关于提高炼油加氢装置设备防腐蚀管控能力的探讨

迟骋 中国石化扬子石油化工有限公司

随着原油开采力度的不断加大，作为全球最重要能源之一的石油资源日益减少，轻质石油资源日益减少，原油逐渐出现了高硫、高金属含量和重质化的趋势。按加工油的过程可分为两大类，临氢过程和非临氢过程。相比较而言，“非临氢”的技术制造手段获得的炼油质量相对较低，如今在原油的开采日益增加、环境需求逐渐严格的现代化社会，如果继续采用“非临氢”的技术制造手段，就难以解决目前原油现状。

因此，我们应该加强对氢化工艺的研究，提高氢化技术水平。目前，我国氢加工的使用占比已经达到了工作总量的70%以上，加氢技术在当代炼油行业中应用十分广泛，已经成为提高炼油品质的重要技术手段。但是在多年的使用经验来说，出现过不少质量问题，尤其是在炼油加氢装置设备当中，设备内部的腐蚀问题随着时间的变化越来越严重。为此，必须重视设备的腐蚀防护，建立健全设备的腐蚀控制体系，有效地降低设备的腐蚀状况，确保设备正常运行。

一、炼油加氢设备当中常见的腐蚀特性

加氢精制和裂化装置中，设备的运行条件变化较大，运行温度、压力范围较大，因此，在不同设备的各个部位加工设备的氢气和硫化氢的腐蚀形态各不相同。就目前的实际情况来看，常见的腐蚀情况有：低温度位置腐蚀反应H2S+H2O、高温度位置腐蚀反应H2+H2S、高温度氢腐蚀反应。具体腐蚀特征如下。

（一）低温度位置腐蚀反应Н2S+Н2О

在碳钢设备反应中，H2S腐蚀存在着两种反应式，一种是“局部腐蚀反应”另一种是“均匀腐蚀反应”。这两种腐蚀反应一般都出现于设备焊缝部位，碳钢设备反应中存在着大量的氢原子，很容易产生应力导向氢致开裂（SOHIC）[1]。

（二）高温度位置腐蚀反应Н2+Н2S

在碳钢设备反应中高温氢腐蚀是指：在设备高温高压的情况之下，氢原子和碳化物的侵入反应从而产生甲烷气泡，转化公式为Fe3C+2H2→CH4+3Fe转化。与此同时，晶间与非金属之间不断聚集，从而使得设备的强度、性能大幅度下降，进而产生晶间断裂现象。由于加氢装置设备一般都长时间处于高温度、高压力的环境之下运行，便使得装置容易发生高温氢腐蚀现象，其主要特征为设备内部表面脱碳。反之，在表面脱碳影响相对较小的情况之下不会让设备产生裂痕，但是会让局部钢性能严重下降[2]。

二、提高炼油加氢装置设备防腐蚀管控能力的探讨

（一）腐蚀检查的程序

在对炼油加氢装置设备进行清洁过后，应该对整个设备进行薄弱处的检查，对整个内部结构进行扫描并分析出薄弱点，排查出管道是否存在穿孔漏水等危害。经电磁波、高于20000Hz（赫兹）的超声波测试仪器，证实了被检测部位的厚度。此外如果设备内部模糊不清，则需要借助X光光谱仪进行扫描分析。对于不容易直接检测到的部位，如热交换器管制器内部，空冷管制器内部，根据情况采取不同的检测方法，如内窥镜、涡流等，以获得齐备的效应、波形等信号材料。在现场取样结束后，继续在实验室进行物理化学检测。最终根据现场获得的一手检测材料，以及实验室剖析数据，归纳考虑得出该设备以及整个设备的腐蚀状况[3]。

（二）对炼油加氢装置升级循环水系统

在加氢装置收到全面腐蚀的情况之下，其运行效率将大大降低，运行质量将大大下降，不仅对炼油企业的经济效益产生了负面影响，而且使石油市场需求变得严峻，进而影响到整个石油市场。而且直接更换精炼系统，可以有效地防止设备停运、设备罢工和更严重的漏水情况，例如其他设备。石油系统日常生产过程中，金属原料不断受到各种物质的腐蚀，随着使用时间的延长，腐蚀规模越大，形成恶性循环。因此，有必要对精炼体系进行更替和升级[4]。

（三）腐蚀监测

日常中大量的腐蚀监测都是通过机器进行扫描，充沛地掌握了设备的腐蚀状况，并剖析了哪些方面还存在办理缺失。对上期工艺运行及助剂加入情况进行了全面评价，并指出了防腐工艺中的优缺点进行建议性实施。腐蚀设备的重点检查流程：对装置设备的关键线路定期进行维护检修，对设备的腐蚀情况做每日调查。重点部位腐蚀在线监测：可实时监测，掌握设备或管道上腐蚀介质的腐蚀程度和腐蚀发展新趋势，及时发现设备危险，采取对策，保证设备长周期安全运行。

（四）防止连多硫酸腐蚀

停机时设备内充氮坚持正压，使奥氏体不锈钢设备及管道金属表面不平整。不可使用无氮、无氧设备，用1.5%～2.0%碳酸钠或氢氧化钠溶液进行中和清洁。洗涤后请用不含氯的软化水或凝结水冲洗。为了防止残余碱残留在金属表面而产生碱脆，在启动时引入催化剂，影响其活性。

三、结束语

随着科技水平的不断提高，许多崭新的新技术、新颖的技巧广泛的应用于石油化工行业，进而推动了炼油设备装置的不断发展。目前我国正在面临着原油质量持续下降、原油重质化的困境，如何将原油的质量提高成为祖国炼油目标的首要任务。加氢装置设备的在企业中广泛的应用，对于炼油提高质量有着重要意义。但是加氢装置设备在实际的运用过程中，设备内部严重腐蚀化，久而久之则会影响设备的寿命安全。在这方面，必须采取科学、实用的办法，用强大的抗腐蚀性才能，才能更好地推动我国石油化工行业持续、健康的发展。