常减压装置低温防腐问题应对

陈 波

（中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江 宁波 315812）

600 万t·a-1常减压装置（简称Ⅱ常）设计加工原油为低硫重质曹妃甸原油，在实际生产过程中，以加工重质原油秦皇岛32-6、勃中25-1、曹妃甸等原油为主。在装置掺炼重污油、高氯原油期间，突然出现低温部位腐蚀速率加快现象，通过在线测厚系统监测，600 万t·a-1常减压装置常一线馏出管线腐蚀速率达到4.51 mm·a-1，其中腐蚀速率峰值阶段腐蚀速率达到6.65 mm·a-1，折合全年腐蚀速率为2.4 mm·a-1。同时在线测厚系统显示，常顶循抽出管线最近2 个月腐蚀速率最大达到了2.0 mm·a-1，明显高于前期运行水平（0.27 mm·a-1），在该腐蚀速率状态下，必然造成设备寿命减少严重，针对出现的问题，进行针对性的分析，并提出解决措施，

1 腐蚀数据分析

1.1 常一线、常顶循管线腐蚀分析

对常一线测厚腐蚀监测平台数据进行分析，2019年7月前，其腐蚀速率不明显，7月份常一线腐蚀速率略有上升，达到0.69 mm·a-1，8月份开始至9月中旬，常一线腐蚀速率明显上升，约达到4.51 mm·a-1。

对常顶循测厚腐蚀监测平台数据进行分析，其腐蚀速率变化趋势与常一线腐蚀速率变化趋势基本接近，在2019年8月以后腐蚀速率变化也明显上升，腐蚀速率约为1.82 mm·a-1。

1.2 离线测厚数据分析

从离线测厚数据分析可以看出，在探头安装位置，手工检测数据11.1 mm，与腐蚀监测系统误差约0.1 mm，因此，腐蚀监测系统的在线测厚数据能反映管道实际壁厚。从两次检测的数据分析，管道底部壁厚减薄趋势较为明显，减薄厚度约为0.1～0.2 mm。

2 腐蚀可能原因分析

2.1 装置原料性质

2.1.1 高氯原油影响

2019年5月开始至9月，装置常掺炼加工高氯（胜利）原油，掺炼量根据调度指令进行调整操作，掺炼量约为30.0 ～60.0 t·h-1。通过掺炼，装置常压塔各侧线，主要是常顶石脑油、常顶循、常一线等轻质油侧线氯含量数值明显偏大。

2.1.2 轻污油回炼影响

罐区轻污油分析数据显示，其氯含量普遍较高，特别是6月后回炼的轻污油，其氯质量分数均大于50 mg·kg-1，且含有较多的黑色机械杂质。氯含量如此高的轻污油长时间回炼装置，势必增加常压塔腐蚀压力。

对常一线氯含量异常偏高的时间节点进行分析，氯含量较高的时候主要是装置掺炼加工罐区污油回炼以及加工勃中25-1 和掺炼高氯原油期间。

装置掺炼加工高氯原油期间，对常一线氯含量平均值进行分析。由结果可以看出，装置掺炼加工高氯原油期间，常一线氯含量基本处于较低水平。6月28日至7月4日氯含量高主要是受轻污回炼影响，停轻污回炼后，7月2日氯质量分数降低至2～3 mg·kg-1。可见，常一线氯含量偏高的可能原因，与掺炼高氯原油无直接关系，主要与罐区轻污油回炼有一定关系。

2.2.2 常顶循氯含量数据

针对常顶循油氯含量，对装置掺炼加工高氯原油和罐区轻污油回炼期间的氯含量进行分析。结果表明。常顶循氯含量在轻污油回炼期间，氯含量数值明显大于高氯原油掺炼期间的数据。

2.2.3 常顶油氯含量数据

针对常顶油氯含量，对装置掺炼加工高氯原油和罐区轻污油回炼期间的氯含量进行分析。结果表明，装置掺炼高氯原油和轻污油回炼期间，其氯含量数值均较大。

对常顶污水水质进行分析。由结果可以看出，常顶污水氯离子趋势未见明显升高，同时结合常顶污水铁离子数也未明显增加，常顶系统腐蚀不明显，间接表明常顶油氯含量数据偏高的原因，不是常顶油含有无机氯引起，主要为常顶油中含有大量有机氯引起。

2.3 装置操作参数

对常压塔上部常一线、常顶循等抽出温度进行分析，结果如图1、图2所示。由图1发现，常一线馏出温度（进汽提塔温度）控制偏低且有波动，馏出阀后管线可能存在未满管运行，存在气相两相流。

从图1、图2可以看出，7月至8月常一线馏出温度控制有波动且温度控制较低，最低时约为130.0 ℃。同时对比两幅图可以看出，常一线出汽提塔抽出温度大于进汽提塔温度，可见常一馏出管线内介质处于未满管自流输送的状态，存在气液两相流，不利于管线防腐。

对常压系统侧线腐蚀原因进行分析，初步判断为罐区轻污油氯含量高回炼二常装置后，是引起常一线、常顶循抽出管线腐蚀明显的主要原因。装置在掺炼高氯原油期间，虽能明显增加常压系统侧线氯含量明显增加，但腐蚀不明显；7月底至9月初装置多次加工勃中25-1 原油，期间均掺炼罐区高氯含量污油，为进一步进行分析排查，需对勃中25-1原油氯含量进行分析。

3 开展针对性的措施

3.1 掺炼高氯原油的优化措施

1）电脱盐系统运行，提高注水比例至5.0%，降低脱后原油盐含量。

2）提高除盐脱氯注水比例，尽可能降低常顶循油返塔氯含量。

3）结合塔器侧线收率情况，适当降低常、减压炉出口温度控制，降低原油中有机氯分解反应生产无机氯进而带来腐蚀。其中常压炉出口温度由360～365 ℃降低至355～360 ℃，减压炉出口温度由360～375 ℃降低至355～365 ℃。

4）掺炼加工期间，对常压塔各侧线氯含量进行跟踪分析。

3.2 轻污油回炼的优化措施

1）罐区轻污油回炼要求回炼至脱后原油换热处，避免直接回炼常压塔。

2）罐区轻污油回炼前，对氯含量、硫含量等参数数据进行跟踪分析。

3）结合常顶油氯含量情况适当调整轻污油回炼量。

4 针对性措施验证

从常一线腐蚀速率变化可以看出，措施制定实施后，常一线腐蚀速率减缓明显，2020年全年腐蚀速率降至0.13 mm·a-1。

从常顶循腐蚀速率变化可以看出，措施制定实施后，常顶循腐蚀速率减缓明显，2020年全年腐蚀速率降至0.1 mm·a-1。

5 结 论

对常压塔常一线、常顶循腐蚀速率明显增加的实际情况，结合分析总结，经数据分析认为常压系统低温腐蚀主要受罐区高氯含量的污油回炼影响，同时掺炼加工高氯原油也有一定影响。以当时腐蚀速率，设备必定无法运行完整周期，存在泄漏风险。经优化调整后，低温部位设备腐蚀速率明显降低，运行至周期结束。对应措施取得了较为明显效果，结合装置工艺生产情况，在防腐工作方面计划及建议如下：

1）从检修情况分析，常一线塔壁馏出水平管段是整条附塔管线腐蚀最严重部位，虽然管道壁厚已经提高，但使用寿命还是达不到一个生产周期，给安全生产带来严重隐患，建议将直管段材质升级为双相钢材质。

2）罐区轻污油量虽较少，但回炼期间对常压塔影响较大，建议对罐区轻污油在进装置前进行脱氯改造，改善轻污油品质。

3）罐区轻污油回炼前，必须对其相关腐蚀指标进行化验分析。

4）做好测厚腐蚀监测平台的监测，建议将各腐蚀数据组态至DCS 或PI 系统中，并设置报警，实现对管线腐蚀情况进行实时监测。

5）加强工艺巡检，对腐蚀明显的常一线，在腐蚀速率未明显减低可控时，要求班组人员对其进行专项检查并记录。

6）对供装置原油进行氯含量等腐蚀项目进行分析检测，了解掌握各相关数据，以便指导生产。

7）在原油罐容允许以及下游预加氢对原料满足的情况下，对高氯原油掺炼量与各侧线氯含量情况进行对比，确定较为合理的掺炼比例。

8）秦皇岛32-6 原油掺炼高氯轻污油加工期间，装置内常顶油回炼暂停，避免高氯含量常顶油在常压塔上部长时间循环。

9）继续摸索操作运行管理，在掺炼加工高氯原油期间，结合产品收率及原油有机氯分解温度，优化加热炉出口温度控制，降低有机氯分解转化程度。