腐蝕對于煉油企業來說是一個制約裝置生產的重要因素之一,根據環境溫度可以分為低溫腐蝕和高溫腐蝕。低溫腐蝕主要是指環境溫度低于120℃時發生的腐蝕,包括鹽酸腐蝕、濕H2S腐蝕等。高溫腐蝕主要是指環境溫度高于200℃時發生的腐蝕,包括高溫煙氣腐蝕、高溫硫腐蝕和高溫環烷酸腐蝕等。在高溫腐蝕中,高溫氣相油相的沖刷腐蝕尤為嚴重。
高溫氣相的沖刷腐蝕主要發生在催化裂化裝置高溫煙氣系統,該系統操作溫度為700℃,煙氣主要成分為CO2、CO、O2、N2、水蒸汽、SO2等,同時夾帶著部分催化劑。這些催化劑隨再生煙氣流動,在設備管道流速較高的部位發生嚴重的沖刷腐蝕,腐蝕形態多表現為大面積減薄或局部穿孔。
在該體系中,煙氣成分主要起到了腐蝕的作用,包括高溫氧化、露點腐蝕等。沖刷損傷主要是由于煙氣中夾帶的催化劑造成。
催化裂化裝置采用的催化劑是一種熱穩定性良好的固體酸催化劑。早期的催化劑為天然白土,后期逐步發展成合成硅鋁和分子篩催化劑,這些催化劑都是以硅酸鋁為基礎的固體酸材料。各類催化劑化學組成的主體均為SiO2和Al2O3.
催化劑的一個重要的性能指標是磨損指數。由于在反應器、再生器和輸送管道中,催化劑顆粒之間以及催化劑顆粒和容器器壁之間發生激烈碰撞,會造成催化劑的過度粉化。為保證良好的流化質量,減少磨損,催化劑都要求具有一定的機械強度和耐磨性。但同時,提高了催化劑的耐磨性,也就相應加劇了設備管道沖刷腐蝕。
高溫氣相沖刷腐蝕發生的典型部位包括煙氣和油氣管道上彎頭及其他的閥門閥板、熱電偶套管,煙氣輪機的葉片,旋風分離器的分離單管(尤其是單管下端的卸料盤),雙動滑閥的閥板、閥座、導軌,臨界流速噴嘴的噴孔板,提升管預提升蒸汽噴嘴、原料油噴嘴、主風分布管、提升管出口快速分離設施、外取熱管等。
某廠煙機解體檢查發現煙機葉片二級動葉根部磨損嚴重,最深處約6mm以上,見圖1.一級輪盤背部局部沖刷磨損,一二級輪盤蜂窩密封磨損嚴重,一級靜葉根部局部存在裂紋,動靜葉表面的長城一號耐磨涂層部分脫落磨損。
圖1.某廠煙機葉片二級動葉根部磨損情況
高溫油相的沖刷腐蝕主要是指高溫環烷酸沖刷腐蝕,通常發生在加工高酸原油(酸值高于0.5 mgKOH/g)的煉油裝置設備管線中。
環烷酸是原油中有機酸的總稱,是原油中主要的酸性氧化物,其化學性質與脂肪酸相似,具有普通有機酸的所有性質。環烷酸的分子結構通式如下:
其中R為較低碳原子數的烷基側鏈,n為1~5,m通常大于1.由于R、m、n的不同,原油中的環烷酸有1500多種不同的結構。這些環烷酸分子量各不相同,其沸點也不相同。在蒸餾過程中,沸點不同的環烷酸在不同的餾分油中富集,形成具有腐蝕性的非水電解質,從而造成該部位的腐蝕。

官方微信
《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯系:編輯部
- 電話:010-62313558-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護網官方QQ群:140808414