DCC装置设备腐蚀与防护

邹恩操(中海油东方石化有限责任公司，海南 东方 572600)

DCC装置设备腐蚀与防护

邹恩操(中海油东方石化有限责任公司，海南 东方 572600)

近年来随着炼油化工行业快速发展，高含硫含酸的原料不断增多，原料性质变重，在生产过程中对设备的腐蚀日益加剧，为保证装置安全平稳长周期生产，设备腐蚀的分析与防护显得尤为重要。本文对DCC催化裂解装置相关设备腐蚀的形成进行分析与调查，并提出有效防护措施。

DCC催化裂解装置；设备腐蚀；防护措施；分析

随着炼油行业加工原料重质化，原料质量劣质化，设备腐蚀问题日益凸显。为保证装置平稳长周期生产，设备腐蚀的分析调查及防护应当引起重视。中海油东方石化DCC催化裂解装置进料为常压渣油，由于原料中含有硫化物等对设备造成腐蚀物质，在生产过程中会引发一系列设备腐蚀问题，影响装置正常运行。所以本文从设备角度出发，结合中海油东方石化DCC催化裂解装置实际运行及检修设备内部情况，对装置的设备腐蚀与防护进行分析调查和总结。

1 DCC装置设备腐蚀分析调查

1.1 DCC装置的腐蚀

在DCC催化裂解装置当中反应-再生系统操作温度高，容易受到高温腐蚀，同时反再系统设备因受催化剂不断流动的影响，易对其表面衬里及壳体进行冲刷，大大降低内部构件的面积和厚度，严重时甚至有可能会造成脱落、穿孔的现象。分馏系统易被腐蚀的部位包括其下部、塔顶以及高温重油等系统中，易发生腐蚀部位如：塔底反应油气入口处塔壁处，人字挡板处、主梁和支梁处，塔顶油气系统等。吸收稳定系统存在低温硫化物腐蚀。循环水冷却器由于水质流速等诸多因素导致侧垢的形成，产生垢下腐蚀。

2 反应-再生系统腐蚀分析调查

2.1 催化剂作用下引发的磨损和冲刷

在装置中反应油气和再生烟气夹杂催化剂流动的状态下，催化剂也会对内部的构件及衬里进行冲刷，缩减其面积和厚度，并且受高操作温度影响，对设备的冲刷和腐蚀也就更剧烈，使设备受到磨蚀。2017年4月大检修期间发现再生器烧焦罐主风分布管喷嘴耐磨挡环冲刷磨损较严重，损坏率达80%以上，大孔分布板处喷嘴损坏比例达10%，外取热器大小环流化风环管处陶瓷耐磨喷嘴损坏比例达90%以上，二反提升管C4喷嘴磨损严重，一再二再滑阀阀板及阀杆磨损严重，外循环滑阀阀杆磨损较为严重，主风分布管，外取热管，外循环管以及一再二再斜管溢流口处衬里也存在大范围脱落现象，相应进行更换修补。

2.2 高温气体的影响

高温气体的引发的腐蚀部位，大多表现在反再内构件，各斜管部位。本装置再生器烧焦采用完全再生形式，过剩氧含量达5%-8%，这会使催化剂再生烧焦烟气中NOx和SO3的含量增加，这样就会加剧高温气体的腐蚀。在温度高时，相关设备同时容易产生高温氧腐蚀，高温氧腐蚀主要表现在内构件的氧化减薄。

3 分馏及吸收稳定系统腐蚀分析调查

3.1 高温硫引起的腐蚀

高温硫引起的腐蚀是H2S，活化硫和低级硫醇在温度240℃以上条件下对金属产生的化学腐蚀，引发腐蚀的原理为：Fe+H2S→FeS+H2↑。此反应的速度受硫化氢浓度及温度影响，当操作温度达到400℃时，高温硫腐蚀最剧烈。就本装置而言，分馏塔底抽出温度330℃，存在高温硫腐蚀，主要表现在塔下部内部构件如分馏塔底部管线及塔壁均有不同程度减薄。

3.2 低温腐蚀

原料中所含的氮化物和硫化物在反应过程中生成H2S，NH3以及HCN，对分馏塔顶油气系统及吸收稳定系统构成腐蚀。本装置此次检修此类腐蚀对相关设备腐蚀较轻。

3.3 分馏塔结盐腐蚀

结盐现象的发生也会对设备造成一定的侵蚀，影响设备运行的时间和稳定性。在分馏塔中物质在其内部会随油气上升，因顶部的水蒸气遇冷会凝结成水，并与带有部分氨、氯离子蒸汽传质，加之无机盐易与水相溶，会有硫氢化铵和氯化铵结晶析出，形成盐垢。氯离子与氰化物对锈蚀层强烈的破坏作用，就会造成盐垢的脱落和疏松，散落在塔内，易造成浮阀堵塞卡死，影响设备的正常运行。分馏塔上部及塔顶油气系统及顶循环系统易受此影响，本装置目前结盐现象不明显。

3.4 循环水系统的腐蚀

在水冷设备当中容易形成较多的侧垢，易引发垢下腐蚀，其发生部位主要有：水冷设备的管束、管板、封头等部位，尤其易发生在管束部位，受循环水水流速以及水质优劣因素影响，循环水中盐类浓缩，杂质沉淀，容易形成垢下腐蚀。本装置检修时发现循环水换热器管束分别存在不同程度的腐蚀。经调查研究，发现本装置所用循环水供水存在所用药剂与水质不匹配问题，循环水水质pH值，硬度及碱度长期偏高，导致换热器管束结垢腐蚀倾向明显。

4 相应防护措施

4.1 合理选材

设备选材要合理，也要将防腐考虑其中。面对高温的烟气腐蚀可以选择抗腐蚀的金属材料或非金属的衬里，并在其通道内将隔热、耐磨、耐蚀的材料相结合，合理制作单层和双层衬里。反再系统无衬里管线设备依据其温度和操作条件，选择合适耐高温冲刷耐腐蚀设备材料。分馏和吸收稳定系统根据其不同部位腐蚀原因情况选择合适耐腐蚀材料减少设备腐蚀。

3.2 防腐涂层

对腐蚀多发设备部位采用合适的防腐涂料涂层防护。例如针对循环水对换热器管束造成的腐蚀本装置循环水冷却器E-203A-H，E-302A-F管板及管束内部采用DH-22防腐涂料对循环水冷却器管束的腐蚀进行有效防护。

3.3 分馏塔顶注入缓蚀剂

本装置采用在分馏塔顶油气管线出口注入缓蚀剂的防护措施，有效的降低了分馏塔顶油气管线及相关设备腐蚀程度，防腐蚀效果较好。同时在分馏塔顶油气管线注入酸性水洗涤，吸收和稀释腐蚀性物质可有效防止后路相关设备腐蚀。

3.4 工艺操作方面

保证装置操作平稳，避免非计划停工，严格执行工艺操作参数，保证两器流化正常，避免操作条件大幅度波动，将工艺操作对设备的影响降到最低。分馏塔结盐影响操作情况下采取在线洗塔措施。循环水系统要督促相关部门保证给水温度及压力，保证给水质量达标稳定，最大程度减小工艺操作对循环水设备造成的影响。

3.5 强化对易腐蚀部位的监测

在设备运行的过程中，装置运行时间越长，设备管线的腐蚀就会加剧，所以，就要在现有的条件下对其易发生腐蚀的部位进行监测，如分馏塔顶油气系统，油浆系统，原料线，分馏塔中段回流设备管线，定期对其进行检查和维护，适时增加测厚的频率，以便于可以及时发现存在的隐患，制定应对措施。

3 结语

总的来说，设备的操作环境和作用不同，腐蚀的原因和程度也存在着多样化。由于腐蚀介质的存在，长周期生产过程中，腐蚀介质含量也会不断上升，造成设备腐蚀加剧，直接影响到装置生产，制约效益的增长，严重时可引发安全事故，所以对设备腐蚀进行分析调查，相应采取合理有效的防护措施，对保证设备和装置的安全平稳运行来说意义重大。

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