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。     

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。     

四蒸馏装置腐蚀原因分析及对策

介绍了中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司四蒸馏装置（以下简称四蒸馏装置）的设备腐蚀情况。发现其腐蚀问题主要集中在常压塔顶、减压塔中部和部分塔顶的换热器、水冷器及空气冷却器上,并结合四蒸馏装置在该周期所加工的原油性质及工艺防腐蚀情况,对装置运行中所出现的典型腐蚀问题进行了系统的分析,认为存在腐蚀的原因有设计不足、原始设计未考虑环烷酸腐蚀、高温部位设备和管线选材偏低、水冷器防腐蚀措施不完善、防腐蚀管理存在漏洞、装置原料控制存在误区、工艺防腐蚀效果欠佳和循环水品质不好等。针对这些问题提出了加强原料控制、材质升级和＂一脱三注＂工艺防腐蚀措施以及改善循环水水质和完善水冷器防腐蚀等措施和建议。     

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。     

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。     

渣油加氢装置硫化氢汽提塔顶部腐蚀原因分析

结合渣油加氢装置硫化氢汽提塔顶部塔壁腐蚀泄漏的案例,对渣油加氢装置汽提塔腐蚀情况和缺陷处理进行了介绍。以装置实际生产数据为依据,通过计算汽提塔塔顶露点温度,排除了单独水相的露点腐蚀。通过跟踪分析发现,2020年8月—2021年3月装置原料氯质量分数较高,平均值大于4μg/g;汽提塔塔顶酸性水的氯含量也较高。通过计算得出塔顶氯化铵结晶温度在160～190℃,而装置汽提塔塔顶第1～6层塔盘的实际操作温度在158～210℃,认为氯化铵腐蚀是造成设备腐蚀穿孔的主要原因,提出了加强工艺防腐和汽提塔塔顶设备材质升级等改进措施。     

蒸馏装置常压空冷器运行情况分析

Ⅳ蒸馏装置常压塔顶空冷器于2010年至2011年间频繁泄漏,文章对该组空冷器的运行、装置加工原料、工艺操作调整和工艺防腐措施的控制等情况进行了介绍,并对空冷器失效案例进行了分析,认为常压塔顶空冷器发生泄漏的主要原因为该系统的低温腐蚀、铵盐垢下腐蚀和空冷器结构原因引起的冲刷腐蚀,另外,注水不足等操作会加重其结垢并导致垢下腐蚀。最后提出了相应的措施和建议。     

常压蒸馏系统腐蚀分析及长周期运行对策

介绍了常压蒸馏塔塔顶内部、换热系统管线以及塔底高温部位的腐蚀状况和塔顶循环(顶循)系统运行状况，分析了低温部位硫化氢+盐酸+水腐蚀和高温部位硫+环烷酸腐蚀的机理和原因，提出了合理选择设备材质、原料油品质管控、优化“一脱三注”管理、增加顶循除盐系统等防腐措施。     

加工海洋高酸原油常减顶冷却器腐蚀原因分析

阐述了加工海洋高酸原油的常减压蒸馏装置一脱三注工艺防腐蚀措施的运行情况以及常减顶冷却器的腐蚀情况,对引起常压塔顶和减压塔顶冷凝冷却器的腐蚀原因进行了分析,认为腐蚀的主要原因是高酸原油电脱盐后盐含量高,造成塔顶氯离子含量高,提出了减轻腐蚀的措施。     

常压塔塔顶系统设备腐蚀分析及对策

针对常压塔塔顶系统设备出现的腐蚀现象,从所处的腐蚀环境出发,分析了设备腐蚀的原因,提出了控制常压塔顶系统设备腐蚀的措施,如加强工艺防腐、提高设备材质等级和增设腐蚀监测手段等。     

Aspen Plus模拟预测常压塔顶冷凝系统露点及pH值

基于Aspen Plus模拟,利用原油蒸馏常压塔顶系统分离罐的出料物流反推预测常压塔顶冷凝系统的水露点（958℃）。系统操作压力每升高10 kPa,水露点大约升高2℃。常压塔顶注水量控制为5000 kg/h,水露点前移至注水点,避免注水点下游腐蚀。常压塔顶冷凝系统腐蚀严重温度区域为958~102℃,冷凝液pH值在2~3之间。基于Aspen Plus模拟提出预测常压塔顶系统水露点,实现对初始冷凝水的pH值预测,为原油蒸馏常压装置的腐蚀预测与控制提供科学依据。     

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。     

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。     

常减压蒸馏装置工艺防腐对策

中国石油化工股份有限公司九江分公司Ⅰ套常减压装置在2011年9月装置大检修期间,检查发现常压塔塔顶塔盘、回流管、挥发线和减压塔填料等腐蚀较为严重.通过分析腐蚀机理,确定了其主要腐蚀类型为低温HCl-H2 S-H2O腐蚀和高温硫腐蚀、环烷酸腐蚀,并提出针对性措施：优化电脱盐操作,降低脱后盐含量;根据装置现场情况,优化防腐剂的注入点和注入流程;实施探针在线监测系统,实时监控和掌握装置易腐蚀部位的腐蚀速率.通过以上几个措施,有效减缓装置腐蚀程度,延长装置运行周期.     

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.     

蒸发汽堤塔塔顶真空系统的腐蚀原因分析及对策

调查白土精制装置蒸发塔真空系统的运行状况,发现真空系统塔顶馏出油线、塔顶冷却器、馏油罐出现严重的腐蚀。冷却器不锈钢管束前后出现腐蚀穿孔3次,堵管12根,冷却器壳体上部有均匀褐色垢,垢厚约1 mm。通过分析,查明了白土装置蒸发汽提塔真空系统腐蚀的原因和腐蚀介质的来源。从腐蚀调查看来,白土本身成酸性,且含有硫酸根、氯离子等杂质,这些物质在白土精制过程中,会由加工处理的油品带出,并溶于水中,形成低浓度的硫酸、盐酸的混合水溶液是导致蒸发塔顶真空系统严重腐蚀的根源。为了降低腐蚀对设备的危害,从设备和工艺方面进行了防护:增加涂料防护、材质升级;变更工艺流程和注入缓释剂等。工业应用效果说明,这些措施很好地解决了影响装置安全生产的设备腐蚀问题。     

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。     

环烷酸对减压塔顶空冷器腐蚀的影响及对策

通过分析减压塔塔顶空冷器腐蚀特点,发现减压塔顶空冷器腐蚀非常快,减顶切水铁离子质量分数随时间大幅上升。确定了减压塔顶空冷器腐蚀加剧的主要原因是加工原油的劣质化,特别是高酸原油。环烷酸是造成常减压高温部位腐蚀的主要原因。结果表明,当减压塔塔顶温度超过120℃时,部分小分子环烷酸以及由环烷酸分解产生的小分子羧酸进入塔顶冷凝冷却系统,加剧了空冷器的腐蚀。通过降低减压塔塔顶温度,调整工艺防腐蚀措施,减压塔塔顶切水铁离子质量分数降至3 mg/L以下,塔顶空冷器的腐蚀得到有效的控制,换热器、管线等腐蚀明显降低。