原油常压蒸馏塔顶部系统工艺防腐流程技术探讨

对原油常压蒸馏塔顶部防腐流程技术进行探讨。常压塔顶部采用两段冷凝冷却流程时,可以在空冷器之前设置油气换热器,以避免多台并联空冷器注水分布不均匀引起的露点消除困难,也可以在常压塔塔顶空冷器入口分支管嘴增加注水点,以及选择恰当流程排出常压塔塔顶回流罐中酸性水等措施减轻常压塔顶部系统腐蚀;塔顶采用一段冷凝系统时取消塔顶冷回流的流程,有利于缓解塔顶系统腐蚀。生产中控制常压塔顶回流罐操作温度或常压塔顶操作温度,皆能满足石脑油产品质量要求。     

蒸馏装置塔顶冷凝系统腐蚀及对策

对某石化分公司10 Mt/a蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统腐蚀的原因进行了分析：原油/常压塔顶油气换热器E-102部分管板焊缝及热影响区蚀坑是结垢引起的垢下腐蚀以及HCl露点腐蚀共同作用的结果。结垢及微裂纹的主要原因为常压塔顶系统注剂匹配欠佳、注水量偏低、注水水质不佳及氯化物应力腐蚀开裂,管板在焊接（堆焊）、机加工过程中存在一定的残余应力使管板在拉伸应力和含氯化物水溶液的共同作用下发生氯化物应力腐蚀开裂造成的。原油/初馏塔顶油气换热器E-101管板结垢严重,但腐蚀轻微,其原因为初馏塔顶系统温度较常压塔顶高、冷凝水pH值控制较好且氯离子含量较常压塔顶低。针对以上问题采取了相应对策并对塔顶防腐蚀系统进行了改造,确保塔顶冷凝水pH值控制在6～9,Fe2＋和Fe3＋质量浓度不大于2 mg/L,取得了良好的效果。     

蒸馏装置塔顶系统露点腐蚀与控制

结合炼油企业的腐蚀案例,论述蒸馏装置塔顶系统发生露点腐蚀的成因、机理,以及针对性的工艺防腐蚀措施。结果表明:塔顶系统在露点部位易形成"盐酸腐蚀环境",是塔顶系统最严重的腐蚀部位。结合常压塔顶塔壁腐蚀穿孔、塔盘及塔内件腐蚀案例,通过分析腐蚀原因和过程,提出将塔顶回流温度提高到80℃的工艺防腐蚀措施,有效避免此类腐蚀的发生;结合常压塔顶油气换热器管箱入口部位腐蚀案例,通过分析腐蚀原因和过程,提出将注水点前移,设置注入喷头的工艺防腐蚀措施来控制低温露点腐蚀。在合理选材的基础上,优化不合理的工艺操作是控制塔顶系统露点腐蚀的关键。     

常减压蒸馏装置塔顶空冷器腐蚀泄漏研究

对中国石化青岛炼油化工有限责任公司常减压蒸馏装置常压塔顶空冷A-101A发生泄漏的管束进行了失效分析,并结合泄漏发生期间工艺操作情况、采样分析数据和常顶系统历史情况对泄漏的原因进行了分析。原油中的有机氯无法通过电脱盐去除,而Cl~-对常顶双相钢空冷器的腐蚀起决定作用。实验显示2205双相钢在HCl溶液中不能形成完整的保护膜,耐蚀性差,其腐蚀速率达33.66 mm/a。该文就腐蚀原因提出了防腐蚀建议:估算露点和氯化铵结盐温度预测腐蚀部位;改变注水方式,进行间歇性大量注水;注意控制塔顶注水水质,降低Cl~-含量;控制常顶回流水pH值在6.5~7.5,如回流水pH值高于8,则应减少中和缓蚀剂注入量,降低结盐风险。     

常压蒸馏塔塔顶回流管线露点腐蚀形成机制及影响因素研究

针对某石化企业常压蒸馏塔塔顶(简称常顶)回流管线出现的露点腐蚀问题，采用基于烃水二元交互的PR(Peng-Robinson)状态方程法，建立标定工况下常顶回流系统工艺计算模型。结合露点形成机制，分析露点出现前后腐蚀性介质在油气水三相中的分布变化；研究不同注水比例下塔顶回流管线中HCl和H₂S的分布情况以及原料油中不同S、N含量及常顶油量下塔顶压力、汽提蒸汽量及注水比例对露点温度的影响。结果表明：HCl和H₂S是引起露点腐蚀的关键影响因素，随着冷凝过程的进行，塔顶回流管线中的HCl含量不断增加，H₂S含量呈现先增加后降低的趋势；标定工况下塔顶水的露点温度为100.45℃,塔顶压力、汽提蒸汽量及注水比例与露点温度均呈正相关性，其中塔顶压力对露点温度的影响最大，平均每增加0.02 MPa,相应露点温度升高2.97℃。     

蒸馏装置常压塔顶系统低温腐蚀与控制

随着原油品质的劣化,炼油装置塔顶系统腐蚀与结盐成为影响装置安全稳定运行的重要因素。基于塔河炼化常压塔顶系统操作工况及腐蚀介质情况,结合塔顶系统主要腐蚀机理及影响因素分析,采用了相应的防控措施:一方面,通过工艺流程模拟核算塔顶水露点温度,明确了塔顶操作温度控制限值,然后通过塔顶回流工艺流程优化,提高了回流返塔温度,避免了出现局部露点区域;另一方面,通过规范工艺防腐蚀操作、模拟计算适宜注水量等技术措施,有效保证了塔顶工艺防腐蚀效果。同时,建立针对常压塔顶系统的腐蚀控制回路操作窗口,对上述控制措施的主要参数形成了有效监控,提高了防腐蚀控制及管理水平,保障了装置长周期安全稳定运行。     

常减压装置塔顶低温系统露点腐蚀及铵盐沉积研究

炼油厂常减压装置塔顶低温部位的腐蚀和铵盐沉积是影响装置长周期安全运行的主要因素,腐蚀薄弱环节发生在露点区域,而影响露点腐蚀的关键因素是pH值。选用Aspen软件中的电解质模型,根据塔顶的组分及腐蚀气体的含量,对此低温系统的pH值进行了模拟计算,确定了露点区域溶液中的pH值,并对工艺防腐措施中的注氨和注水进行模拟计算,研究其变化对pH值的影响。利用氯化铵盐的结晶曲线分析塔顶系统的氯化铵结晶趋势,得到了沉积温度,同时探讨塔顶系统的操作压力、注氨量和注水量等变化对氯化铵盐沉积温度的影响,得到了沉积规律。     

小分子有机酸对原油蒸馏装置的影响

近年来部分炼油厂发现在蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统出现小分子有机酸腐蚀问题.通过分析蒸馏装置塔顶冷凝冷却系统中小分子有机酸的组成及其来源,详细阐述小分子有机酸对常压蒸馏装置造成的腐蚀问题及影响.小分子有机酸在蒸馏装置塔顶系统的危害包括化学腐蚀、低温电化学腐蚀、降低塔顶冷凝水pH值、增加中和剂注入量以及促进无机氯盐水解等.提出了相应的预防措施,如从源头控制减少小分子有机酸含量、筛选及开发性能优良的缓蚀剂以及材质升级.     

常减压蒸馏装置常顶低温部位腐蚀及对策

中国石油天然气股份公司独山子石化分公司(独山子石化)常减压蒸馏装置常压塔顶低温部位腐蚀较为严重,正常生产周期内,常压塔顶换热器管束及空冷管束发生了多次泄漏。通过分析,常压塔顶低温部位存在HCl-H_2S-H_2O环境下的露点腐蚀,同时塔顶注中和剂后与塔顶酸性介质反应生成铵盐,沉积在管束中形成垢下腐蚀,最终造成管件减薄穿孔后泄漏。通过采取优化装置电脱盐运行,评选低盐点中和剂、注剂注水位置改造、提高注水总量、单台常顶换热器改装雾化喷头、加装注水流量计及换热器浸泡等有效工艺防腐蚀措施,迅速提高了常顶低温部位露点区域内介质的pH值,减少了盐垢的形成,减缓常压塔顶低温部位的露点和垢下腐蚀速率,实现装置长周期平稳运行。     

常压蒸馏装置塔顶系统腐蚀机理分析及措施

塔河炼化有限责任公司常压蒸馏装置加工的原油是塔河劣质稠油。该原油密度大、盐含量高、硫含量高且运动黏度高,原油电脱盐运行效果不佳,脱后油中盐质量浓度为7~10 mg/L。运行过程中,常压蒸馏装置塔顶系统结盐严重,设备腐蚀加剧,影响装置处理量。分析了常压蒸馏装置塔顶系统结盐腐蚀机理,提出了合理措施以减少塔顶系统结盐和减轻塔顶系统腐蚀,为常压蒸馏装置长周期运行提供了保障。     

蒸馏装置塔顶系统低温腐蚀问题探讨

概述了蒸馏装置塔顶低温腐蚀的主要机理以及应对方法,包括露点位置的HCl腐蚀、NH4Cl盐的沉积与垢下腐蚀、溶解氧对腐蚀的加速作用以及湿H2S引起的腐蚀和开裂等。介绍了某炼油厂常压塔顶塔壁腐蚀穿孔的实际案例,分析了其HCl腐蚀的原因和过程。采取了优化电脱盐操作使脱盐率达到98.68%,稳定了脱盐效果,保证了无机氯化物的有效脱除;将塔顶回流温度从40℃提高到80℃,避免回流温度过低产生大量水分凝结;加强水样化验分析,及时从侧面了解塔顶系统的腐蚀情况,相应调整防腐蚀措施;增设腐蚀监测探针,对常压塔顶的腐蚀速率变化趋势和影响因素进行分析等一系列腐蚀监控措施以缓解塔顶低温腐蚀问题。通过上述措施的采用,有效地控制了常压塔顶系统的低温腐蚀速度。     

Analysis and Prediction of Corrosion Risk in Atmospheric Distillation Tower Overhead System

In order to optimize the atmospheric tower overhead low-temperature system,the physical parameters,multiphase composition,aqueous dew point temperature,and ammonium salt crystallization temperature are simulated with process simulation software.The temperature distribution in overhead heat exchanger is calculated by heat transfer calculation.The special parts with elbows near the inlet and outlet of heat exchanger are studied by fluid field analysis.Results indicate that under current operating conditions,the aqueous dew point temperature and initial crystallization temperature of NH4Cl are 91°C and 128°C,respectively.Ammonium salt appears in the distillation tower and liquid water occurs in heat exchanger tubes,in which the dew point induced corrosion is the most direct factor for heat exchanger corrosion.In the heat exchanger,condensate water appearing in the area 2.7 meters away from the bundle inlet can give rise to corrosion risk under the moist NH4Cl and high concentration of acidic solution circumstance.For the pipes and elbows located near the inlet and the outlet of heat exchanger,the flow field presents an unsymmetrical distribution.High risk areas are mainly concentrated on the external bend of elbows where the liquid water concentration is higher.The coupling of simulation methods established thereby is approved as an effective way to evaluate the corrosion risk in the atmospheric column overhead system and can provide a scientific basis for corrosion control.     

冷低压分离器油相系统铵盐垢下腐蚀风险的模拟预测

为探究某加氢装置高压换热器管束腐蚀泄漏原因，利用Aspen Plus工艺模拟软件计算了冷低压分离器油相（简称冷低分油）中水质量分数分别为1%,2%,3%时，冷低分油系统的露点温度、氯化铵结晶温度、氯化铵潮解点温度和相对湿度。结果表明：相较于经验的露点温度预测方法，通过引入潮解点、划分系统“湿环境”温度范围判断氯化铵垢下腐蚀风险区域的方法与实际腐蚀案例更为切合；在3种油相含水条件下，换热器管束存在氯化铵垢下腐蚀的“湿环境”温度范围分别为：50~103 ℃,50~161 ℃,50~176 ℃；随着油相中含水量的提高，“湿环境”腐蚀区域逐渐向高温部位迁移，预计铵盐导致的垢下腐蚀将会愈加严重。     

常减压装置缓蚀剂自动加注系统

通过在常减压蒸馏装置实施缓蚀剂自动加注系统，从而提高了常顶系统、减顶系统缓蚀剂加注的平稳率，可将缓蚀剂的加注量控制在缓蚀效果最佳的控制点。缓蚀剂自动加入通过在线测定塔顶回流罐冷凝水的pH值进行控制、调节。自动加注系统投用后，常顶V-4冷凝水在线pH测量值最高为7．9，最低为6、8；减顶V-6冷凝水在线pH计测量值最高为9.0，最低为6．2，达到了预期效果。     

常减压蒸馏装置常顶换热器腐蚀分析

某公司10 Mt/a常减压装置检修时发现常顶双相不锈钢换热器管板表面腐蚀,出现微裂纹。对常顶换热器管板及管束进行成分检测及管束涡流检测,结果显示材质符合设计要求,未发现管束内部明显腐蚀减薄。同时对现场采用的工艺防腐措施、现场监测情况进行了调查分析,并在实验室内开展了模拟评定试验。分析认为,常顶注水量低于国内同行业该部位注水量,注水水质为脱硫净化水及部分塔顶冷凝水,还添加了不同性质的注剂,增加了塔顶腐蚀环境的复杂性,容易在应力集中部位形成表面微裂纹。建议增大常顶系统注水量,改善注水水质,并严格控制各种离子含量,同时进一步优化工艺防腐措施。