当系统接到监测信息与数据传送回来的反馈后，会第一时间对腐蚀情况实施分析，一旦察觉腐蚀情况较为严重，则会自动显示警示信息。工作人员事先在装置中（反应流出物空冷器入口总管）安装的探针，一旦察觉腐蚀速率较高，将会立即向系统反馈，对该位置防腐措施的合理性进行检测。系统自动生成的柱状图，是腐蚀监测情况的重要体现，再加上腐蚀探针检测出的各相关数据与速率信息，可对加氢装置的各项参数信息进行适度调整，并借助监测结果获得需要的各项数据。③腐蚀化学分析：除了能对腐蚀监检测进行有效管理外，系统还能以预警化学分析方法获得相关的信息与数据。④腐蚀评估结论验证：加氢装置的腐蚀情况在完成评估后，就可进行相关验证。系统需定时对装置内的腐蚀风险因素进行评估与统计，以明确总体腐蚀风险，并满足周期腐蚀检测结论。以最后的腐蚀评估结果、调查结论、相关参数与数据等为依据，将其所有信息与数据输入系统后，以明确腐蚀评估与调查结果基本相符。

3.加工含硫蜡油设备腐蚀现象与防腐建议

加强临氢系统防腐

首先，从生产工艺上改进常减压蒸馏装置电脱盐单元对氯盐的脱盐能力,加强脱硫、脱气,通过添加高温缓蚀剂、调整介质的 pH值等措施,改善腐蚀环境,使得进入加氢精制装置的混合原料油中的氯离子含量降为最低。加强对进入装置的混合原料油中的氯离子含量的监测,及时发现隐患。要求:重整氢中的氯质量分数小于0.5 ug/g;原料中液体总氯小于1 ug/g;注水用的脱盐水氯质量分数小于0．5ug/g；反应生成油与低分油换热 器壳程中低分油水含量小于800ug/g。

其次，原料中氯质量分数大于3 μg/g以上时，装置临氢系统压力降及反应器后高压换热器换热效率都会出现明显变化,这时除加强原料监控外,还需对换热器管束进行连续水洗,水洗量的大小.依据换热器的压力降变化而定,最好在注人的除盐水中加注--定量的高温阻垢缓蚀剂,通过保护膜减缓水洗酸性溶液的腐蚀。

最后，防止氯离子局部聚集，保证液体流动管 道上没有死角和低点，是防止管系产生空隙的必 要条件。管道上的热电偶套管、仪表引压管高温 高压临氢系统管道上的排空口和碱洗口均应尽量 朝上设计，这些部位与主管线一起进行保温，防止低温氯离子聚集。

4.结语

加氢装置在蜡油加氢过程中，常会由于原材料选择不当、处理失误以及各种外界因素等导致腐蚀情况的发生，不仅降低了生产效率，还会对企业的正常运行以及经济效益产生不利影响。因此应及时进行维修、检测[5]。并对腐蚀的原因、程度、类型等方面展开分析，制定相关对应防护措施，以完善加工流程，促进企业技术水平与效益的提升与稳定发展。

参考文献

[1]隗小山,余柳丽,赵克,彭贵斌,吴飞,罗言,贾金锋.基于Aspen Plus的柴油加氢装置分馏系统的模拟与优化[J].化工技术与开发,2022,51(09):65-69.

[2]周晓龙,林洪俊,霍光学,孙来宝.渣油加氢装置关键设备控制方案应用浅析[J].石油化工自动化,2021,57(03):6-10.

[3]苏广训,李永超,代磊,贾宝强,王雪平.蜡油加氢装置生产国柴油的工业实践[J].石油炼制与化工,2020,51(10):32-35.

[4]张绍良,全建勋,金浩哲,李强,杨杰,偶国富,陈炜,艾志斌.煤柴油加氢装置热高分系统腐蚀机理与失效分析[J].压力容器,2020,37(03):33-40.

[5]涂连涛,漆小川,李军令,胡勇,张宗有.加氢装置分馏塔进料加热器出口管线振动原因分析及解决措施[J].石油与天然气化工,2018,47(01):20-25.