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1、炼油企业腐蚀特点及控制,炼油行业近年来的典型 腐蚀案例及防腐对策,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难 二、企业当前存在的主要腐蚀问题 三、炼油工艺与腐蚀的关系 四、防腐策略 五、案例分析,内容：,1、面临着原油进一步劣质化的趋势2008年加工原油硫含量平均达到1.14%，酸值达到0.6mgKOH/g ，API达到29.35。 标志着中国石化全面进入劣质原油加工时代。,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难,图1,2018/10/16,5,2009年进口原油性质预测,单位：万吨,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难,20042008年非计划停工情况,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难,2008年主要装
2、置非计划停工26次，设备腐蚀占9次。说明腐蚀已成为影响装置安稳长运行的主要因素。,大机组故障,工艺问题,设备腐蚀,检修施工,设备缺陷,衬里脱落,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难,（一）设备腐蚀引起的非计划停工2008年因设备腐蚀导致的非计划停工9次，占总次数的34.61。,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难,2008年进常减压装置原油平均硫含量长期超出设防值的有4家企业5套装置，占总套数的10.20。,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难,2008年进常减压装置的原油平均酸值长期超出设防的有9家企业10套装置，占总套数的20.41。,mgKOH/g,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难,从电脱盐
3、装置运行情况看，2008年脱后含盐长期超过3mg/L的有5家企业的8套装置，占总套数的16.33。,mg/L,一、炼油装置安全稳定运行面临的困难,下图为7家企业炼油生产装置近3年设备、管道发生的总腐蚀泄漏次数的对比。从图中可以看出，2008年腐蚀泄漏次数有上升趋势。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,下图为生产装置发生腐蚀泄漏的对比情况。从图中可以看出，辅助生产装置腐蚀比主要生产装置要多。主要生产装置中的腐蚀主要发生在常减压和催化装置，分别占总腐蚀泄漏次数的15%和12%，加氢装置（加氢裂化加氢精制）占10%；辅助生产装置的腐蚀主要发生在公用工程、硫磺和酸性水汽提等，分别占25%和16%。,二、
4、企业当前存在的主要腐蚀问题,生产装置腐蚀泄漏情况分析,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,不同设备类型腐蚀泄漏情况分析,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,从图中可以看出，管道腐蚀泄漏较多，占总腐蚀泄漏的71%。其次是冷换设备，占17%，由此可以看出今后防治腐蚀的重点应当放在管道和冷换设备上。另外，个别企业装置外腐蚀及系统管线腐蚀比较严重，,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,通过前段我们的调研发现，随着原油劣质化的进一步加深，大多数企业没有及时编制应对劣质化原油的工艺防腐方案和规划；在原油电脱盐技术没有及时提升、电脱盐操作参数没有及时优化的情况下，原油脱盐效率低、脱后原油
5、含盐合格率差别大等问题突出.,常减压装置三顶的“三注”设备陈旧、以及脱后含盐的差别导致三顶水中铁离子含量的合格率差别很大，有的三顶合格率100%，而有的合格率很低。 （一）工艺防腐的问题主要表现在以下几个方面：1电脱盐装置结构技术水平参差不齐，比较落后的交流或直流脱盐技术仍在运行。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,2电脱盐操作参数不优化，原油品种变化后没有及时调整操作参数，脱后含盐、切水带油量上升。一是加工含酸原油、含硫原油的脱盐温度普遍偏低；二是混合强度控制方式落后；三是脱盐注水比例、注水温度偏低。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,3.破乳剂的注入性价比差别大。一是水溶性破乳剂注入比例差别大
6、；二是破乳剂针对性不强；三是破乳剂注入位置单一。 4缓蚀剂没有经过筛选或筛选、技术评价间隔时间长；缓蚀剂注入计量管理粗放。 5 高温缓蚀剂的注入缺乏科学指导。 6 注剂设备陈旧，故障率较高，注入方式计量手段原始。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,（二）设备防腐存在的主要问题有： 1炼油装置材质升级后，仍存在以下一些问题： （1）材质升级不彻底； （2）部分部位选材不正确; （3）材质升级不及时; （4）材质升级不系统; （5）不合理的管线结构没有整改；,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,某厂2#常减压减压炉出口高速转油线弯头,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,（三）腐蚀监测存在的主要问题：目前企业
7、在腐蚀监测方面存在的主要问题有四个方面：一是监测不完善，二是现场应用不规范，三是腐蚀产物分析标准不统一，四是数据指导作用未充分发挥。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,所调研的八家企业虽然都开展了定点测厚、腐蚀介质分析、腐蚀挂片、腐蚀在线监测等技术，但由于资金和人员投入的差异，造成监测方法不完善。除镇海、茂名、齐鲁外，其他五家企业缺乏新技术的应用，如红外热成像、氢通量检测、涡流检测、pH在线监测等。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,目前企业的腐蚀监测主要在一次加工装置，对于二次加工装置的腐蚀监测较少。尤其是个别二次加工装置在加注缓蚀剂后，缺乏有效的监测评价，如武汉催化分馏塔顶、镇海加氢汽提塔加注
8、缓蚀剂后，只对塔顶水进行腐蚀介质分析，缺乏直接腐蚀速度的监测。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,此外，目前腐蚀监测方法主要是均匀腐蚀的监测，而对于局部腐蚀和应力腐蚀开裂等则缺乏有效的监测。现场应用不规范主要表现在三个方面，高温腐蚀在线监测探针应用不规范、pH在线监测安装不规范、定点测厚不规范。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,一是安装位置不当使得探针无法测量到介质的真实腐蚀速率，如金陵高温探针腐蚀旁路采用DN50的管路，主管线为DN325的管线，在装置正常运行期间旁路环境与主管路环境不一致，腐蚀监测数据缺乏真实性。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,二是安装位置不当导致探针更换困难，如茂名4#常
9、减压减渣一次换热器处的高温探针安装在主管线上，没有旁路，如果探针损坏只能切出换热器进行更换，见右图：,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,pH在线监测都安装在塔顶分液罐的出口位置，存在滞后现象，无法及时反映出腐蚀部位的pH控制情况。定点测厚在布点、定点方法、高温测厚、数据管理等方面都在存一些问题。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,荆门常底泵出口三通及弯头未布点,金陵1#加氢裂化直管段连续布点,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,齐鲁定点测厚活动保温套 镇海定点测厚情况,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,茂名定点测厚情况 金陵定点测厚情况,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,高温定点测厚部分企业没有根据温度对
10、测厚仪进行声速校正。腐蚀产物分析标准不统一。腐蚀数据指导作用未充分发挥。腐蚀监测专业力量薄弱、仪器落后。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,（四）工艺防腐与设备防腐配合存在不足一是工艺防腐与设备防腐管理有脱节现象，在召开防腐例会时，工艺防腐的管理部门基本不参加，而工艺防腐是防治腐蚀十分重要的一个环节，缺少工艺防腐，单靠设备材质升级，远不能解决面临的腐蚀问题。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,二是调研企业的防腐管理规定中要求设备部门对工艺防腐的药剂采购进行监测、定期评价、筛选和审定，但因管理体制原因，设备部门都没有很好的参与此项工作，造成设备腐蚀与工艺防腐脱节。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,（
11、五）装置设防值确定方法不统一。 （1）硫、酸值不对应调研中发现有的企业在确定装置设防值时，出现不对应现象，如某企业的一常的设防值是：硫3.0%,酸0.5 mgKOH/g;某企业的二常的设防值是：硫1.2%，酸2.8mgKOH/g。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,（2）设防值依据不统一企业在确定设防值时，有依据装置原设计原料的硫、酸含量；有依据装置材质升级后的适应能力；有的依据现加工的原料性质等。由于企业对设防值理解不一，造成企业内部各部门数据不统一。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,（六）原油质量监测与调配存在的主要问题 1.对原油质量监测重要性认识不够 2.没有简便易行的原油及重油中氯离子
12、含量分析方法目前各企业普遍不具备原油及重油中总氯含量分析方法，从了解的情况看目前国外有两种方法检出限可以满足要求，一种是库仑分析法，氯的检出限0.01PPM，齐鲁设备研究所有一台，,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,由于仪器精度较高对操作人员的专业水平要求也较高，并且仪器稳定时间较长不适宜工厂连续化生产的监测要求。另一种是单波长色散X射线法，总氯的检出限0.13PPM，操作较为简便，但目前国内只有天津大港油田炼厂一家使用，需要进一步了解其稳定性等。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,3.蒸馏装置三顶水中铁离子、氯离子、PH没有统一的分析方法。有些采用国家环保局批准的国家标准分析方法，有些采用企业自
13、建方法。 4.对蜡、渣油等二次原料的酸值还没有进行监测，没有开展原油酸分布、盐分布的研究。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,目前各企业在控制二次加工装置原料性质时很少设定酸值指标，也没有对蜡、渣油等重质油组分的酸值进行监测，现场调研企业均未开展加工装置酸分布、盐分布的研究。 5.油田相关助剂成分与加注量不明导致原油性质变化不定，影响装置操作。由于油田在开采过程中添加的助剂成分及加剂量不明，导致原油性质变化，给蒸馏装置操作带来较大影响。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,6.燃料瓦斯脱硫设施不完善部分企业瓦斯中硫化氢含量高。 7.部分企业加氢装置循环氢脱硫系统还不完善，循环氢中硫化氢含量高，控制标
14、准不明确。 8.管道储运公司没有对原油质量进行控制管道储运公司各输油站的主要任务是执行生产部下达的原油输送计划，完成各种原油收储、配比、输转量的任务，对原油质量不做控制，各站均不配备原油酸值分析仪器，由于硫含量、酸值与管道公司生产操作没有关系，管道公司对硫和酸值项目没有检测分析的积极性。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,9.原油库存较低，容易出现阶段性结构不合理 10.调合设施不完善，缺乏有效的调合手段 11.部分企业对原油指标无法控制,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,12.原油优化仍有余地目前，控制原油调合主要有两个方法，一是按照原油的理化参数确定调合比，从调合原油的理化参数变化情况预测一次
15、加工装置常减压的拔出率、二次加工装置的主要性质，优化后选择合适的调合比；二是按照约束条件确定调合比，如控制原油的硫含量或酸含量来确定调合比。从调研的企业情况看，除镇海以外，大多采用第二种方案，只是单纯的控制了装置进料不超设防值，调合优化重视不足。,二、企业当前存在的主要腐蚀问题,三、炼油工艺与腐蚀的关系,1何谓劣质原油? 1)美国NPRA对原油轻重的分类为：API度大于38为轻质原油，API度小于22为重质原油，API度22-38为中质原油。但是在商品原油贸易中有一些习惯性的分类，例如阿拉伯重质原油API度为27.9等。因此，目前按API度大于36为轻质原油、API度小于27为重质原油、API
16、度2736为中质原油，也是可行的。,2)商品含硫原油一般分类为：硫含量小于0.5%为低硫原油，硫含量大于1.5%为高硫原油，硫含量0.5%-1.5%为中等含硫原油。 3)原油总酸值(TAN)小于0.5mgKOHg为低酸原油，TAN大于0.5mgKOHg为含酸原油，TAN大于1.0mgKOHg为高酸值原油。由此得出，符合API度小于27、硫含量大于1.5%、TAN大于1.0mgKOHg任何一项指标的原油，可称为劣质原油。,三、炼油工艺与腐蚀的关系,2.低硫、含硫和高硫原油是如何分类的？原油按硫含量分，可分为三种：一种是目前在世界上通用的按硫含量的多少分类；二是同馏分油中的硫含量关联分类；三是按硫化物类型分类。后两种方法应用较少。,三、炼油工艺与腐蚀的关系,如果按硫含量的多少分类，原油可以分成低硫、含硫和高硫原油。 （1）硫含量0.5%的原油称低硫原油； （2）硫含量在0.5%-2.0%之间的原油称含硫原油； （3）硫含量2.0%的原油称高硫原油。,三、炼油工艺与腐蚀的关系,3.硫在原油中是如何分布的？几乎所有原油都含硫和硫化物，差别在于含量、硫化物的类型和分布。硫在馏分油中的分布是不均匀的，通常是原油的硫含量越高，馏分油中的硫含量越高；馏分油的沸点越高，硫含量越高。大量的数据显示：,
