陕西延长石油集团榆林炼油厂陕西榆林718500
摘要：腐蚀是化学工业安全的严重危害。它可以使设备和管道的厚度减少，破裂，甚至穿孔。加氢精制装置属于炼油厂的二次加工单元，处于高温高压和加氢状态。介质中含有H2S、NH3、HCl、HCN等组分，腐蚀情况复杂。设备分析了主要的腐蚀机理和腐蚀失效模式，解决腐蚀问题，提出了下一个周期从材料选择、定点厚度、过程采取防腐措施几个方面，如建议建立腐蚀数据库的同时，提供一个快速和高效的共享平台，腐蚀监测数据包括所有腐蚀数据管理系统，实现腐蚀趋势分析，动态评估设备的腐蚀，提高综合管理和控制腐蚀，进一步提高设备管理水平，保证设备的安全运行。
关键词：柴油；加氢；腐蚀调查；防腐措施
1前言
近年来，随着老油田进入衰减阶段，产量稳定，处理原油的低劣化、多样化变得严重，炼油设备的腐蚀是越来越突出，它的存在引起的泄漏、火灾和爆炸事故频繁发生，已经严重威胁石油化工装置的安全稳定运行。
石油加氢精制是在氢压力催化下，通过加氢精制，可以使石油烯烃饱和，并去除硫、氧、氮和有害成分，以及金属杂质。目前，主要用于加氢精制设备主要设备的腐蚀试验主要集中在加热炉管、反应排出系统和循环氢脱硫系统。本文对主要设备及管道腐蚀原因及腐蚀类型进行研究，并提出相应的防腐措施。
2腐蚀原因分析
设备腐蚀类型主要由设备或管道材料、操作温度、操作压力、内部介质等因素决定。通过分析加氢精制单元过程的腐蚀检查现场，结合案例分析，发现存在于加氢精制装置的高温腐蚀类型主要包括硫化氢腐蚀、高温氢损伤，湿硫化氢腐蚀，铵盐腐蚀和循环水腐蚀、侵蚀等。
2.1硫化氢腐蚀及高温氢损伤
在加氢精制装置中，高温硫化氢腐蚀和高温氢损伤主要发生在炉管和反应器中、反应污水系统管道和高温热交换器。硫化氢的腐蚀在设备上，除了和H2S直接和金属反应生成FeS，更多的是在高温下活性硫的腐蚀。当混合氢原料油经过进一步在加热炉加热到350℃以上，硫化氢分解，产生游离硫，免费的硫磺，强于H2S腐蚀更强烈的炉管，管道，等等，可以在设备表面产生铁硫化物，导致设备变薄。
高温氢损伤包括表面脱碳和内部脱碳。表面脱碳是指当设备或管道表面接触到氢气的高温时，碳含量降低，钢的强度和硬度相应降低。内部脱碳，氢渗入内部钢在高温高压，且不稳定的碳化物生成甲烷，夹杂物在钢，晶界和空间内，在离散位置逐渐聚集，并形成甲烷，随着压力增加，差距扩大到裂缝，甚至泡沫，导致钢的延性和韧性大大降低。通常，管加热炉在加氢单元等高温部件也将存在环烷酸腐蚀、环烷酸反应与金属衬底，不仅与菲斯反应金属表面的保护膜，使贱金属的高温硫化氢腐蚀和高温氢伤害增加。
2.2硫化氢腐蚀
硫化氢腐蚀是硫化氢和液相水共存引起的腐蚀。原料油加氢反应产生了H2S、HCl、NH3、H2O等腐蚀性介质，该装置的反应出水系统、分馏柱顶部及冷却系统，脱硫塔在湿氢硫化氢腐蚀等领域常见。在湿氢硫化氢环境中，H2S可以电离并使水酸性化。在酸性液相环境中，电化学蚀刻可以用来产生在钢表面吸附的氢原子。[H]表示氢在钢中的扩散。阳极生成物可以覆盖在金属表面形成保护膜，但容易盐酸溶解在水中形成酸损伤，在达到一定厚度后，将某种介质的在金属表面析出，导致继续腐蚀的金属基体，并导致不均匀变薄的设备。H+是由H2S电离产生的，它由铁中的电子还原为氢。正常情况下，氢原子具有较大的亲和力，易于结合形成氢分子。但在湿式h2s环境中，硫化物的存在消弱了氢化物对形成分子氢反应的亲和力，氢原子可以穿透钢内部，溶解在晶格中，影响了钢的流动性和断裂行为，以及氢腐蚀开裂。腐蚀开裂的形式包括氢气起泡、硫化氢应力腐蚀开裂、氢裂解和应力定向氢裂化。
2.3铵盐腐蚀
铵盐腐蚀主要在热交换器和高压空气冷却器中。NH3和H2S的氢化反应，在含氯的水中重整氢和氧，速度和温度较低，它们会在管束中产生NH4HS和NH4Cl晶体沉积，引起氧化层的腐蚀，形成腐蚀坑；在酸性环境中，金属的溶解产生大量的阳离子，由于电泳导致Cl-的积累，H2S产生的反应得到提升，而该位点的pH值下降了。同时，金属表面的FeS保护膜会与NH4HS和HCl发生反应，使腐蚀恶化，产生更多的阳离子，聚集更多的HS-和Cl-，形成恶性循环，造成严重的局部腐蚀。
3防腐措施
3.1确保选择合理
目前，装置的选择要基本符合导轨的要求，为耐腐蚀、减少腐蚀泄漏奠定了基础。在大修期间的维修和更换的所有设备和材料应符合相关的要求，不得使用错误的材料。
3.2继续执行定点测量
在一定的时间内，我们将继续对管道进行全面检查，找出腐蚀规律，找出薄弱环节。采取有效的对策。请密切注意安全级别3的管道，以扩大场地的厚度。
3.3循环水的腐蚀原因及采取的对策
该腐蚀调查发现，冷换设备造成的腐蚀更为严重和普遍，暴露出的问题最为严重。据推测，腐蚀的主要原因是系统中热交换器的泄漏，导致了水质的恶化，但泄漏是不可避免的。防止循环水的腐蚀和扩大，使效果能达到预期的目标，解决方法是进一步研究泄漏的技术，快速换热器，确定泄漏的位置，建立快速泄漏的方法和机制。加强水质监测，提高监测频率，掌握整个系统的水质，确保循环水系统的水质符合标准规范。调整缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂的用量，以减少渗漏引起的水质恶化。
3.4涂层防腐
在腐蚀调查中，发现一些冷换设备必须涂上一层漆，以减少循环水质量恶化所造成的腐蚀和垢垢。
3.5流程调整
调整换热器的流量，减少换热器的积垢。
3.6建立腐蚀数据库
依靠腐蚀调查数据和测试数据的，使用各种相关软件或系统监控数据收集、整理、分析，LIMS系统集成公司，使用公司ems系统，建立腐蚀数据管理库，提供了一个高效的共享操作平台，腐蚀监测数据的公司包括所有腐蚀数据管理系统，实现腐蚀趋势分析，动态评估设备的腐蚀，为设备管理人员提供决策支持，提高公司的综合管理和控制腐蚀，目的是提高设备安全生产的可靠性。
4结束语
加氢精制装置面临的主要形式是高温氢腐蚀损伤和硫化氢腐蚀、低温湿硫化氢腐蚀，腐蚀引起的铵盐结晶和循环水腐蚀设备等会造成危害。为了消除安全隐患存在，需要做一些操作，如在检验脱水聚结器。严重腐蚀和泄漏可能发生在任何时间的高风险设备，同时加强过程的腐蚀保护，还应该加强腐蚀监控装置，装置中的关键部分增加了腐蚀调查和挂片腐蚀过程监控，并通过超声常规固定的厚度，涡流检测，导波技术监控设备腐蚀状况，分析了腐蚀速率和腐蚀趋势，采取科学有效的防腐手段。此外，要做好腐蚀监测的工作。防腐石化工业也必须科学有效地处理大量的监测数据，近年来，通过使用GIS得到技术参数，得到设备和管道检验记录以及腐蚀监测数据、其他属性信息和空间信息集成等信息，及时发现和消除隐患需要提供强大的信息支持，为炼油企业减少风险，为提高安全管理水平发挥了积极作用。但腐蚀是影响到石化工厂长期以来的安全稳定运行，防腐问题面临着巨大的挑战，如何将材料科学、生物、化学、工艺、设备、管理科学、信息技术等应用起来对石化企业进行防腐保护有重要作用，这需要进一步研究。
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