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天津石化攻克長周期運行“銨鹽腐蝕”頑疾

2017-06-16 13:15:07 作者：本網整理來源：天津石化分享至：

    “常壓塔頂在線腐蝕速率降到安全范圍之內；常壓塔頂循環量提升32%以上；換熱效率提高，裝置能耗減少，保持平穩運行。”歷時兩年的潛心鉆研，天津石化研究院煉油技術研究室的科研人員交上了一份滿意的答卷。

    近日，天津石化重點科研項目——“銨鹽清除與裝置防腐組合工藝的研究及工業實施方案”通過專家驗收。這一科研成果可根治裝置長周期運行“銨鹽防腐”難題，將在系統內得到推廣應用。

    查病因　科研生產攜手瞄準“銨鹽腐蝕”難題

    “銨鹽腐蝕堵塞是煉油加工中的共性難題，給設備防腐和安全生產帶來很大的壓力。”提起課題立項的初衷，天津石化研究院煉油技術研究室室主任于煥良介紹道。

    天津石化千萬噸煉油裝置大部分以加工高硫含氯原油為主，一直存在設備管線的堵塞腐蝕問題，一方面增加了裝置能耗；另一方面結垢物日益增大，若形成局部阻塞，造成垢下腐蝕，可導致裝置非計劃停車。2012年-2016年運行周期中，天津石化先后發生常頂循環泵、空冷器、塔爐管、換熱器等等的銨鹽腐蝕堵塞問題。“垢下腐蝕不易發現，危險性大，常規方法不能從根本上予以解決，非常被動。”煉油部聯合二車間技術員竇如剛說。

    2015年6月份，天津石化研究院與煉油部合作立項，以常減壓和二次加氫裝置為研究對象，分析垢物組成、考察結鹽機理和腐蝕機理，為裝置運行制定工藝防腐優化方案。

    這是一次標本兼治的科研探索，彼時國內外文獻中，未見過相關報道，而天津石化煉油擴能改造已經列上日程，亟須相應的技術參數。

    “服務于大煉油，保證裝置安穩優運行是我們的努力方向。”課題組主力成員趙耀表示。科研結合企業需要的準確定位，讓科研項目更接地氣，更有實用價值。

    析病理　裝置區實現室追本溯源

    兩年來，課題組的女將小崔克服了先前的恐高癥，在近60米高的常壓塔上如履平地。為了采集照片、垢樣等第一手資料，征服高塔是他們的入門“必殺技”。他們穿行于裝置之間，對每一個腐蝕堵塞的換熱器、再沸器、壓縮機，檢驗、采樣、分析，一個環節都不能少。

    掌握第一手資料后，他們利用各種分析手段，對原油、垢物、助劑及注水等物料進行物性和組成分析；利用常壓塔的模擬裝置，確定垢物形成條件，進行不同溫度、流速等條件下的掛片腐蝕評價實驗。

    課題組科研人員還先后來到青島安全工程研究院、撫順研究院參觀學習，并向腐蝕領域的專家悉心求教。沒有技術壁壘，科研人員圍繞“煉油裝置長周期運行”進行了深入的研討。

    在一年多的時間里，他們完成了多套原油加工裝置的反應器、冷換設備、分餾塔內構件、塔盤填料、循氫機等設備腐蝕情況調查，為確定垢物產生原因和來源查找出依據。

    對癥下藥　標本兼治解長周期難題

    煉油部的“龍頭裝置”3號常減壓蒸餾塔塔頂是結鹽、堵塞、腐蝕的隱患高發部位，此前采用塔頂注入阻垢分散劑的辦法進行緩解。

    課題組科研人員確定，塔頂溫度低于水的露點容易形成液態水環境是結鹽腐蝕的重要原因，提出提高塔頂溫度的工藝改造方案。煉油部結合自身工藝條件在塔頂增加一個回流罐，變冷回流為熱回流，提高了塔頂溫度。裝置運行近5個月，檢測結果顯示效果良好。

    課題組繼續擴大戰果，將解決方案推廣應用到常減壓、加氫裂化、催化裂化和柴油加氫等裝置。他們首先確定不同裝置垢物的成因，有針對性地提出解決方法，或對設備進行升級改造，或在工藝方面進行改進，或在物料方面進行調整，與煉油部共同完善應用方案，最終編制銨鹽清除與裝置防腐組合工藝方案。此后，他們又建立了一套完整的腐蝕管理平臺，全面監控腐蝕狀況，使防腐工作實現防患于未然。

    2017年3月，3號常壓蒸餾塔塔頂回流罐D-104出現切水變黑現象，引起課題組人員的關注。煉油部采納課題組建議方案，成功避免了一次重大腐蝕泄漏事故的發生。