当代化工研究
Modem Chentical丄* 2021•03工艺与设备
策略研究
*张涛
(中海石油宁波大榭石化有限公司浙江315812)
摘耍：针对加氢裂化装置加工含硫蜡油设备腐蚀问题展开讨论，分析腐蚀与防腐处理方案、腐蚀问题与陟腐对策，优化加氢裂化装置运行稳走性，避免出现腐蚀问题引发的严重后果.
关键词：加氢裂化装置；含硫蜡油设备；腐蚀；防腐
中图分类号：T文献标识■码：A
Study on Equipment Corrosion and Anti-corrosion Strategy for Processing Sulfur Wax
Oil in Hydrocracking Unit
Zhang Tao
(CNOOC Ningbo Daxie Petrochemical Co.,Ltd.,Zhejiang,315812)
Abstract:This paper discusses the corrosion problem of equipment for processing sour wax oil in hydrocracking unit,and analyzes the corrosion and anti-corrosion treatment schemes,corrosion problems and anti-corrosion countermeasures,so as to optimize the operation stability of hydrocracking unit and avoid serious consequences caused by corrosion problems.
Key words：hydrocracking unit；sulfur wax oil equipment^corrosion^anti-corrosion
炼化企业加工必然会用到加氢裂化装置，该设备的加工原料范畴比较广，最终产品也有质量保障，前期制定生产方案十分灵活。加工过程中掺炼焦化蜡油比例试验，因为焦化蜡油中含有大量烯桂与碱氮，加之焦粉含量比较高，常减压装置蜡油的硫含量也处于不断增加的状态。经过试验之后加氢裂化装置原料中的硫含量超过10000iig/g，氯含量>lug/g，工艺指标也得到更新。循环氢含有l^s含量增加至6000u g/g，甚至有超过15000ug/g的趋势。试验过程中原料硫与氯含量不断提高，反应和分憾导致设备出现腐蚀现象。为此，考虑到加氢裂化装置能够平稳、安全的运行，务必要解决设备腐蚀问题，制定切实可行的防腐策略。
仁加氢裂化装置运行与腐蚀问题
加氢裂化装置运行原料采用减压蜡油，产品则包括石脑油、低凝点柴油等，设计能力可达360万吨/年，而且每年的开工时间大约为8400h左右，结合实践发现设计能耗在1485.08兆焦/吨原料油左右山。加氢裂化装置中包括反应、分馄、脱硫等，选择工艺以一段循环加氢裂化为主。装置中的反应部分，一般会运用一段循环、炉后混氢方案与热高分工艺，分馅部分会用到汽提塔、分馆塔出航煤与柴油方案。在装置运行期间，有时为了节省成本会采用劣质原油，面临严重的高硫、高酸、高氯原油腐蚀。与此同时，企业过于关注经济效益，频繁更换加工原油种类，使装置处在腐蚀环境下，对比设计参数也有很大偏差。如果装置的运行周期延长，腐蚀程度也会受时间问题影响逐渐累积，威胁到运行安全性。
基于此，关于设备运行的监督，通常采用在线监测、定点测厚等方式，不仅可以了解设备所在运行状态，也能够及时发现腐蚀问题并且预警。根据监检测信息、分散的管理体系运行情况，系统规划、综合分析还不够深入，最终效果不理想，降低了准确性不高，也会对设备防腐处理带来影响，需要在加氢裂化装置加工含硫蜡油设备运行期间，重点关注腐蚀问题。 2.加氢裂化装置腐蚀与防腐的处理方案
根据企业中加氢裂化装置的使用、运行情况，为了避免加工含硫蜡油设备出现腐蚀问题，需要重点讨论防腐技术、方法。以常减压蒸馆装置直憎蜡油为例，设定操作温度在360〜510°C之间，直傳蜡油密筛板塔
度设定为0.9180g/cm3，加工规模设定为1.80Mt/a，设计硫质量分数是2.88%。基于此，下面讨论防腐方案与方法。
⑴防腐操作实施流程
装置腐蚀分析可以了解当前腐蚀程度，为后续操作打下基础，按照工艺流程、装置数据、调研结果展开分析，随后便可以绘制腐蚀流程图⑷。观察图纸明确重点腐蚀区域、腐蚀问题的类型，一般比较容易发生腐蚀的位置有：①加氢裂化进料系统，如高温硫/环烷酸腐蚀；②加氢裂化反应器，比较常见的腐蚀问题为高温硫/硫化氢腐蚀；③反应流出物系统，氯化镀硫氢化钱腐蚀。WWW.02245.INFO
按照加氢裂化装置特征、腐蚀程度等，搭建腐蚀评估模块，包括高温硫/环烷酸腐蚀、高温氧化、湿硫化氢损伤、高温氢/硫化氢腐蚀等。得出腐蚀分析结论之后，便可以完善工艺防腐蚀与腐蚀监检测规划，设置腐蚀探针、腐蚀挂片点、化学分析取样点、测厚点。工作人员着手安装、调试系统，服务器上进行系统平台的安装、装置基础数据导入等操作，数据平台数据通信接口连接之后便可以调试运行，结合得出的测试结论调整防腐方案。系统处于运行状态，工作人员要将离线数据导入其中，按照系统自动生成得到的腐蚀评估与数据监测预警结论，实时监督装置腐蚀，过程中需要对工艺防腐蚀与腐蚀监检测参数进行调整，如果需要也可以展
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开预防维修。
⑵加氢裂化装置防腐处理
①腐蚀风险评估
设备发生腐蚀，结合腐蚀问题的种类、机理、腐蚀预计速率、腐蚀实际速率、减薄损伤风险等，展开腐蚀风险的评估、整理，如果发现有部位总损伤因子高，系统会发出预警。发现了加氢裂化装置内部高风险部位，通过评估获得结果，了解对应位置的腐蚀状态，系统会自动生成腐蚀情况的报告，按照报告内容着手展开腐蚀管理闻。例如热高压分离器在评估过程中，发现总腐蚀风险不高，总结根本原因，是热高压分离器材质选择的是2.25CrlMo+309S+347，该材质处在高温屯/屯冷腐蚀环境，会降低腐蚀速率。因为高温H2/H2S 腐蚀环境产生硫化物，一旦中途停工，硫化物与空气结合快速生成连多硫酸，使得不锈钢应力腐蚀的几率提升，所以当企业停工之后务必要做好装置的清洗保护。
2.25CrlMo钢处于343〜593°C温度环境下长时间运行，会增加其回火脆性，企业开/停工要按照温度与压力控制规范进行操作，以免装置部件在运行、停工之后出现脆性断裂现象。
②设备内部腐蚀监测
系统获取了在线腐蚀监测信息之后展开分析，一旦确定存在严重腐蚀现象便会自动发出预警。工作人员前期准备阶段在装置中设置探针，在监测中发现腐蚀速率超出设定的预警上限值，一般情况下加氢裂化反应流出物空冷器入口总管是安装探针的关键部位，可以监测得出反应流出物系统工艺防腐实施是否有效。根据系统给出的柱状图，可以得到实时监测结果、腐蚀探针绘制的腐蚀速率曲线，采集装置腐蚀速率数据，作为加氢裂化装置工艺防腐蚀参数的调整依据，通过监测得到pH值与装置的剩余壁厚数据⑷。
③腐蚀化学分析
tsf过载保护系统不仅有腐蚀监检测管理这一功能，还可以通过预警化学分析的方式获得数据，例如原料与产品性质分析、腐蚀性物质含量分析、注水与排水物性参数分析。加氢裂化装置内部所有酸性水pH值经过化学分析之后，根据标准得出检测项目合格率，酸性水控制必须要与工艺防腐规范一致，原料油硫含量小于预警值，其中质量分数为2.60%。
④腐蚀评估结论验证
加氢裂化装置腐蚀情况经过评估之后，便可以展开相应的验证。系统定期评估装置内腐蚀风险，统计
风险因子超过100的位置，确定总体腐蚀风险，确定满足周期腐蚀检测结论。加氢裂化反应器经过腐蚀评估之后，得出的结果也要与腐蚀调查结果相同。
因为加氢裂化反应器的核心腐蚀减薄机理，是高温氢/硫化氢腐蚀，经过时间与监测，估算腐蚀速率约为0.lmm/a，实测腐蚀速率超过0.2mm/a间。总结腐蚀问题是以反应器下部内件为主。根据最终的腐蚀评估结果、腐蚀调查结论，加氢裂化装置的加工含硫蜡油设备管道材质数据、操作参数、介质数据等，全部录入到系统中，确定腐蚀评估、腐蚀调查得到结果有较高的一致性。
3.加工含硫蜡油设备腐蚀现象与防腐建议
⑴原料缓冲罐罐顶安全阀短接
通过实践发现装置内部的循环油罐，从原来的常减压获得减压蜡油、裂化装置柴油等经过换热之后，进入到原料油缓冲罐当中，其中换热处理使得缓冲罐中原料油温升高，最大可达300-Co一旦罐顶位置的安全法短接便会导致腐蚀穿孔，影响到加氢裂化装置运行。分析该问题的原因在于，装置材料多以碳钢为主，难免会对氯腐蚀或者硫腐蚀比较敏感，装置原料包含的硫含量达到10000ug/g，氯含量超出1ug/g，罐中原料温度高达300°C，进入到高温硫化氢强腐蚀范围内，进而会导致循环腐蚀现象。鉴于此，针对该问题需要及时组织检查与维修，原料缓冲罐更换材质建议采用铅铝钢，压控补气阀上下游手阀、副线阀升级。在维修过程中，工作人员要重点关注系统压力变化，以免因大幅波动导致压控
阀严重补气与排气现象；结合实际情况提升反应加热炉负荷，杜绝高温硫化氢腐蚀。大功率led驱动电源
⑵脱丁烷塔塔顶位置水冷器发生腐蚀
加氢裂化装置原料为减压蜡油，利用加氢反应转化原本蜡油中的物质，从而获得硫化氢、氨、水。一般低分油携带的非目标转化物，在脱丁烷塔便可以实现分离，塔顶气进入到冷却器内实施冷却。装置运行过程中，冷却器管束一旦发生腐蚀便会引发泄露问题。
针对脱丁烷塔塔的冷却器的腐蚀泄漏总结原因，与管束材质有直接关系，通常管程介质是循环水，而壳程则是以冷凝液、液化气等为主，温度在509左右。观察管束材质表面可以发现管束和管板之间的焊缝存在严重腐蚀现象，而且管束表面上还会有较多的污垢与锈蚀，一旦周围环境温度低，便会在管束内有结晶析出，进而会产生垢下腐蚀固。鉴于此，针对该腐蚀泄露问题，工作人员可以在常减压装置中增设脱盐设备，根据工艺指标对氯离子含量加以控制，避免进入有害杂质。脱丁烷塔处理杜绝塔顶和塔压抽出量严重波动，一旦介质流速出现改变，那么处于稳定性较差的区域便会影响保护膜的生成。除此之外，可以采用循环氢脱硫系统，以免反应系统将分流系统硫化氢含量带入其中，也可以规避下游设备腐蚀问题。
4结束语
综上所述，加氢裂化装置加工含硫蜡油设备在运行过程中，因处理不当、材质质量等问题引发腐蚀，必须马上展开维修。分析腐蚀程度、类型、原因，制定防腐对策，确保装置能够尽快恢复运转，优化含硫蜡油加工流程，推动炼化企业技术水平、设备质量的提升。
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【作者简介】
张涛(1991-)，男，汉族，本科，中海石油宁波大榭石化有限公司；研究方向：蜡油加氢设备.
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