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焦化装置高温管道腐蚀分析及防护措施.pdf

  • 上传人:Ericyan
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  • 上传时间:2017-06-17
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    关 键  词:
    焦化 装置 高温 管道 腐蚀 分析 防护 措施
    资源描述:
    腐蚀与防护
    石油化工设备技术,2016,37(1)?56?
    Petro-chemical Equipment Technology
    焦化装置高温管道腐蚀分析及防护措施
    李东珂,韩婧,程前进,刘岳军
    (中国石油化工股份有限公司洛阳分公司,河南洛阳471012)
    摘要:中国石化洛阳分公司延迟焦化装置自2011年开エ以来,采用1Cr5Mo及1Cr9Mo的高温管道
    腐蚀现象比较严重,腐蚀减速率明显加快。文章通过对相关数据的采集处理发现,装置所加工渣油近期劣
    质化倾向较为严重,硫含量及酸值升高的现象较为明显,由此导致的高温硫腐蚀及琢烷酸腐蚀是引起管道减
    薄的主要原因,同时,这些管道所在的具体腐蚀环境叉导致了不同的腐蚀速率。针对高温管道腐蚀原因提出
    了可行性较高的防护措施,可以有效降低高温腐蚀带来的危害。
    关键词:焦化装置高温硫腐蚀环婋酸腐蚀
    中国石化洛阳分公司延迟焦化装置由洛阳石馏塔底及蜡油管道采用1Cr5Mo,管道中存在的
    化王程公司设计并总承包,装置设计加了能力腐蚀介质包含元素硫、活性硫化物(H2S、硫醇等)
    140万t/a,采用“一炉两塔”和“可灵活调节循环以及环烷酸,可引起高温硫腐蚀和环烷酸腐蚀。
    比”工艺流程。出于原油性质逐步劣质化,延迟焦通过近期的观测,发现这些部位出现了较为明显
    化作为二次加工装置,直接受到原料劣质化的影的腐蚀迹象
    响,2011年开工以来出现了焦炭塔油气线热电偶
    高温部位腐蚀泄漏,特剔是现阶段装置处于运行
    S含量超过1%mle
    100
    周期后期,针对发生的腐蚀问题更度高度重视
    通过对焦化装置高温腐蚀机理进行分析,提出
    应对措施,希望对装置平稳运行提出指导。
    腐蚀现状

    1.1高温管道材质
    依据《加工高硫原油重点装置主要设备设计
    选材导则》,焦化装置内240C以上含硫油气管道
    采用1 Cr5mo及1Cr9Mo材质,其中含有的Cr能
    有效的提高钢耐硫化物高温腐蚀的性能。图1为
    350
    API RP571提供的,当工作在250~450C时不
    温度/
    同含Cr量钢材的高温硫腐蚀速率。从图1中可
    图1温度与Cr含量对高温硫腐蚀速率的影响
    以看出,随着温度的升高,腐蚀速率出现上升,而
    Cr含量增多时腐蚀速率下降。Cr之所以可以有
    1.2加热炉炉管腐蚀情况
    效耐高温硫腐蚀是因为含Cr钢在表面能生成尖
    渣油通过加热炉炉管从300℃升温至490
    晶石型双层膜,外层为多孔FeS或是铁铬尖晶石
    C,因近年来上游装置电脱盐系统运行变差的原
    FeCr2S1,内层是Cr2O3。因此,正常工况下采用
    因,导致渣油在炉管内结焦速度增快,炉管内壁形
    1Cr5Mo及1Cr9Mo材质的管道腐蚀速率较低
    成的焦层作为一层厚且致密的保护膜,可以起到
    腐蚀问题并不严重】。
    收稿日期:2015-09-02
    这些被腐蚀的管道主要分布在加热炉炉管、
    作者简介;李东珂,男,2012年毕业于郑州大学过程装备与
    焦炭塔顶油气线、分馏塔底及蜡油段高温部位,其
    控制工程专业,主要从事参数调控工作,助理工程师。
    中加热炉炉管采用1Cr9Mo,焦炭塔顶油气线、分
    Email:649635277@qc.com
    第37卷第1期
    李东珂等.焦化装置高温管道腐蚀分析及防护措施
    57
    定的防腐作用,图2为2014年2月份机械清焦1.4腐蚀监测系统
    时的照片。
    延迟焦化装置内高温管道腐蚀监测包含腐蚀
    探针在线监测系统与定时定点测厚两项。图5为
    分馏塔底循环油管道在2014年由腐蚀探针监测
    20.2、
    到的腐蚀速率,其中纵坐标为减薄厚度。图5所
    示2014年5月14日前后腐蚀探针失效,出现剧
    烈波动,另装置内其他高温管道的腐蚀探针也先
    后失效,无法继续提供实时腐蚀速率。统计探针
    及相应管道材质得表1,可见探针与管道所用材
    图2机械清焦时炉管弯头结焦现象
    质一致。
    但是考虑到炉管内壁结焦前期,由于焦层厚
    度较薄,管内壁可发生腐蚀现象。图3为机械清
    20书
    焦时从炉管内壁清除所得的焦块,从图3中可以
    46
    ?44
    看到焦块上附着有黄色铁锈,说明在结焦前期加

    热炉炉管确实存在腐蚀现象
    40
    n38
    632
    04-24
    05-02
    05-10
    寸间
    图52014年分馏塔底出口管道腐蚀探针监测数据
    表1高温管道腐蚀探针及管道材质统计
    探针位置
    蜡油抽出管道分馏底循环油管道
    图3机械清焦所产焦块上附着有黄色铁锈
    探针材质
    1Cr5Mo高温
    1Cr5Mo高温
    介质
    重蜡油
    循环油
    1.3焦炭塔顶部油气线腐蚀情况
    介质温度/C
    360~375
    355~~365
    焦炭塔顶部油气线为1Cr5Mo管道,生产塔
    管道材质
    Icr5 Mo
    1cr5mo
    油气全部经过此处送往分馏塔,油气温度处于
    390~420℃。2013年油气线热电偶套管出现腐
    因探针构造存在不足无法取出,故其失效原
    蚀穿孔,发生泄露现象,抢修后热电偶切除隔因无法得到确定,探针失效前监测显示管道平均
    离,如图4所示。热电偶套管所用材质为0013腐蚀速率为Q.183mm,接近防控值.2mm/a.
    不锈钢,Cr含量高于油气线管道材质,因此可由可以看出高温管道近期腐蚀速率较快。
    图1的腐蚀速率分布得出结论,处在同样腐蚀环
    探针失效后高温管道的腐蚀监测依靠定时定
    境下的焦炭塔顶油气线,应会发生更为剧烈的腐点测厚进行,焦炭塔油气线、分馏塔底及蜡油管道
    蚀现象。
    这3处管道各设有3个位置进行定点测厚,对测
    厚数据进行统计整理得到图6~图8。
    14.7
    1-4.5
    14.3
    平均值1
    14.1
    加13.9
    13.7
    2013-01
    2013-08
    2014-0
    测厚时间
    图4焦炭塔油气线处热偶抢修后状态
    图6焦炭塔油气线定点测厚数据统计
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