中压加氢裂化装置部分设备的腐蚀与防护

渣油加氢装置反应部分设备腐蚀分析与防护6#炼油张冕摘要：本文根据中石化上海石化炼油改造项目渣油加氢装置的工艺流程，结合设备选材，对渣油加氢装置反应部分各个设备的腐蚀介质及其存在状况进行了核算，对其可能发生的腐蚀进行了分析，并在此基础上提出了防护措施。

关键词：渣油加氢反应部分腐蚀防护一、概况：中石化上海石化渣油加氢装置主要加工减压渣油、常压渣油、减压洗涤油、减压重蜡油以及焦化蜡油共390万吨/年。

年开工时间为8400小时，装置设计水力学弹性为，双系列部分为原料总加工量的60％-110％，单系列部分为原料加工量的50％-110％。

二、各设备腐蚀分析与防护1 加氢反应器的腐蚀分析与防护渣油加氢装置反应器的主要腐蚀形式多为氢脆、氢腐蚀、高温氢与H2S腐蚀、珞钼钢的回火脆性以及不锈钢堆焊层的剥离。

上海石化渣油加氢装置反应器母材选用 2.25Cr-1Mo-V高强钢。

与传统的2.25Cr-1Mo钢相比，该钢种提高了抗氢腐蚀、氢脆、回火脆性和堆焊层剥离性能。

渣油加氢反应器的操作条件为高温、高压，并且具有H2+H2S的腐蚀介质，高温的H2+H2S对钢材有强烈的腐蚀性。

为了抗H2+H2S的腐蚀，反应器的内壁采用不锈钢堆焊层，本装置反应器内壁采用双层堆焊方案，即309L+TP347.2 混合氢与热高分气换热器的腐蚀分析与防护混合氢与热高分气换热器壳程走循环氢，进口温度为157℃，出口温度为223℃管程走热高分气，进口温度为268℃，出口温度为228℃。

由于循环氢内不存在液相，腐蚀性较低，这里主要考虑热高分气的腐蚀。

根据工艺介质和和运行参数，腐蚀原因从H2S-NH3-H2O型腐蚀和NH4CL结晶导致的垢下腐蚀两方面分析。

1）渣油加氢装置原料油中含有的硫、氮的化合物经后反应变成H2S和NH3，二者反应生成NH4SH，NH4HS晶体经常在空冷器管束内和下游管道中发生沉积、结垢，由于NH4HS能溶于水，常会形成H2S一NH3一H20型腐蚀。

随着石油化工工业的不断发展和加氢装置的广泛应用，加氢装置换热器作为重要的工艺设备，在炼油和化工生产中扮演着关键的角色。

但是，随着运行时间的推移，加氢装置换热器往往会面临着垢下腐蚀问题，这不仅会降低设备的热传导效率，还可能引发严重的安全隐患，导致设备损坏和生产中断。

垢下腐蚀是一种复杂而严重的问题，它的出现通常与多种因素密切相关[1]。

本次研究主要是对加氢装置换热器垢下腐蚀的原因及预防措施进行系统研究，为提高工业生产效率、降低运营成本和确保工艺安全奠定基础。

1 加氢装置换热器垢下腐蚀原因分析1.1 流体成分因素加氢装置中通常存在硫化物，这些硫化物可以与金属表面发生反应，产生硫化物沉积物，这些沉积物可能导致垢层形成，硫化物的存在也可以引发硫化腐蚀，其中硫化物与金属表面形成硫化物皮膜，损害金属的完整性。

含有硫酸盐的流体也可能引发腐蚀问题，硫酸盐可以与金属表面发生化学反应，产生硫酸沉积物，这些沉积物在高温下可能会变得具有腐蚀性，导致金属表面受损。

碳酸盐也是常见的垢下腐蚀因素之一，碳酸盐可以在高温高压下溶解并重新沉积在金属表面，形成碳酸盐垢层，这些垢层可能包含有害的离子。

氯化物是另一个常见的引发腐蚀的因素，氯离子可以在金属表面引发腐蚀性的氯化腐蚀，特别是在高温高压环境下，氯化腐蚀可能会非常严重[2]。

加氢过程中可能会产生酸性物质，如硫酸和盐酸，这些酸性物质可能会侵蚀金属表面，导致酸腐蚀，酸腐蚀通常在高温条件下更加严重。

氧气的存在可以引发氧化腐蚀，在加氢过程中，如果氧气进入系统，它可能与金属表面发生氧化反应，导致金属的腐蚀和锈蚀。

1.2 流体温度及压力高温环境下，垢层通常更容易形成，这是因为高温度可以导致流体中的溶解固体物质更容易沉淀在金属表面上，形成垢层，高温也可能增加金属的腐蚀速率，在高温下，腐蚀反应通常更加活跃和快速，因此金属的腐蚀会更严重，同时高温条件下，金属的抗腐蚀性可能降低。

高压环境下流体中的物质更容易溶解，因此垢层的形成可能较少，但是高压也可能导致流体更密集地与金属表面接触，从而增加了垢层的累积速率，高压环境下，腐蚀反应通常更加缓慢，这是因为高压可以抑制腐蚀反应的进行，但是高压下仍然可能发生腐蚀，尤其是在存在腐蚀性物质的情况下[3]。

加氢装置防腐方案加氢装置是一种常见的化工设备，一般用于将原料气体或液体与氢气进行反应，以产生更高价值的化学品。

由于加氢装置工作环境的特殊性，容易受到腐蚀的影响，因此需要采取一些防腐措施，以延长设备的使用寿命和保证工作安全。

下面是一些可行的加氢装置防腐方案。

1.原材料选择：选取耐腐蚀性能较好的材料作为设备的构成部分。

一般来说，钢材和不锈钢在加氢装置中被广泛采用。

对于一些特殊环境，如高温高压下的加氢反应，可考虑使用高合金材料，如镍基合金、铬钼合金等。

2.表面处理：对设备表面进行特殊处理，以增强其耐腐蚀性。

常见的表面处理方法包括化学镀、电镀、热浸镀等。

这些处理方法能够在设备表面形成一层保护膜，减少对金属的腐蚀。

3.内部涂层：在设备内部涂覆一层耐腐蚀的涂层。

这种涂层可以起到物理和化学的双重防护作用，阻隔原料气体和液体与设备金属接触，减少腐蚀的发生。

常见的内部涂层材料有聚四氟乙烯、聚酯、聚乙烯等。

4.防腐层检测：定期检测设备防腐层的状况。

使用无损检测技术，如超声波、X射线等，对设备表面进行检测，查找可能存在的腐蚀点、气泡和裂纹等缺陷，以及判定防腐层的粘结强度和厚度是否满足要求。

如发现问题，及时进行维修和更换。

5.设备运维：加强设备的日常维护管理，定期进行设备的清洗和检修。

清洗可以去除设备内部残留物和附着层，减少腐蚀的发生。

检修可以及时发现和处理设备的故障、漏点和腐蚀现象，保证设备的正常运行。

6.保持良好的工艺控制：控制加氢装置的工艺参数，如温度、压力和流速等，防止其超过设备的承受能力，从而减少腐蚀的发生。

合理设计和选择反应操作条件，降低设备的腐蚀风险。

7.定期监测氢气的纯度：加氢装置中的氢气纯度会直接影响设备的腐蚀程度。

定期测试和监测氢气的纯度，确保其达到设备要求，避免过高或过低的氢气纯度对设备的腐蚀。

综上所述，加氢装置的防腐方案可以从材料选择、表面处理、内部涂层、防腐层检测、设备运维、工艺控制和氢气纯度监测等方面入手。

加氢裂化装置加工高硫原料油的防腐蚀对策发表时间：2021-01-05T15:29:38.643Z 来源：《科学与技术》2020年27期作者：赵忠福[导读] 在炼制高含硫原油时，会对设备造成腐蚀影响，从而导致设备发生腐蚀赵忠福青海油田格尔木炼油厂青海省格尔木市 816000摘要：在炼制高含硫原油时，会对设备造成腐蚀影响，从而导致设备发生腐蚀，腐蚀是在炼制高硫原油时主要发生在高温部位的一种腐蚀现象，因此需要对加氢裂化装置，加工高含硫原油的工艺进行分析，提出相应的预防措施，才能够有效减少加氢装置的腐蚀现象，确保生产效果能否得到有效提高。

关键词：加氢裂化装置；高硫原料油；防腐蚀对策随着我国炼油化工行业所使用加工原料的重质化，由于原料质量达不到相关标准，会造成设备腐蚀严重。

为了能够延长加氢裂化装置使用寿命，对加氢裂化装置设备进行防腐分析和加强防护措施非常重要。

在进行炼油化工过程中，由于加工原料中的含硫化合物会对设备造成腐蚀影响，会造成设备无法正常运行。

因此了解加氢裂化装置设备的运行情况和装置内部腐蚀原因，能够有效完善加氢裂化装置的防腐蚀措施。

1加氢裂化装置腐蚀类型1.1高温腐蚀1.1.1 高温H2腐蚀通常情况下，当钢材的工作温度高于200时，氢将与钢材中的挥发性碳化物发生化学反应而生成甲烷。

该反应发生在钢材表面，称为表面脱碳，如果发生在钢材内部，则称为内部脱碳。

1.1.2高温H2S腐蚀高温H2S对石油精炼设备和管道具有极强的腐蚀性，其核心是具有腐蚀性的硫基硫化氢，首先是硫化氢直接作用于碳钢表面并引起腐蚀，在375℃至425℃的高温下，腐蚀最严重。

在氢气环境中，高温的H2 / H2S腐蚀系统比对纯氢的损害和对纯硫化氢的腐蚀更为严重，这是因为氢和硫化氢共同对钢材产生腐蚀性，氢腐蚀除去了钢材中碳元素释放了铁元素，并加速了硫化氢对铁的腐蚀。

1.2高温气体的影响高温气体对装置的腐蚀部位，具体表现在反应－再生系统内部构件、各种管线的弯头处和斜管部位，该装置的再生器为完全再生模式，其中的含氧量能够达到3%左右，在利用催化剂的效应下会增加三氧化硫含量，DCC装置在进行炼油过程中会形成高温腐蚀气体，因此装置内部会形成不同的腐蚀情况，高温氧化会对装置内壁造成腐蚀影响，使装置内部构件的壁厚减薄。

加氢装置工艺防腐导则前言:为保证加氢装置正常运行，设备良好运行和备用，根据加氢装置的不同部位腐蚀要素，制定了本工艺防腐规定，并在日常管理中进行控制和检查落实。

导则内容：一、正常生产运行中的控制1、原料性质控制2、新氢性质控制3、反冲洗过滤器控制4、加热炉控制壁板，延壁板上升运动，到达炉顶与炉墙相交部位后聚集，浓度达到最大，随着环境温度的变化，H2SO4凝结在炉壁板，发生低温硫酸腐蚀。

SO2与水蒸气化和生成亚硫酸气，它的露点温度低，在较低温度下凝结，发生低温亚硫酸腐蚀。

少量的H2S在一定浓度、温度、条件下易发生硫化物腐蚀。

反应式2SO2+O2 = 2SO3 （可逆反应，当降低温度时，平衡向右方移动，所以随着烟气温度的降低，SO2转化成SO3的转化率越大）SO3↑+ H2O↑= H2SO4↑，H2SO4 ↑+ H2O→H2SO4（浓）* H2OH2SO4（浓）+ H2O→H2SO4（稀）* H2O加热炉露点腐蚀温度的计算影响烟气露点温度的主要因素1 含硫量烟气中硫酸蒸气大部分由瓦斯气中硫分氧化而来的。

瓦斯气中含硫量越高，烟气露点温度越高。

因而在实际运行程中，必须严格控制瓦斯气含硫量。

2 温度当压力一定时，SO2转化成 SO3的平衡曲线如图2所示。

从该图可以看出低温时对转化成SO3有利。

在850℃以上的高温下，SO3几乎不产生。

在温度相同时，压力升高会增加向SO3方面的转化。

但实际上，因原子氧、SO3触媒及飞灰的作用而变得更为复杂。

3 过量空气系数烟气含氧量越高，由SO2转化为SO3的比例会越大。

因而，在保证充分燃烧的前提下，应尽量采用低过量空气系数，减少SO3的生成量，降低烟气露点温度。

4 水蒸汽烟气中水蒸气的浓度愈大。

水蒸气的分压力也愈大。

只考虑水蒸气的影响，水蒸气对烟气露点的影响如图3所示。

因而在实际运行过程中，应严格控制瓦斯气含水率，降低烟气露点温度。

但在实际过程中，控制瓦斯气含水率非常困难，因而通常是在设计中尽量避开露点或采取相应的防腐措施。

柴油加氢装置的腐蚀与防护分析摘要：我国社会经济不断发展，也不断增加了能源消耗情况，因为能源劣质化问题，不断提高了原油中硫、酸的成本含量，导致柴油加氢装置发生腐蚀问题。

本文分析了柴油加氢装置的腐蚀问题，提出针对性的防护措施。

关键词：柴油；加氢装置；腐蚀问题；防护措施当前我国能源劣质化问题比较严重，不断提升原油中的硫、酸成分，引发腐蚀问题。

柴油加氢装置在工作过程中存在高温高压特征，因此很容易发生物质腐蚀问题。

柴油加氢装置反应阶段会产生H2S，危害柴油加氢装置的安全性。

为了维持柴油加氢装置运行安全性，需要利用针对性措施解决腐蚀问题。

一、概述柴油加氢装置的腐蚀介质H2S属于已自动酸性气体，H2S发生腐蚀问题包括高温腐蚀和低温腐蚀，高温腐蚀的温度在240℃以上，H2S通过分解会形成单质硫，和设备金属发生反应之后，会破坏柴油加氢装置。

在低温腐蚀过程中，H2S在溶解过程中产生氢离子，从而腐蚀金属。

柴油加氢装置经常会发生低温腐蚀问题，导致设备氢脆开裂问题。

【1】O通常无法和水溶解，因此O分布范围比较广泛，在常温下O并不是活跃度，高温状态下，O比较活跃，和各种元素发生化学反应。

在高温条件下，O和金属之间发生反应从而引发氧化腐蚀问题。

游离的H2SXO6缺乏稳定性，在高温状态下，可以分解出硫和二氧化硫等物质，导致柴油加氢装置发生腐蚀问题。

因为氢气具有较小的密度，因此质量比较轻，在高温状态下，氢气会进入到大分子间隙当中，因此引发氢脆问题。

二、柴油加氢装置腐蚀原因调查设备腐蚀问题，根据发生腐蚀问题的设备管道，采取针对性的治理对策，保障防腐蚀效果。

在反应器中操作温度在390℃以上，在操作压力的影响下，可以保障设备整体工作效果，但是在封头部位发生明显的腐蚀问题。

堆焊层出现脱落的问题，分配器和格栅也出现腐蚀问题。

【2】高温腐蚀的问题非常严重，检查脱硫化氢汽提塔和循环氢脱硫塔的腐蚀问题，其中循环氢脱硫塔的操作温度达到50℃以上，发生腐蚀问题的主要原因是因为酸性气体产生腐蚀介质，释放酸性气体会冲蚀设备，引发腐蚀开裂问题。