炼化设备冲刷腐蚀失效分析及控制策略

目的冲刷腐蚀失效是制约炼油装置安全运行的重大隐患,通过分析炼化设备系统中典型冲刷腐蚀失效的机理和影响因素,提出石油炼制过程中冲刷腐蚀的控制策略。方法基于炼油装置的工艺流程、设备和管道的结构设计、腐蚀介质和材质等,分别针对减压转油线防冲板、硫酸烷基化装置反应流出物注碱口管线、酸性水汽提塔顶富氨气系统,以及焦化分馏塔进料段塔壁腐蚀问题进行失效分析。结果通过将材质升级为317L,避免了减压转油线防冲板因环烷酸冲刷腐蚀而减薄。通过改进碱注入方式和优化操作工艺方式,减缓了硫酸烷基化装置反应流出物注碱口管线的硫酸腐蚀。通过将空冷器管束材质升级为316L,及增加管道直径的措施,防治了酸性水汽提塔顶富氨气系统酸性水冲刷腐蚀。通过更换进料分配器解决了焦化分馏塔进料段塔壁腐蚀泄漏的难题。结论炼化设备冲刷腐蚀的控制策略:依据主动防腐的观念,在遵循炼化设备选材导则进行合理选材的基础上,充分考虑设备、管道的实际工艺操作情况,针对具体部位进行腐蚀评估,发现薄弱部位并及时调整相关操作(操作工艺、工艺防腐和腐蚀监测等),从而保证了炼化装置的安全稳定运行。     

炼油加工过程中氯离子与硫离子对 316L 不锈钢和Monel 合金腐蚀的影响

目的研究常减压装置高温原油馏分及塔顶水相中氯离子、硫离子含量对316L不锈钢和Monel合金(镍基合金)腐蚀的影响。方法通过腐蚀挂片实验,获得316L不锈钢和Monel合金在含不同浓度氯离子和硫离子的水相、油相中的腐蚀速率变化规律。利用扫描电子显微镜,研究316L和Monel合金表面腐蚀后的微观形貌,探讨两种离子对316L不锈钢和Monel合金腐蚀的影响规律。结果在酸值较高的脱后原油中,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.0091,0.0248 mm/a;在酸值较低的常二段馏分中,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.0078,0.0031 mm/a。在常二段馏分中,加入600mg/L氯离子和30 mg/L硫化钠时,316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率分别为0.1755,0.1707 mm/a。在相同条件的脱后原油中,316L不锈钢的腐蚀速率为0.0545 mm/a,Monel合金的腐蚀速率为0.1281mm/a。结论油相中氯离子含量较低时,环烷酸腐蚀占主导因素;而氯离子含量达到较高水平后,氯离子对腐蚀的影响占主导作用。316L不锈钢和Monel合金的腐蚀速率都随氯离子含量的增加而增加,并且硫离子的存在对腐蚀也有一定的促进作用。在塔顶水相中,氯离子和硫离子均对Monel合金腐蚀的影响不大。     

常减压蒸馏装置塔顶系统缓蚀剂的评价方法与应用

针对常减压蒸馏装置塔顶系统，建立了一套缓蚀剂筛选与评价方法。参考相关标准，采用静态挂片失重法评价缓蚀剂的缓蚀效率；采用硫酸铜饱和溶液评价缓蚀剂的成膜性能；以乳化液的稳定程度来评价缓蚀剂的乳化倾向；以水、石脑油馏分为溶剂，考察缓蚀剂在油品和水中的溶解或分散性能；上述4项性能最优的缓蚀剂为适合的缓蚀剂。采用本方法对5种缓蚀剂进行了筛选，其中EPR81的性能最优，现场应用结果也验证了其性能优良，可见评价方法准确且有效。     

调节阀内部弹性垫圈开裂分析

弹性垫圈可防止螺栓松动，增强密封性，通常采用弹簧钢或不锈钢等特殊材质制造。调节阀内部弹性垫圈受到周期性载荷应力作用和硫化氢腐蚀，在短期服役后出现断裂，一次断口呈现典型的脆性断裂特征，垫圈内外均有裂纹。根据金相组织分析和扫描电镜分析结果，结合垫圈服役环境分析，认为高温高压环境下由氢气导致氢脆的可能性极小，垫圈断裂的根本原因在于垫圈表面镀铬时氢原子进入钢中，垫圈在后续加工过程中未进行消氢处理或消氢不彻底，造成残留氢在高温条件下短时间内积聚导致垫圈断裂。     

炼厂燃油锅炉屏式过热器管失效分析

采用宏观观察、金相观察、扫描电子显微分析、成分分析等分析方法,对燃油锅炉屏式过热器发生开裂失效原因进行了分析研究。结果表明:该管长期在高温下运行产生了蠕变现象;珠光体组织出现严重的球化现象,大量碳化物呈链状沿晶界析出;过热器管道内壁存在约371.55μm厚度的氧化层。因此,管束长期局部过热服役,致使金相组织发生改变,大大降低了材料的力学性能,从而发生蠕变开裂现象。     

变换单元洗氨塔腐蚀与防护探讨

为解决煤制氢装置变换单元变换气洗氨塔内壁及塔盘存在严重腐蚀的问题，在对部分生产企业腐蚀调研和文献调研的基础上，探讨腐蚀机理及其影响因素，确认变换气洗氨塔腐蚀属于CO₂与H₂S共同存在下的腐蚀，腐蚀的发生与H₂S浓度、CO₂分压、pH等因素相关。在变换气洗氨塔操作条件下，变换气中的氨被洗涤水吸附后，CO₂破坏了不锈钢钝化层，形成腐蚀产物保护膜，低H₂S含量可破坏腐蚀产物膜导致腐蚀加剧；随着H₂S含量增加，生成的FeS和FeS_1-x逐渐转化为FeS保护膜减缓腐蚀；当变换气中H₂S含量大于临界值，在不锈钢表面形成完整的硫化物钝化膜，从而保护金属。工业实际应用表明，变换气中硫化氢浓度为不低于5 335μg/g,相应体积浓度不低于0.35%时，变换气洗氨塔腐蚀轻微。在此基础上，对变换气洗氨塔提出了材质升级、H₂S浓度调整等方面的防腐改进措施。     

常减压蒸馏装置原油注碱技术的探讨与实践

目前，随着高酸、高硫等劣质原油加工比例的不断增加，劣质原油加工已成为世界炼油企业共同面临的难题，尤其是常减压蒸馏装置塔顶系统低温轻油部位的腐蚀问题更为突出。本研究系统分析了原油注碱技术在塔顶氯离子控制、管线和炉管碱脆、换热器结垢、二次加工装置影响等各方面的利弊因素，提出了原油注碱的前提条件、注入浓度及注入量、注入部位、注入设施设计及选材、相关的腐蚀检测与化验分析等方面的具体措施。国内炼化企业原油注碱的工业应用证明，原油注碱技术作为一种传统且有效的工艺防腐措施，在兼顾对碱脆、结垢和催化剂中毒等不利因素的条件下，对于控制常减压蒸馏装置塔顶系统腐蚀具有非常良好的效果。     

蒸馏装置塔顶系统露点腐蚀与控制

结合炼油企业的腐蚀案例,论述蒸馏装置塔顶系统发生露点腐蚀的成因、机理,以及针对性的工艺防腐蚀措施。结果表明:塔顶系统在露点部位易形成"盐酸腐蚀环境",是塔顶系统最严重的腐蚀部位。结合常压塔顶塔壁腐蚀穿孔、塔盘及塔内件腐蚀案例,通过分析腐蚀原因和过程,提出将塔顶回流温度提高到80℃的工艺防腐蚀措施,有效避免此类腐蚀的发生;结合常压塔顶油气换热器管箱入口部位腐蚀案例,通过分析腐蚀原因和过程,提出将注水点前移,设置注入喷头的工艺防腐蚀措施来控制低温露点腐蚀。在合理选材的基础上,优化不合理的工艺操作是控制塔顶系统露点腐蚀的关键。     

连续重整装置的腐蚀检查与防护措施

炼化装置停工期间的腐蚀检查是设备腐蚀安全管理的重要环节.通过腐蚀检查,可以全面掌握装置的腐蚀状况,及时发现腐蚀隐患,分析腐蚀原因,提出有针对性的防护措施.对国内某炼化企业2.0 Mt/a连续重整装置开展了停工期间的腐蚀检查,分析装置的关键易腐蚀设备及其腐蚀原因.评价了上个运行周期材料防腐蚀和工艺防腐蚀措施的效果,探讨了腐蚀预测与实际腐蚀情况的差异,并就该装置主要腐蚀问题提出了防护措施及改进建议.