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摘要:常减压蒸馏装置是我国原油生产加工过程中非常重要的装置之一,该装置对于原油的生产质量起着非常关键性的作用,但是现阶段我国很多原油生产企业都面临着常减压蒸馏装置的腐蚀问题,不仅对企业造成了安全隐患,而且严重阻碍了原油生产企业的发展和进步。针对这种情况,笔者主要从常减压蒸馏装置的工艺防腐技术原理、应用及发展等方面进行详细地论述,希望这些意见和建议能够对我国原油生产行业的发展添加助力。
关键词:常减压蒸馏装置工艺;防腐;应用;发展
引言
在生产过程中,常减压装置是最容易受到腐蚀性物质侵蚀的部分,装置被腐蚀不仅影响原油产出质量,而且还会成为生产的安全隐患,容易造成安全事故。所以,针对常减压蒸馏装置的腐蚀防护是非常重要的环节,只有弄清装置的腐蚀机理,并采取有效的针对措施,才能保障常减压蒸馏装置的正常使用,从而保障原油生产的有效开展。
1装置腐蚀机理
常减压蒸馏装置的腐蚀机理主要包括三个方面:首先,低温轻油部位腐蚀。在原油生产过程中要进行高温蒸馏,在蒸馏过程中就会使得原油当中的一些酸性物质挥发出来,这些酸性物质往往以气体的形式出现,在这样的状态之下,气体的酸性不强,所以对蒸馏装置的腐蚀性也不高,基本上构不成威胁,但是当这些气体溶于水之后,酸性气体变成酸性液体,这些液体的酸性要远高于酸性气体,会对蒸馏装置造成很大的影响,严重腐蚀机械设备。其次,高温硫腐蚀。在原油生产过程中,还会产生一些硫化物质,例如有机硫化物会生成硫化氢和元素硫,而这些硫化物质可以在碳钢表面发生化学反应,从而直接对其腐蚀。但是在不同的温度之下其腐蚀性也是有所区别的。例如,当生产温度达到350摄氏度而低于400摄氏度时硫元素的腐蚀性就会高于硫化氢的腐蚀性,这时硫元素就可以直接与铁进行反应,腐蚀设备表面。最后,环烷酸腐蚀。在原油生产过程中还会产生另一种酸性物质,即环烷酸。这种酸性物质也可以直接与铁反应并生成环烷酸铁,这种物质是易溶于油的,由于它的这种特性会加速它的腐蚀,让更多的金属表面露出来,进一步促进金属表面的腐蚀。
2常减压装置腐蚀介质分析
化工腐蚀介质种类较多,其中氯化物是最常见的一种。原油脱水处理后会残留少量的水分,这些残留水中大多含有盐分,其中主要就是氯化物,包括氯化钠(NaCl)、氯化钙(CaCl2)及氯化镁(MgCl2)等,在受热情况下CaCl2与MgCl2容易发生水解,产生具有强烈腐蚀性的的氯化氢。
另外一种常见的腐蚀介质就是含硫化合物,硫化物腐蚀能力与温度存在直接联系。原油中部分硫化物不耐热,在受热情况下容易发生分解,随着温度上升逐渐分解成相对分子质量小的硫化物。硫元素还可以与硫化氢之间相互转化,暴露在空气中的硫化氢被氧化后生产硫元素,而硫元素又可以与原油中的烃类物发生化学反应生成硫化氢。这一系列变化造成硫化氢可以在高温与低温间不断转化,分布在装置的不同位置,其中硫化氢腐蚀主要集中在装置低温部位,而元素硫腐蚀则集中在装置高温部分。
此外,有机酸也是一种常见的腐蚀介质,有机酸本身具有极强的腐蚀性,其构成主要为环烷酸与少量低分子脂肪酸。原油中还存在一些处于游离状态的氧、二氧化碳及水,常减压装置中有原油注入后,处于游离状态的杂志会随着温度升高而抓紧溢出,冷凝系统处理后产生腐蚀。
3常减压蒸馏装置工艺防腐应用及进展
3.1加强防腐
常减压蒸馏装置中经常会出现不同程度上的腐蚀情况,此时技术人员可以根据该装置的具体腐蚀情况进行防腐措施的选择,现阶段在常减压蒸馏装置的防范工作中最常用的技术就是工艺防腐,其防腐效果相较于其他方法而言具有较大的优势。工艺防腐主要体现在以下几个方面:第一,在低温状态下的常减压蒸馏装置防腐防护,通过“一脱三注”来进行防腐,即原油电脱盐工艺以及三塔顶注缓蚀剂、中和剂和水,通过一定的比例注入来达到工艺防腐的目的。第二,技术人员可以通过对常减压蒸馏装置三塔顶的酸性水进行pH值的测定,将其顶切水的酸碱度控制在7-9的范围之内,并且在碱性环境中将HCL和H2S进行中和,从而有效地避免常减压蒸馏装置出现腐蚀等状况;第三,在高温环境下,技术人员应当定时对常减压蒸馏装置的中的缓蚀剂的用量进行检测,并且通过科学地分析该装置中金属离子的具体含量来推断出常减压蒸馏装置的腐蚀效率,并且做出相应的调整。
3.2选择材料
从客观的角度上来说,材料的选择对于常减压蒸馏装置的防腐工作来说有着非常重要的意义和影响,技术人员在进行设备的制造时,可以对制作材料的化学成分等相关参数进行严格地审查,并且根据常减压蒸馏装置在实际使用过程中不同部分所受到腐蚀程度的差异性,选择抗腐蚀性能较高的材料进行制作,比如不锈钢等,这样可以有效地达到常减压蒸馏装置的防腐目的。具体应用如下:第一,当常减压蒸馏装置出现被硫元素或者环烷酸物质腐蚀的情况时,技术人员需要根据该装置被腐蚀的程度来选择最适合的防腐材料,由于抗环烷酸的防腐材料使用的要求和标准要远远高于抗硫元素的防腐材料,因此,技术人员可以对常减压蒸馏装置使用抗环烷酸的防腐材料,从而达到该装置的最佳防腐效果;第二,技术人员还可以通过升级材料来进行常减压蒸馏装置的防腐工作,比如将型号为316L的材质升级成为317L的材质,这样不仅可以有效地提高该常减压蒸馏装置的强度和韧度,同时还能在很大程度上提高其运行的安全稳定性和防腐性能。
3.3监测系统
技术人员想要更好地提高常减压蒸馏装置的防腐性能,做好相关的防腐管理工作,可以引进先进的科学技术,安装常减压蒸馏装置的防腐监测系统。通常来说,该系统主要由监控机械、采送器以及监测探针等构件共同组成,技术人员通过该监测系统可以有效地检测出常减压蒸馏装置中各个位置上的pH值,从而推断出该装置的腐蚀程度,为后续的防腐管理工作提供基本的理论依据。通过监测系统所测定的数据我们可以从定量的角度上去分析常减压蒸馏装置管道的腐蚀情况,同时也可以对该装置的使用寿命进行评估,从而有效地消除了常减压蒸馏装置被腐蚀的安全隐患,进一步保证了企业的安全生产。
3.4提高防腐工艺水平
针对常减压蒸馏装置存在的腐蚀情况,可以根据腐蚀成因选择合适的防护措施,其中常用的一种防腐技术就是工艺防腐,这种防腐技术的效果比较明显。比如常减压装置中使用的低温腐蚀防护,该防腐技术主要选择缓蚀剂作为防腐助剂。使用时从常顶油气馏出与减顶油气馏出的位置助入缓蚀剂。实际防护过程中,还需要缓慢均匀的注入氨,慢慢重视其中的缓蚀剂。技术应用过程中利用在线pH值检测仪对酸性水酸碱值及时分析,严格管理常减压装置顶端位置的酸碱度。将控制塔顶切水pH值控制在7-9之间,保证低温缓蚀剂可以发挥作用,在碱性环境下有效中和其中存在的氯化氢与硫化氢;高温位的防腐蚀应该及时跟踪调整高温缓蚀剂的用量,定期检查分析其中金属离子的含量,掌握腐蚀动态有效控制腐蚀速率。
4总结语
总而言之,现阶段我国的原油生产企业在针对常减压蒸馏装置的工艺防腐过程中虽然还存在着一些不足之处,但是相信在相关技术研究人员对其不断地改进和完善下,常减压蒸馏装置的工艺防腐技术一定会有着更加广阔的进步空间,同时也会对我国原油生产行业的发展和进步做出更大的贡献,这也正是我们所期待看到的结果。
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