原油劣質(zhì)化對常壓裝置影響及措施范文

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摘要:在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，隨著工業(yè)和制造業(yè)的不斷發(fā)展，以及人們生活水平的提高，對原油的需求量在不斷攀升。因此近年來，劣質(zhì)原油的開采量不斷增加，且其具有良好的價格優(yōu)勢。加工劣質(zhì)原油不僅可以降低煉油的成本，還可以有效規(guī)避石油資源風(fēng)險，是具有積極意義的。但當(dāng)前我國對劣質(zhì)原油的加工水平不足，相關(guān)設(shè)備和技術(shù)工藝存在較大的局限性。在處理不當(dāng)?shù)那闆r下，劣質(zhì)原油會對常壓裝置的加工負(fù)荷、產(chǎn)品質(zhì)量、腐蝕等產(chǎn)生影響，本文主要對原油劣質(zhì)化對常壓裝置操作及腐蝕進(jìn)行分析探究，并提出一些應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞:原油劣質(zhì)化;常壓裝置;腐蝕;防腐蝕措施

原油劣質(zhì)化會對常壓裝置產(chǎn)生大的影響，在原油含鹽、含水、含泥沙等較高的情況下，會對常壓裝置的電脫鹽系統(tǒng)產(chǎn)生較大沖擊，使其受到嚴(yán)重腐蝕。針對這種情況，要對原油劣質(zhì)化產(chǎn)生的影響具備科學(xué)了解，進(jìn)行電脫鹽技術(shù)和裝置的防腐蝕攻關(guān)，達(dá)到有效減少常壓裝置腐蝕的效果，避免在后加工過程中會出現(xiàn)的催化劑中毒現(xiàn)象，保證生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定和質(zhì)量優(yōu)質(zhì)，推動我國石油化工生產(chǎn)的健康發(fā)展。

1原油加工的基本性質(zhì)

以國內(nèi)某煉廠為例。進(jìn)入該廠的原油品質(zhì)差別較大，其中加拿大原油J泥沙、含鹽量、含水量和酸值都比較高，需要把不同原油混合加工。以該廠為例，其原油加工流程，是將不同性質(zhì)的原油輸送到原料罐中，在經(jīng)過簡單脫水之后，會將其送入換熱器，在熱流換熱達(dá)到100℃－140℃之后，再進(jìn)入電脫鹽系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中使用的工藝是三級脫鹽，該工藝需要在罐內(nèi)注入破乳劑和洗滌水，將原油進(jìn)行脫鹽脫水后，之后會進(jìn)入初餾塔。初餾塔塔底的油會在換熱之后進(jìn)入常壓爐，溫度達(dá)到360℃之后進(jìn)入常壓塔分餾，通過常壓裝置，可以將原油分餾成石腦油、溶劑油和柴油等。其中，常頂汽油為輕烴裝置的原料、常一線為溶劑油，常二線為航煤組分油、常三線為輕質(zhì)燃料油、常底油為催化裝置原料。

2原油劣質(zhì)化會對生產(chǎn)產(chǎn)生的影響

原油劣質(zhì)化會對裝置的加工負(fù)荷、產(chǎn)品質(zhì)量和設(shè)備腐蝕等產(chǎn)生較大影響，主要體現(xiàn)在以下幾方面:

2．1加工負(fù)荷

一些工廠會在為了降低原油的加工成本，會加工高酸重質(zhì)油，且隨著經(jīng)濟(jì)效益的提升，加工的重質(zhì)油種類和比例越來越高，其中伊朗重油和高酸重質(zhì)油加工比例不斷上升。但石油化工廠的常壓裝置在之前的設(shè)計中，采用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較低，其最大處理負(fù)荷、減壓系統(tǒng)設(shè)計負(fù)荷、減壓爐出口處分支溫度都比較低。而在原油中隨著伊朗重油、重質(zhì)原油加工比例的上升，在常壓裝置進(jìn)料負(fù)荷下，減壓負(fù)荷明顯增加。同時，減壓爐出口分支溫度的提高，也會使減壓爐和減壓塔的負(fù)荷進(jìn)一步增加。因此，原油劣質(zhì)化會受到減壓負(fù)荷的影響，對裝置的加工負(fù)荷提高存在限制作用。在提高裝置的加工負(fù)荷時，也要對重質(zhì)原油摻煉比例進(jìn)行合理控制，合理化裝置原油餾分分布。

2．2產(chǎn)品質(zhì)量

加工原油的重質(zhì)化，在加工負(fù)荷較低的情況下，初餾塔和常壓塔等裝置的負(fù)荷較低。不利于保持常壓系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。這種影響主要體現(xiàn)在幾個方面，包括初餾塔的塔頂回流量、常壓中段回流量和常壓塔頂回流量低等，并且塔內(nèi)回流量會降低，初餾塔和常壓塔的分餾效果會在影響下降低，從而加大了對初頂油和常頂油干點的控制難度。

2．3對電脫鹽影響

在原油加工流程中，電脫鹽是第一道工序，所以其作用非常關(guān)鍵，主要是工藝防腐、蠟油和渣油鈉離子含量降低、裝置抗沖擊能力提高等方面。在電脫鹽工序中可以使用先進(jìn)的高速脫鹽技術(shù)和設(shè)備，這種電脫鹽的脫鹽效率更高，并且單罐的處理能力強、占地少，具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢。而原油劣質(zhì)化中，高酸重質(zhì)原油由于年度、密度大，會使得原油的脫水更加困難，且減少了油水的密度差，不利于油水分離快速進(jìn)行，對電脫鹽運行的影響較大，主要表現(xiàn)在以下幾方面:第一，降低了設(shè)備的運行效率，在原油加工中，伊朗重油、重質(zhì)原油等比重的增加，會使得實際原油噴頭等設(shè)備操作參數(shù)與設(shè)計參數(shù)嚴(yán)重不符，存在較大的偏差，而電脫鹽設(shè)備難以適應(yīng)劣質(zhì)原油，會導(dǎo)致其運行效率降低，不能發(fā)揮出應(yīng)有作用;第二，破乳劑的適應(yīng)性較差，對于各種原油，破乳劑會對其破乳效果有選擇性，使用原有破乳劑，原油劣質(zhì)化難以產(chǎn)生良好的破乳效果，并且在其脫鹽脫水后，原油的含鹽量難以達(dá)到相關(guān)的防腐要求;第三，脫鹽溫度，在原油加工中其進(jìn)電脫鹽的溫度比較高，可以加大油水的密度差，使原油的粘性減弱，而使脫鹽效率提高。國內(nèi)某常減壓裝置加工不同進(jìn)口原油時電脫鹽相關(guān)工藝參數(shù)，原油的品質(zhì)越差需要的電脫鹽溫度越高，同時需要更多的破乳劑。因此在裝置設(shè)計中，脫前的原油主要與低溫位的清油進(jìn)行熱源換熱，其進(jìn)電脫鹽的溫度設(shè)計是符合原油需求的。但在原油劣質(zhì)化之后，其中輕油收率下降，且會減弱原油進(jìn)電脫鹽的溫度，降低了電脫鹽的運行效率。因此面對原油劣質(zhì)化，要根據(jù)實際熱源分布進(jìn)行裝置換熱網(wǎng)絡(luò)的改造，保證重質(zhì)油加工中達(dá)到理想的脫鹽溫度。如果在裝置加工中存在油性變化頻繁的問題，需要進(jìn)一步根據(jù)加工的主煉原油來合理選擇破乳劑，使脫鹽效果增強。

2．4腐蝕影響

在常壓裝置會產(chǎn)生的腐蝕，主要包括了常壓塔頂?shù)蜏馗g，這種腐蝕情況需要對常壓塔頂?shù)淖⑺⒆⒅泻蛣┖妥⒕徫g劑等采取工藝防腐蝕措施，對設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理改造，延長常頂換熱器管束的使用壽命。除此之外，其它的腐蝕情況還包括了，常壓塔定系統(tǒng)腐蝕，主要表現(xiàn)在其封頭復(fù)合層的焊縫存在明顯的裂紋，一些部分裂紋是比較深的;初餾塔頂系統(tǒng)的腐蝕，其換熱器管束會出現(xiàn)腐蝕情況，并可能在其腐蝕嚴(yán)重的情況下，引發(fā)管束抽芯的自然問題，初餾塔頂內(nèi)的塔頂回流管線法蘭部分會出現(xiàn)螺栓斷裂問題;減壓塔頂?shù)母g現(xiàn)象，主要是其抽空系統(tǒng)的增壓器后冷器側(cè)封頭會出現(xiàn)表面布滿腐蝕坑的問題，同時管束也可能出現(xiàn)腐蝕穿孔;最后是高溫部分，比如換熱器的殼程入口管線會因為腐蝕而變薄，殼體的壁厚也會因為腐蝕而厚度不斷降低。

3原油劣質(zhì)化產(chǎn)生腐蝕的原因

3．1劣質(zhì)原油的低溫腐蝕

在劣質(zhì)原油腐蝕問題中，高硫高酸原油產(chǎn)生的腐蝕問題只要是在常減壓樁，且主要是低溫和高溫部分。其中對低溫部分的腐蝕，其成分主要是HCI－H2S－H2O和氨鹽。因此，低溫部位的防腐蝕，可以采用傳統(tǒng)一脫三注措施，利用先進(jìn)的高效電脫鹽設(shè)備，對劣質(zhì)高硫高酸原油進(jìn)行有效脫鹽控制，使其處于一個合理范圍之內(nèi)。傳統(tǒng)的氨水可采用高效有機胺中和劑來替代，可以達(dá)到有效的防腐蝕效果。同時，在其中注入高效的油溶性緩蝕劑，也可以使金屬的腐蝕速率降低。

3．2劣質(zhì)原油的高溫腐蝕

在高溫范圍內(nèi)，高溫硫會對金屬進(jìn)行強烈腐蝕，具體高溫范圍在230℃到455℃之間，鋼材中的Cr含量對腐蝕效果也有很大影響，其含量增加的情況下會減緩腐蝕。而在240℃到400℃之間，會存在嚴(yán)重的環(huán)烷酸腐蝕。高硫高酸原油原油會在硫和酸互相作用下，加強其腐蝕性，在設(shè)備裝置的彎頭、閥門等部位腐蝕更加強烈。在高溫部位產(chǎn)生的腐蝕，主要可以使用采用防腐鋼材來應(yīng)對，在初餾和常壓溫度較高的情況下，可以在其中添加襯里。

4原油劣質(zhì)化加工措施

首先，在加工原油重質(zhì)化后，減壓系統(tǒng)會對裝置的加工負(fù)荷存在限制，使其符合難以提高。對此可以適當(dāng)改造減壓爐和減壓塔，使減壓系統(tǒng)的處理能力提升，并有效消除裝置在加工劣質(zhì)原油使產(chǎn)生的負(fù)荷瓶頸;其次，在裝置進(jìn)行低負(fù)荷運行時，常壓系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量會出現(xiàn)被動增大的問題，在加工生產(chǎn)中，可以具體根據(jù)原油性質(zhì)，合理控制加工負(fù)荷和加工油性，使常壓系統(tǒng)保持正常負(fù)荷，其產(chǎn)品質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求;再次，在原油中伊朗重油、重質(zhì)油加工比例提升的情況下，脫鹽溫度會進(jìn)一步降低，并出現(xiàn)破乳劑適應(yīng)性差、設(shè)備運行效率低等問題，難以進(jìn)行良好的電脫鹽加工運行，且其工況惡化會使得脫鹽后的原油含鹽量達(dá)不到相關(guān)要求。對于這種問題，要根據(jù)具體采用的加工原油油性，合理改造電脫鹽內(nèi)件和換熱系統(tǒng)，并將脫鹽的溫度提高，保證設(shè)備的運行效率良好。同時，破乳劑的選擇要根據(jù)具體加工原油的油性進(jìn)行;最后，對于原油劣質(zhì)化會產(chǎn)生的腐蝕問題，需要采取完善的防腐措施，升級相關(guān)設(shè)備材質(zhì)，盡量避免腐蝕問題。

5原油劣質(zhì)化防腐措施

5．1三頂防腐蝕措施

這部分的腐蝕成分一般為HCL－H2S－H2O，因此可以在初常頂?shù)膿]發(fā)線中注入水和換水劑，來達(dá)到一定的防腐效果。將緩蝕劑注入常減壓裝置的情況下，要注意其中的氯含量不能超標(biāo)，避免對下游裝置造成腐蝕。同時，可以對初常頂?shù)膿Q熱器進(jìn)行設(shè)備材質(zhì)升級，使用蒙乃爾、鈦等材質(zhì)。以國內(nèi)某煉廠加工加拿大J原油為例，三塔頂防腐注油溶性緩蝕劑(MX－Ⅲ)和注有機胺(YS－BR5200)，油溶性緩蝕劑注量為10．49ppm，初、常和減頂注堿性水，pH值控6．5～7．5，三頂防腐情況較好，三塔頂污水采樣鐵離子含量初頂與減頂能達(dá)到＜3mg/L的工藝要求，常頂一級及常頂二級鐵離子含量較高，平均值分別為2．13mg/L和0．69mg/L。脫后原油注堿液，注入量按3－4ppm。初頂pH值在6．5～7．5范圍內(nèi)，注水8t/h、注緩蝕劑1．65ppm時，鐵離子合格率為100%;常頂pH值在6．5～7．5范圍內(nèi)，注水18t/h、注緩蝕劑7．85ppm時，鐵離子合格率為500%;減頂pH值在6．5～7．5范圍內(nèi)，注水2t/h，注緩蝕劑1．5ppm時，減頂鐵離子合格率為100%。從三頂污水分析數(shù)據(jù)可看出，三頂氯離子濃度偏大，特別是常頂一級氯離子含量超高，主要是減頂排水打回常頂注水。

5．2加熱爐的煙氣余熱回收

在常壓裝置運行的過程中，要實現(xiàn)對能耗的降低，就要提高低溫余熱的利用效率，回收利用加熱爐煙氣余熱是一項必要措施。排煙溫度的降低會引發(fā)露點腐蝕問題，加熱爐燃料中也存在大量的一氧化碳和二氧化碳等物質(zhì)，而煙氣冷凝液中也會存在亞硫酸和硫酸等腐蝕性物質(zhì)。對于此類腐蝕現(xiàn)象，可以采用搪瓷管換熱的措施，但這種方法難以很好應(yīng)對溫度變化，在溫度大幅波動的情況下，容易導(dǎo)致搪瓷的脫落或者破裂問題，最終引發(fā)內(nèi)部的腐蝕開裂。新型的復(fù)合搪瓷管性質(zhì)更加，有一定應(yīng)用效果，但目前推廣度不足。我國采用的辦法，通常是將預(yù)熱器入口空氣溫度加熱到一定程度，利用常一線和二線進(jìn)行低溫?zé)峄厥绽茫蛘呒訜岬蜏責(zé)崴箍諝馊肟跍囟忍嵘古艧煖囟冗_(dá)到露點腐蝕溫度之上，避免出現(xiàn)露點腐蝕的問題。此外，對于輕烴回收裝置塔底重沸器的防腐，要重視其垢下腐蝕的問題，在生產(chǎn)過程中進(jìn)行定期排污，使重沸器底部保持一定的清潔程度，不存在腐蝕雜質(zhì)等，能夠正常運行。

6結(jié)束語

原油劣質(zhì)化降低了加工成本，可以為企業(yè)贏得更大的經(jīng)濟(jì)效益，但在其加工中也會對常壓裝置操作產(chǎn)生影響，并出現(xiàn)一些腐蝕問題。對此，要認(rèn)識到腐蝕原因，優(yōu)化電脫鹽系統(tǒng)、采用合理防腐蝕措施，確保裝置可以長周期平穩(wěn)運行。

參考文獻(xiàn)

［1］洪偉鴻，吳楚海，武生祥，彭永良，李源平，方佳瑜．原油劣質(zhì)化混煉對常減壓裝置的影響分析［J］．遼寧化工，2018，47(01):16－18．

［2］尤新華，王亦成，李小東，楊麗燕．原油劣質(zhì)化對常減壓裝置的影響和應(yīng)對措施［J］．腐蝕與防護(hù)，2015，36(08):788－791．

［3］史勉，邢彬彬，何璐，宋昭崢．原油重質(zhì)、劣質(zhì)化形勢下煉化企業(yè)金屬設(shè)備腐蝕與防護(hù)［J］．全面腐蝕控制，2014，28(07):84－87．

［4］陳寶宏，賈建平，李治國，周長利．電脫鹽裝置應(yīng)對原油劣質(zhì)化趨勢的技術(shù)措施［J］．中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2011，31(08):298．

［5］蔣春林．劣質(zhì)原油加工面臨的問題及對策研究［J］．石油化工設(shè)計，2010，27(01):28－31+5．

作者:楊紅先 單位:中國石油化工股份有限公司茂名分公司