加工俄罗斯原油常减压蒸馏装置腐蚀调查

常雪冬 王万军(辽阳石化分公司炼油厂，辽宁 辽阳 111003)

辽阳石化分公司炼油厂，650万吨/年常减压蒸馏装置，是全国首套以加工全俄罗斯原油油的装置。由中国石化工程建设公司(SEI)设计，2005年10月由中国石油第七建设公司承建，2006年12月建成投产。设计型式为燃料—化工型原油一次加工装置，采用初馏、常压蒸馏、减压蒸馏三级蒸馏方案。按评价报告中所示，俄罗斯原油是属于含硫中间基原油，其中小.

常减压装置的腐蚀主要有低温湿硫化氢，氯化氢腐蚀、高温酸腐蚀、烟气硫酸露点腐蚀、高温环烷酸腐蚀等①。原油中的硫及环烷酸对设备的腐蚀贯穿着一次加工、二次加工全过程。

1 常减压蒸馏装置设备腐蚀现状

1.1 低温湿H2S，HCl—H2O型的腐蚀

在初馏塔、常压塔、减压塔塔顶馏出线及冷却设备上主要发生低温湿H2S，HCl—H2O型的腐蚀。在原油加工过程中，原油中所含的NaCl、CaCl2、MgCl2在一定的温度下发生水解反应，生成强烈的腐蚀介质HCl。

产生的大量HCl与原油中的硫化物加热分解生成的H2S，随着塔顶产生的油气一起进入初顶、常顶、减顶的冷凝冷却系统中，HCl和H2S在气相状态时，对金属设备产生的腐蚀作用很轻，有水存在，同时发生相变时，金属设备发生如下腐蚀:

由于HCl与H2S两种腐蚀介质共存，相互间构成循环腐蚀，使该系统内的金属腐蚀加速。

1.2 高温环烷酸的腐蚀

原油中的环烷酸对设备的腐蚀属于高温化学腐蚀。主要发生在235℃以上的高温冲刷部位，在工作环境270℃—280℃以及350℃—400℃两个温度区间腐蚀程度最为严重。在高温系统中，环烷酸除了与铁发生反应发生腐蚀以外，还能与腐蚀产物比如硫化亚铁反应，生成可溶于油的环烷酸铁。

当环烷酸与腐蚀产物反应时，不但破坏了具有一定保护作用的硫化亚铁膜，同时游离出硫化氢又可以进一步加速设备的腐蚀。因此，金属表面上，凡是保护膜破坏的地方就会露出新的金属表面，使腐蚀继续进行。而且，减压系统以及常压系统超过230℃的部位发生的腐蚀基本属于环烷酸腐蚀。

1.3 高温硫的腐蚀

发生高温硫腐蚀最严重的温度为200℃—400℃，只有活性硫(如单质硫，硫化氢，硫醇等)可直接与金属反应，发生硫化物腐蚀，其中大多数有机硫化物(称非活性硫)只有在高温下分解产生硫化氢，才与金属发生硫化反应②。

常压重油系统的高温硫及环烷酸腐蚀较轻，主要腐蚀发生在减压渣油系统，特别是高温管线的弯头前后腐蚀较为严重。

2 常减压蒸馏装置发生严重腐蚀部位

2.1 常压塔顶冷凝冷却系统发生的低温HCl—H2S—H2O腐蚀(图1、图2、图3)

2.1.1 常顶油气与原油E1002/1，E1002/2换热出口弯头，阀门阀体及阀板密封面的腐蚀，20#钢材质；

图1 E-1002/1管程出口三

图2 E-1002/1管程出口弯头

图3 常顶回流泵P-1008/2叶轮

通泄漏出石脑油

2.1.2 换热器E1002/1，E1002/2石脑油出口至A1002/1,2的20#钢管线焊口处及分支焊口处；

2.1.3 空冷器A1002/1-6部分管束，材质09Cr2AlMoRe发生腐蚀泄露；

2.1.4 常压塔仪表热电偶接管，压力指示接管法兰口处，材质是堆焊0Cr13，发生腐点腐蚀；

2.1.5 常一中，常二线抽出热电偶接管法兰焊口处，0Cr13堆焊。

2.2 减压塔顶板式空冷器系统的低温HCl-H2S-H2O的腐蚀

2.2.1 减压塔顶板式空冷A1008/1-4，A1009/1-2材质316L发生腐蚀泄露；

2.2.2 空冷器A1008/1-4空冷器入口放空线DN25,20#钢材质管线减薄严重，在焊口处拆掉4处；

2.2.3 二级，三级抽真空大气腿分别在部分弯头处腐蚀穿孔，材质20#钢；

2.2.4 高温部位，P1018/1,2减底渣油泵出口阀门的阀杆(图4)，出口单向阀的阀板；

图4 P-1018/2出口阀阀杆

2.2.5 减底渣油分别入E1322/1,2和E1312/1,2(渣油与初底油)换热器的90°弯头焊口及下直管段分别发现减薄和穿孔，Cr5M材质。

3 常减压蒸馏装置低温及高温部位设备腐蚀预防措施

3.1 目前常减压蒸汽装置的防腐措施

目前常减压蒸馏装置的防腐蚀主要采用“一脱三注”(脱盐、注中和剂、注缓蚀剂、注水)工艺防腐，目的利用电脱盐设备将原油中的盐类脱除，减少加工过程中HCl的生成，利用在各塔顶馏出线注中和剂、缓蚀剂、水等降低或防止低温部的设备腐蚀。

3.2 根据腐蚀介质的种类和浓度选择合适的设备材质

各塔顶馏出线材质可选择厚壁的20#碳钢材质，换热器的壳体可选择16MnR和管束可选择TAI(钛)，常顶空冷器管束由原来的09Cr2AlMoRe改成2205双相钢材，主要是为了避开高浓度的HCl和H2S的交替腐蚀和氯离子腐蚀。减顶板式空冷器将原材质316L的A1008/1-4和A1009/1,2全部改成2205双相钢材质，减顶大气腿材质选择20#钢厚壁，将介质下降的角度进行调整，将90°的弯头改为45°弯头并且拆除外部冷保温，防止内外管线的腐蚀。

3.3 高温部位的设备腐蚀

3.3.1 减压塔底渣油高温部位，对机泵的出入口阀门的阀板，阀杆进行材质升级，选择316L。阀出口单向阀的阀砣和挂钩材质选择316L。

3.3.2 减底渣油泵出口进换热器前的管线必须核算选择安全流速，避免腐蚀和超速冲刷同时进行。

3.3.3 初顶油汽，常顶油汽，减顶油汽在进入换热器冷却器前进料方式必须均匀防止偏流出现，加快设备的腐蚀。

4 结语

部分分析报告显示，俄罗斯原油性质已发生了改变。硫含量大于或接近0.5%，而大于530℃的组分明显增多，原来大于530℃组分只有13%。近年来已经达到20%，随着原油质量劣质化给俄油加工装置带来了新的问题，我们还要尽快探索发生问题的原因，找出解决问题的有效办法。

[1]《防腐蚀工程》，中国石化出版社，秦国治、袁士宵主编.

[2]《含硫含酸原油加工技术》，中国石化出版社.