延迟焦化装置腐蚀风险及相关优化建议

延迟焦化装置腐蚀风险及相关优化建议

毛俊倩

中国石化股份公司天津分公司炼油部 天津 300270

摘要：延迟焦化装置是炼油厂加工重质原料的主要装置之一，通过延迟焦化加工可将原油中的轻质组分转化为轻质油品，进而提高炼厂的经济效益。但是由于延迟焦化装置具有高温、高压、低温的特点，因此其在加工过程中容易产生严重的腐蚀问题，同时也会产生大量的酸性水，进而加剧设备腐蚀问题。根据延迟焦化装置腐蚀情况进行分析发现，影响延迟焦化装置腐蚀的因素较多，如设备材质、操作条件、油品性质等都会对延迟焦化装置造成不同程度的腐蚀。针对上述问题提出了几点优化建议：①采取适当的缓蚀剂，减缓设备腐蚀；②调整操作条件，保证稳定运行；③通过改善设备材质及改进操作方式来减缓腐蚀。

关键词：延迟焦化装置；腐蚀风险；优化措施

引言

在渣油的轻质处理过程中，推迟焦化是一个必不可少的设备，它具有成本低、操作简单等优点，并且可以适应大多数的原材料，通过与工厂里的其它流程结合起来，可以对渣油的高效率使用起到很好的推动作用，从而为炼化集成的发展奠定了坚实的技术基础。然而，随着炼制的石油品质的持续恶化，炼焦装置的腐蚀问题也在急剧增加，对炼焦装置的正常运转造成了很大的冲击，因此，必须对炼焦系统中普遍存在的腐蚀危险因素进行识别，及早制定相应的预防对策，确保炼焦系统的安全生产。

一、装置概况

某炼厂延迟焦化装置由四部分组成，即原料预处理、加热炉、焦化分馏塔、冷焦水处理塔。加热炉包括一次炉管、二次炉管和两台加热炉，其中一次炉管为三层，即底封、侧封和顶封，二次炉管为四层，即底封、侧封和顶封。焦化分馏塔主要是对一次炉生产的干气产生气进行分馏。冷焦水处理塔循环水系统主要用于对冷焦水进行处理。

装置使用的原料为二次蜡油和二次渣油。装置的原料经过加热后，进入分馏塔进行加工，通过分馏塔上的一组加热后，通过压缩机送至冷焦水处理系统进行进一步处理。在装置加工过程中，二次蜡油和二次渣油需要进入冷焦水处理系统中进行处理，以便于后续使用。

在冷焦水处理系统中有一台机械过滤器和两台文丘里过滤器。其中一台机械过滤器的作用是对进入冷焦水系统的原料进行过滤，并通过文丘里过滤器对冷焦水系统中的循环水进行过滤以达到净化的目的。而在文丘里过滤器的作用下，冷焦水系统中的循环水不会受到污染。

二、腐蚀情况

在延迟焦化装置的生产过程中，工艺条件是影响装置腐蚀的重要因素，所以需要结合延迟焦化装置的具体情况对腐蚀情况进行分析，并采取相应的优化措施。根据延迟焦化装置的生产特点，其腐蚀形式主要分为腐蚀减薄和腐蚀穿孔两种。

腐蚀减薄主要是由于原油中含有较多的硫酸盐、硫化物等，在加工过程中会与重质原料发生反应生成硫酸盐和硫化物，进而对设备造成严重的腐蚀，导致装置设备出现穿孔或环空带油问题。此外，在加工过程中也会产生酸性水，但由于操作条件较为复杂，所以其腐蚀程度较轻。

腐蚀穿孔主要是由于原油中含有硫化物和硫化氢等腐蚀性物质导致的一种快速减薄现象。当硫和硫化氢在设备上聚集时，会发生化学作用形成硫酸盐和硫化物等物质，进而导致设备出现穿孔。此外，由于硫和硫化氢等物质易在金属表面形成致密氧化膜，因此在加工过程中会对设备造成严重的腐蚀问题。

三、腐蚀原因分析

通过对延迟焦化装置腐蚀情况进行分析，发现设备腐蚀问题主要是由以下几方面原因造成的：

①设备材质的影响，延迟焦化装置中所用的设备材质大多为不锈钢，在进行加工过程中，设备内部会产生大量的酸性水，长期以往这些酸性水就会在设备表面形成一层膜，进而导致设备腐蚀问题。

②操作条件的影响，延迟焦化装置在加工过程中需要对反应产物进行分离，而反应产物中含有大量的酸性物质，这些酸性物质对设备产生腐蚀，导致腐蚀问题出现。

③油品性质的影响。延迟焦化装置中使用的原油大多是重质原油，这些重质原油具有较高的硫含量及硫容，在加工过程中产生大量的酸性水并容易发生硫腐蚀。

④操作方式的影响。延迟焦化装置在加工过程中会产生大量的酸性水，同时也会产生大量的硫化氢气体，这些气体会对设备造成严重的腐蚀问题。

⑤环境因素等影响。在加工过程中如果操作不当会对装置造成较大冲击，而这些冲击会破坏装置内部膜结构引起腐蚀问题出现。

四、优化措施

对原料性质进行分析，合理选择缓蚀剂，减缓设备腐蚀。在原料中添加适当的缓蚀剂，可以有效延缓设备的腐蚀，而在高温高压的条件下使用缓蚀剂会使得缓蚀效果不明显。所以，在延迟焦化装置中适当添加缓蚀剂能够有效减缓设备的腐蚀，并且对操作条件进行控制也可以减缓设备腐蚀。另外，如果对原料进行严格控制，降低油品中所含酸性物质的含量也能够减缓设备腐蚀。

通过改善设备材质及改进操作方式来减缓腐蚀。延迟焦化装置的高温高压条件会导致管束温度升高，使管束内壁产生应力裂纹，而裂纹发展到一定程度时就会引起管束的开裂损坏。此外由于延迟焦化装置加工环境中存在大量的酸性物质，而这些酸性物质也会加速设备腐蚀。因此应针对以上问题采取相应措施来降低介质对管束的冲刷磨损和应力腐蚀开裂情况。在具体操作过程中可以通过控制反应压力、反应温度等方式来减缓腐蚀。

五、几点建议

采用适当的缓蚀剂，减缓设备腐蚀。缓蚀剂可以有效减缓设备的腐蚀，降低设备的操作难度，并减少相应的成本支出。但是由于不同缓蚀剂具有不同的防腐机理，因此在选择缓蚀剂时需要根据现场情况进行合理选择，并结合实际情况进行综合考虑。对于延迟焦化装置而言，在生产过程中会产生酸性水，而这些酸性水对设备造成的腐蚀较为严重，因此在选用缓蚀剂时需要重点考虑酸性水的影响。通过向石油产品中加入一定量的缓蚀剂可以有效减少设备腐蚀现象出现的可能性，并且还能够降低由于酸性水对设备造成的腐蚀风险。

调整操作条件，保证稳定运行。由于延迟焦化装置属于高温、高压、低温环境下工作的重质原油加工装置，因此在加工过程中需要注意操作条件的控制，尤其是要关注设备所处温度以及压力条件是否满足生产需求。另外在操作过程中还需要加强对油品质量控制，并根据实际情况进行合理调整。在生产过程中需要做好密封工作，同时要定期进行设备检查、设备维护以及日常维护工作，确保设备处于良好且稳定运行状态。

结语

延迟焦化装置是炼油厂加工重质原料的主要装置之一，其在生产过程中容易产生严重的腐蚀问题，进而降低了设备的使用寿命和装置的使用效率，影响了炼油厂经济效益。因此，根据延迟焦化装置腐蚀情况进行分析可以得知，影响其腐蚀的因素较多，如原料性质、加工工艺、操作条件等都会对其造成不同程度的腐蚀。针对这些影响因素，提出了几点优化建议：①采取适当的缓蚀剂，减缓设备腐蚀。从原料性质出发，针对不同油品性质选择合适的缓蚀剂，降低原料中H2S等酸性物质的含量，从而减少其对设备造成的腐蚀性；②调整操作条件，保证稳定运行。在加工过程中需要严格控制加工温度、压力和液位等条件，避免发生温度、液位波动大的情况。由于延迟焦化装置温度高、腐蚀性强等特点，因此要对其进行防腐蚀处理，包括材质选择及改善设备操作方式等来降低腐蚀发生概率。

参考文献

[1]赵振新,陈泳健,丁书文.延迟焦化装置的主要腐蚀类型及防护措施[J].石油化工腐蚀与防护,2020,37(1):44-46.

[2]任俊杰.延迟焦化装置设备腐蚀原因分析及防护对策[J].石油化工腐蚀与防护,2021(06):012-014.

[3]白龙飞. 延迟焦化装置腐蚀风险及相关优化建议[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2022, 42(15):3.

[4]李贵军, 单广斌. 延迟焦化装置的腐蚀风险分析[J]. 安全．健康和环境, 2020, 20(4):4.

[5]赵振新, 陈泳健, 丁书文. 延迟焦化装置的主要腐蚀类型及防护措施[J]. 石油化工腐蚀与防护, 2020, 37(1):4.