常減壓加工含硫原油存在問題與對策

1、常減壓加工含硫原油存在問題與對策常減壓加工含硫原油存在問題與對策江邁進(jìn)江邁進(jìn)福建煉油化工有限公司摘要簡要介紹了福建煉化公司的原油加工情況，結(jié)合設(shè)備發(fā)生腐蝕的機(jī)理，重點分析了常減壓蒸餾裝置加工含（高）硫原油時，設(shè)備存在腐蝕的原因，并從工藝防腐和設(shè)備材質(zhì)防腐兩方面提出相適應(yīng)的對策。關(guān)鍵詞原油加工常減壓硫腐蝕對策中石化福建煉化公司常減壓蒸餾裝置投產(chǎn)于1992年8月，為適應(yīng)原油市場的變化以及加工外油的需要，裝置先后經(jīng)歷了1993年和1997年兩

2、次較大的改造，加工能力由原來的2.5Mta擴(kuò)大到4.0Mta，原油品種由最初設(shè)計的勝利黃島外輸原油改變?yōu)槟苓m應(yīng)加工多種進(jìn)口原油的蒸餾裝置，加工含硫原油承受能力由1997年設(shè)計的不大于0.65％提升到0.85％。實際生產(chǎn)中，裝置采用加工混合原油（2～6種原油混煉）的形式運行，混合原油硫含量在0.35％～1.0％之間，其中硫含量在0.5％～0.85％的占70％左右，到目前為止，我們已加工的原油品種有四十多種。加工硫含量較高的原油，常減壓裝置

3、存在的主要問題是設(shè)備腐蝕，隨著原油含硫量的升高和裝置運行周期的延長，設(shè)備在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題也相應(yīng)增多，若處理不好將危及到裝置安全生產(chǎn)和長周期運行。下面就我裝置04年的原油加工基本情況、生產(chǎn)上遇到的典型問題及采取的對策進(jìn)行闡述。1原油加工情況2004年常減壓裝置共加工原油3905.5kt，涉及原油種類21種，混合原油的硫含量在0.42%～0.85％之間，全年平均含硫達(dá)到了0.58%，含硫量較高的時段為5月1至20日，平均達(dá)到了0.8%以上

4、，其生產(chǎn)情況見表1～2。1.1產(chǎn)品質(zhì)量的控制原油含硫量升高，根據(jù)硫在產(chǎn)品中的分布規(guī)律，常減壓各側(cè)線產(chǎn)品的硫含量亦相應(yīng)增加，除設(shè)備腐蝕加重外，對公司的產(chǎn)品質(zhì)量影響也很大。由于采用堿洗電精制對硫的脫除作用不大（只能降低柴油的酸度），以及福煉公司目前柴油的加氫能力較低等因素影響，因此，常減壓裝置產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整可以發(fā)揮一定的作用。在加工較原油含硫量較高的階段，我們在產(chǎn)品方面采取的措施是：a)常一線生產(chǎn)柴油調(diào)和組分。常一線柴油組分輕、含硫低有利于

5、降低公司柴油產(chǎn)品的硫含量，此外，常一線暫停出柴油組分而改出其它產(chǎn)品（如航煤等），可充分利用現(xiàn)有的加氫精制能力來脫除柴油中的硫。b)常三線柴油性質(zhì)適當(dāng)壓輕。常減壓的柴油產(chǎn)品相比較，常三線柴油中的硫含量較高，適當(dāng)壓輕有利于降低產(chǎn)品中的硫，其次是常三線油量少可減輕加氫裝置能力不足的負(fù)擔(dān)。c)減一線轉(zhuǎn)產(chǎn)船用燃料油。若減一線生產(chǎn)柴油，其硫含量在常減壓中屬最高。我們結(jié)合市場需求，將減一線轉(zhuǎn)產(chǎn)對硫含量要求不高的船用燃料油，并將常三線壓輕時未產(chǎn)出的部分

6、從減一線拔出，來保證常減壓裝置的輕油收率。表1部分原油混煉比例和硫含量200405022004051020040516原油品種阿：愛：黑阿：愛：黑：馬：北阿：愛：白：馬：北60:15:2534:12:5:39:1025:15:30:20:10混煉比%硫含量%%0.790.810.84酸值(mgg1)0.250.200.20原油加工量(th1)412426425輕油收率%45.648.148.4注：阿：阿曼愛：愛斯克蘭特，黑：黑獅，馬：馬

7、西拉，北：北坡，白：白虎。表2產(chǎn)品的用途和硫含量（取自2004年5月10日）油，目前還無良策，破乳劑型號的開發(fā)與評選工作任重道遠(yuǎn)，希望和破乳劑研制單位多交流，加強(qiáng)協(xié)作，爭取今后能在破乳脫鹽方面有更大的突破。③加注脫鹽劑:當(dāng)所加工的原油含鹽量較高時，可適當(dāng)加入一定量的脫鹽劑與破乳劑一同注入原油中。實際操作檢驗，加注脫鹽劑后能夠提高原油的脫鹽率Ca、Mg的脫除率有明顯提高，分別提高了21%和14%左右。b)效果:對原油電脫鹽操作條件實施優(yōu)化

8、（含操作溫度、原油注水量、油水混合強(qiáng)度、電場強(qiáng)度的調(diào)節(jié)）后，電脫鹽的運行狀況明顯好轉(zhuǎn)，原油脫鹽效果得到提高。通過兩年多的運行情況證明，電脫鹽罐操作平穩(wěn)，脫后原油含鹽量平均小于1.5mgL、含水小于0.03%，含鹽污水平均含油量不大于70μgg，可見達(dá)到了令人滿意的效果，為裝置加工含（高）硫原油的安全生產(chǎn)起到了積極作用。c)塔頂“三注”:根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，煉油廠設(shè)備失效事故中，低溫部位腐蝕引起的占72.5%，高溫部位腐蝕引起的占22.5%

9、。初、常和減頂系統(tǒng)屬于低溫部位，其設(shè)備腐蝕問題不可忽視。我裝置設(shè)計時的“三注”防腐措施，是在塔頂揮發(fā)線上采用傳統(tǒng)的注氨、注水和注7019緩蝕劑。而這種措施的缺點較多，主要表現(xiàn)在pH值不易控制、露點部位與較高溫(70～115℃)的部位防腐效果差、塔頂冷凝水水質(zhì)差（水黑鐵銹多）、NH4Cl與銹渣造成切水管經(jīng)常堵塞，影響到裝置的正常運行。因此，必須尋求更好的解決辦法。①改注有機(jī)胺（YF97防腐劑）：有機(jī)胺具有良好的防腐效果和一定的中和作用，按

10、照產(chǎn)品使用說明書要求，有機(jī)胺YF97能同時代替注緩蝕劑和氨，即變“三注”為“兩注”。1998年底，在常頂試用YF97防腐劑時，效果較好，但是有機(jī)胺的價格高、用量大，經(jīng)濟(jì)上很不合算。于是我們調(diào)整了有機(jī)胺的注入量，同時恢復(fù)（少量）注氨來調(diào)節(jié)冷凝水的pH值，再根據(jù)常頂冷凝水中的鐵離子含量來尋找最佳條件，得到了很好的效果。2000年3月正式在常頂揮發(fā)線上使用當(dāng)年10月把常頂空冷E100110～11入口法蘭拆開檢查時，發(fā)現(xiàn)管箱內(nèi)幾乎無銹渣存在，進(jìn)

11、一步驗證了其良好的防腐性。2001年推廣到初頂、減頂上使用YF97防腐劑，按照我們評定的最佳方案，仍注入少量的氨水，塔頂冷凝水pH值控制在7.5～8.5之間，經(jīng)過4年多的時間運行情況來看，效果很好。②改善塔頂注水的質(zhì)量：1999年8月以前，常減壓裝置三塔注水采用初、常頂回流罐切水循環(huán)利用，由于其切水中含有一定量的硫化物和Cl，導(dǎo)致塔頂重復(fù)腐蝕。1999年車間對塔頂注水流程進(jìn)行了技術(shù)改造，把塔頂注水改為電脫鹽注水（凝結(jié)水或回用水），改善了

12、水質(zhì)，起到了一定的防腐作用。d)設(shè)備材質(zhì)防腐:高溫部位的防腐措施，目前主要還是從選擇耐腐蝕材料入手?，F(xiàn)有裝置主要是提升重要（易腐蝕）部位的設(shè)備材質(zhì)。①塔頂?shù)蜏夭课怀捎霉に嚪栏?，還在易腐蝕的部位實施襯里、加厚、噴涂料等手段來加強(qiáng)防腐。②設(shè)備材質(zhì)上等級:在重質(zhì)油、渣油系統(tǒng)的高溫部位，采用耐腐蝕的合金鋼材料。如爐子轉(zhuǎn)油線采用了316L；常重?fù)Q熱器E10101.2、減渣換熱器E10141.2采用不銹鋼芯子；常壓塔、減壓塔底部采用不銹鋼復(fù)合鋼

13、板；減底泵體Ⅱ材質(zhì)提升為Ⅲ材質(zhì)。通過合理選材，可避免因材質(zhì)級別不高而造成的設(shè)備腐蝕，影響裝置安全生產(chǎn)。③設(shè)備內(nèi)外表面加防腐材料:為了防止空冷器和冷卻器腐蝕造成環(huán)境污染、發(fā)生安全事故，同時又要考慮節(jié)約設(shè)備投資。常減壓裝置當(dāng)前采取的主要有效防腐措施是:冷卻器芯子內(nèi)外噴涂漆酚酞防腐涂料；空冷器管束入口端相變區(qū)加鈦管襯里；在空冷器入口堵頭上連接鋁或鋅的犧牲陽極保護(hù)法。以上措施均能有效控制設(shè)備的低溫HClH2SH2O型腐蝕和循環(huán)水設(shè)備的腐蝕速度。

14、3存在的問題及今后改進(jìn)的方向3.1常頂空冷入口處腐蝕嚴(yán)重常頂空冷管束腐蝕比較嚴(yán)重，最短使用壽命為3年半?？绽涔苁肟诙思右r鈦管后，有效地提高了空冷設(shè)備的防腐能力，但接近空冷器入口段的管線在裝置開工后期，多次發(fā)生腐蝕穿孔現(xiàn)象，其附近管道的材質(zhì)問題有待解決。此外，冷換管束的腐蝕防腐，建議試用新型耐腐蝕材質(zhì)，提高管束的使用壽命。3.2加熱爐的腐蝕問題加熱爐空氣預(yù)熱器系統(tǒng)低溫露點腐蝕逐年加劇，加熱爐燃料的硫含量需要進(jìn)一步凈化。此外，歷次停工檢修

15、時，發(fā)現(xiàn)火嘴的低瓦及高瓦噴頭均有被燒壞的現(xiàn)象，在選用新型的火嘴噴頭或應(yīng)用新型噴頭材料方面，有待進(jìn)一步研究和試用。高溫管線、壓力管道增設(shè)在線測厚及在線腐蝕性檢測為保證裝置實施三年一修計劃，建議動態(tài)掌握重點設(shè)備的運行狀況和腐蝕情況，確保裝置在加工含（高）硫原油時，能夠長周期安全運行。4結(jié)束語實踐證明，福建煉化公司常減壓裝置所采用的防腐對策，均能起到減輕設(shè)備腐蝕的作用。根據(jù)上述分析我們可以得出以下結(jié)論：a)通過選用與原油品種相適應(yīng)的破乳劑、脫

16、鹽劑，并結(jié)合優(yōu)化電脫鹽操作條件，能有效地降低原油中的鹽含量，使塔頂冷凝水中的[Cl]濃度減少，最終達(dá)到減緩分餾塔頂設(shè)備腐蝕的目的。b)用有機(jī)胺代替緩蝕劑，可以更好地發(fā)揮塔頂“三注”的防腐作用。c)塔頂空冷器管束入口端加襯鈦管、減底泵體材質(zhì)升級等防腐措施經(jīng)濟(jì)實用。對裝置重要而易腐蝕的部位，選取恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備材質(zhì)升級措施，進(jìn)行重點防腐。可用較少的投入，達(dá)到提升整個生產(chǎn)裝置的抗腐能力。d)實際生產(chǎn)過程中，根據(jù)裝置自身的特點，分析設(shè)備發(fā)生腐蝕的原因