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常压塔顶腐化机理及常顶系统腐化梗塞解决计划
【上海优发国际阀门讯】
随着加工原油品质劣质化水平的提高和正常生产运行周期不绝延长的需要，设备、管道的腐化问题愈发严峻。在炼厂常减压装置内，常压塔顶、常顶挥发线及常顶冷却系统在运行历程中越来越多地泛起以下情况：常压塔顶设备腐化、常顶挥发线腐化、常顶换热系统腐化、管道梗塞。常压系统的腐化主要集中在常压塔顶部的塔盘、塔内壁、常顶冷却系统等设备部分及常顶挥发线等管道部分，其中在塔顶油气出口四周塔壁、塔顶挥发线出口及塔顶冷却系统的换热器管壳、管制部位腐化最为严重。在塔顶部封头处有贴衬不锈钢的情况下腐化相对较轻，但在没有贴衬的地方腐化相对严重，例如塔顶挥发线出口的位置及位于贴衬不锈钢板下方的塔内壁部分。在生产运行周期内爆发的腐化、减薄、穿孔甚至开裂，尤其在常压塔顶设备处及塔顶挥发线管道部分爆发腐化，因设备、管道难以更换，对装置宁静生产影响极大，只能在停检周期内充分论证并解决。本文以某厂已有项目为例，探讨常压塔顶腐化及梗塞情况应对步伐。
1、常压塔顶腐化机理剖析
常压塔顶及其冷却系统腐化属于典范的湿硫化氢、湿氯化氢情况腐化。腐化机理主要是原油中含有大宗活性硫化物以及氯化物，它们会划分剖析形成硫化氢和氯化氢，在塔顶部温度下降的区域内，遇冷凝水并溶解在其中即形成了局部高浓度的盐酸、氢硫酸腐化体系，从而对设备及管道造成了强烈的腐化。虽然原油在经过电脱盐处理后，其中所含的盐浓度已经不大了，但仍有部分未脱净的如有机氯添加剂及无机氯盐等，在加热炉中高温情况下依然会剖析爆发氯化氢。氯化氢进塔后随油气上升至塔顶，在降温区域爆发冷凝形成高浓度盐酸，从而腐化金属。因酸根离子的来源是原油中的盐水解后爆发，现有的电脱盐系统尚无法将原油中的盐彻底脱除掉，所以无论原油是否含硫以及酸值崎岖，只要有盐保存就或多或少地会造成腐化。
腐化介质中主要身分氯化氢一般有2种来源，一种是保存于原油中的无机盐类，主要身分以氯化钙与氯化镁为主，在一定温度下二者水解爆发Cl-，与氢元素结合爆发氯化氢;另一种是因现有原油的开采技术问题，在采油历程中加入的某些药剂内含有氯仿等机氯化物，它们在一定温度下也会剖析爆发氯化氢。本文由优发国际协助转载分享,优发国际为专业生产宁静阀的厂家、主要生产种种弹簧式宁静阀、空压机宁静阀、宁静阀型号、衬氟宁静阀，并终身为使用单位提供相关产品技术支持。销售热线:021-69783299 官方网站:
硫化氢在此腐化情况中属次要身分，它主要由原油中保存的硫化物剖析而成。种种硫化物在原油中的含量、各自的热稳定性和情况温度决定了硫化氢的量。
水是腐化情况中的基础组成部分，它的来源为原油自己含有的水、电脱盐时注入的水以及塔顶挥发线上注入的水。
氯化氢和硫化氢的都属于低沸点物质，在生产历程中形成的氯化氢和硫化氢均随着常压塔中的油气向塔顶部聚集。在塔顶挥发线出口四周的降温区，在泛起第一滴凝结水液滴时，气相的氯化氢马上溶解在此液滴中呈强酸性。随着凝结水液滴不绝地增加并搜集，氯化氢的溶解量也在不绝提高，当凝结水液滴抵达一定量时，氯化氢气液两相平衡，硫化氢又溶解在液滴中，就形成了常压塔塔顶系统的湿氯化氢及湿硫化氢的酸性腐化情况。
在H2S-H2O腐化情况中，可以爆发硫化亚铁，附着在塔顶挥发线管道内壁生成稳定的硫化亚铁膜。但在炼制高酸原油的情况下，富含的HCl的情况中硫化亚铁膜难以形成，亚铁离子随的液相流失，腐化进程进一步加深。此历程中的反应为：
Fe+2HCl=FeCl2+H2;
Fe+H2S=FeS+H2;
FeS+2Cl-=FeCl2+S2-。
另外在HCl-H2O腐化情况中，不但有碳钢设备、管道的腐化减薄，不锈钢质料也会爆发点蚀。所以氯离子含量在常压系统腐化中起着最要害的作用。
2、常顶系统梗塞原理剖析
常顶系统的梗塞主要爆发在塔顶四周塔盘及三注的喷头上。梗塞主要由于在塔顶处保存气相HCl和NH3，二者在分子状态下即可快速反应生成NH4Cl，且NH4Cl极易结晶，会就近附着在三注喷头上形成梗塞，或者随介质流动附着在设备、管道壁上。另外钙镁离子在高温下也会析出，形成梗塞，除造成梗塞外，主要易形成垢下腐化，较一般的酸性腐化更严重。
3、常顶系统腐化梗塞解决计划
从工艺角度提升防腐。凭据腐化机理研究，结合各炼厂多年生产经验，接纳并进一步改善常压系统之前的“一脱三注”是很有须要的。即注中和剂（氨或胺）、注缓蚀剂、注水。合理地从工艺角度提升防腐步伐，是目前解决湿氯化氢及湿硫化氢腐化的基本要领。
3种注剂作用差别：注氨是为中和酸性物质（HCl、H2S），可进一步抑制腐化作用。调理pH值在7～9之间，通过检查塔顶脱水的pH值，并据此来调理氨的注入量。但因注氨易在塔顶或挥发线头部爆发梗塞及垢下腐化，因此中和剂氨在经过多年的生产实践后，已逐步被有机胺取代，有机胺既能中和降低酸度，又不爆发结垢。目前有的供应商进一步将胺与缓蚀剂合并，形成胺基中缓和蚀剂，现场使用效果良好。注缓蚀剂可以利用缓蚀剂的强外貌活性，其可以吸附在管道金属内外貌并形成抗水性的�；つ�，避面腐化介质与金属的接触，使其免受腐化。注水可以增加塔顶物流凝结点总水量，以降低HCI的浓度，减少腐化;可以溶解洗涤铵盐，制止形成铵盐结晶并进一步造成垢下腐化，不过水量不宜过大，不然也会稀释缓蚀剂浓度;可以使露点前移，�；ち鞒毯笮璞福ɡ淙雌鳌⒖绽淦鞯龋�。一般情况下，为使管道中气相露点前移，三注的位置选择塔顶挥发线尽量靠近出口的位置。一般塔顶三注的先后顺序是：注氨、注缓蚀剂、注水。
提升设备、管道材质品级。目前海内大大都炼厂的原油已逐步由高硫高酸原油替代低硫低酸原油，但许多常减压装置内的设备材质仍停留在仅适用于低硫原油工况。建议在新建、改扩建常压减装置的工程中，在综合考虑本钱及充分技术论证的前提下，推荐执行《加工高含硫原油部分装置在用设备及管道选材指导意见》，更换或升级革新常压塔材质。
设置腐化的日常在线监控与治理系统。监控设备、管道腐化速率，按期定点在高温及特殊部位进行测厚，停工时做好重点部位的测厚事情，检测纪录存档备查，对设备和管道的腐化情况要早发明、早处理，关于严重减薄管道更要有临时处理计划。
4、具体案例解析
以南方某石化公司常压塔顶管线为例，在2014年前加工辽河高硫高酸原油时，塔顶挥发线严重腐化，泛起过挥发线壁厚半年内由9 mm减薄至4 mm的情况。不但碳钢管线部分腐化严重，挥发线上的宁静阀入口段（不锈钢）管线部分也腐化裂开。同时塔顶注剂、注水线喷头处爆发严重的梗塞情况。剖析的初期减薄现象，在高硫高酸情况下，油气凝结下来的溶液中H2S和Cl-浓度高，造成FeS膜难以稳定形成，腐化加剧。另外Cl-对不锈钢的点蚀作用也很强，造成不锈钢部分腐化。
梗塞注水、注剂喷头处物质为白色晶体，剖析其喷头梗塞的原因，是中和剂NH3与HCl在气相条件下即生成了NH4Cl，其结晶后梗塞注水注剂喷头，造成缓释作用进一步下降。另外塔顶注水选用的新鲜水，高温情况下，新换水中钙镁离子析出加速，也在一定水平上加剧了结垢的生成。厥后用低浓度酸性液体（醋精）浸泡并用铁钎疏通后，梗塞溶解并去除。
2014年检修后，该公司对塔顶挥发线进行了全部更换（挥发线材质为20#GB/T 8163，宁静阀入口依然为不锈钢），在开工半年后进行的检测中发明在进入换热器前的挥发线管道壁腐化依然比较严重，随后调解加工油为博斯坦原油（高硫低酸），同时加大了注剂浓度，在换热器出口的采样点测得液体pH为6～7.5。同时对该管线进行每月一次的例行测厚，之后再没有发明进一步的减薄现象。剖析标明，这次腐化现象是因为再次加工的仍为辽河高硫高酸原油，氯离子含量仍过高，腐化情况没有改善。厥后换为博斯坦原油，又增大了注剂浓度，调理了管道内pH，氯化氢腐化获得停止，同时爆发了FeS钝化膜，也就泛起了后期不再进一步腐化的结果。车间厥后进一步选择胺基中缓和蚀剂来替代氨+缓蚀剂的组合，目前现场运行状况良好。
经过以上的剖析及实例可以得出结论：常压塔顶的腐化由挥发气相中的HCl和H2S导致，并且其中HCl起主要作用。通过合理的选择塔顶设备、管线的质料，并凭据实际生产情况改善注剂及注入点的位置，可以很洪流平上解决腐化问题的爆发。
