rfcc煉制高含硫油的設(shè)備防腐

1、RFCCRFCC煉制高含硫油的設(shè)備防腐煉制高含硫油的設(shè)備防腐侍述然侍述然中石化金陵分公司(南京210033)摘要介紹了中石化金陵分公司重油催化裝置煉制高硫原油對(duì)設(shè)備的危害性概述—煉制高含硫原油時(shí)的設(shè)備現(xiàn)狀以及防腐的必要性，并著重論述了重催硫腐蝕的機(jī)理和發(fā)生硫腐蝕的部位，以及煉制高硫原油的安全對(duì)策。關(guān)鍵詞重油催化裂化高溫Ｈ2Ｓ腐蝕1防腐的必要性隨著催化裂化技術(shù)的發(fā)展，提升管多點(diǎn)進(jìn)料技術(shù)、急冷技術(shù)、反應(yīng)噴嘴技術(shù)以及內(nèi)外取熱器技術(shù)在工藝生產(chǎn)上

2、的應(yīng)用，重油催化裝置富含硫、雜質(zhì)的渣油摻煉量逐年上升，甚至用100%的全渣油，從而大大提高了重油催化裂化裝置的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，由于分公司進(jìn)口高酸、高硫原油的逐年增加，原料性質(zhì)繼續(xù)重質(zhì)化和劣質(zhì)化，重催裝置的混合原料硫含量也由1994年的平均0.32%，增加到2004年的1.15%；酸值（KOH）大于1.5mgg的高酸原油也經(jīng)常煉制，給設(shè)備帶來嚴(yán)重的腐蝕問題。眾所周知，含硫和高酸油在200～400℃高溫下具有強(qiáng)烈的腐蝕作用，在催化裂化的環(huán)境

3、下，往往造成設(shè)備過早失效，從而導(dǎo)致一系列由于硫腐蝕而引發(fā)的各類事故和潛伏的隱患，對(duì)此必須給予高度的重視。特別是在沖刷條件下的油流轉(zhuǎn)彎處，腐蝕作用更為劇烈，因此腐蝕穿孔常發(fā)生在彎頭、閥門、大小頭、防沖板和塔器進(jìn)料段等處，所以，深入研究重油催化設(shè)備腐蝕特性和機(jī)理并采取有效的安全防范措施，對(duì)延長裝置的正常運(yùn)行周期提高煉油廠的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。2煉制高硫原油時(shí)的設(shè)備腐蝕特性2.1硫平衡重油催化裝置是一套處理能力為100104ta主要以

4、減壓蠟油摻煉減壓渣油、常壓渣油或焦蠟為原料的二次加工裝置，原設(shè)計(jì)原料硫含量為0.56%，但隨著分公司進(jìn)口原油比重的不斷增加，裝置原料性質(zhì)，尤其是含硫量、含酸量也發(fā)生了很大變化。重油催化裂化原料中的硫含量2000年以前，一般為0.4%左右，從2002年開始由于參煉進(jìn)口高硫油比例逐漸上升，裝置原料的硫含量已達(dá)1%。隨著原油產(chǎn)地的不同，其硫化物存在的形式也不同。委內(nèi)瑞拉原油中的硫主要以噻吩形式存在，而中東原油中的硫化物不但有噻吩，還有硫醚、二

5、硫醚等。噻吩為非活性硫，比較穩(wěn)定。而硫醚、二硫醚或其它硫化物在催化裂化條件下，45%的硫轉(zhuǎn)化為H2S隨氣體進(jìn)入產(chǎn)品中。45%～50%的硫轉(zhuǎn)化為硫醇和低分子的醚化物進(jìn)入催化液體產(chǎn)品中，5%～10%的硫留在焦碳中。表1為煉制瑞斯查比油時(shí)硫平衡。表1瑞斯查比油及其產(chǎn)品含硫情況統(tǒng)計(jì)表流量(th)硫含量%硫分布%酸值[(KOH)mgmg]入方：混合原料1302.4其中：平均含硫量1.08最高含硫量3.05出方：產(chǎn)品脫前干氣5.15.2018.9脫

6、前液態(tài)烴23.50.508.37穩(wěn)定汽油61.10.146.09柴油28.62.1543.8油漿8.12.4514.1RCH2SHSH●→RCH1SHH2S↑液體產(chǎn)品中的二硫醚在高溫下分解可生成單質(zhì)硫和H2S：（RCH2CH2）S→RCH2CH2SHRCH=CH2S2RCH2SH→RCH●RCHSHH2S↑生成的單質(zhì)硫和H2S對(duì)設(shè)備有腐蝕作用，且隨著溫度的升高，腐蝕速度加快，在255℃時(shí)腐蝕速率加快強(qiáng)烈。反應(yīng)式為：SFe→FeSH2SF

7、e→FeSH2↑3H2SFe2O3→2FeSH2OS生成的FeS附著在金屬表面結(jié)成一層致密的保護(hù)膜，在一定的條件下，這層膜阻滯了材質(zhì)的進(jìn)一步腐蝕反應(yīng)。但由于催化液體產(chǎn)品中含有環(huán)烷酸，溶解了FeS保護(hù)膜，使新的金屬再次裸露在“?！钡哪ёχ?。在250～400℃的條件下，重催液體產(chǎn)品中的環(huán)烷酸本身也可與金屬反應(yīng)，生成油溶性的腐蝕產(chǎn)物，隨產(chǎn)品離開金屬表面。此外，噻吩在285℃時(shí)對(duì)碳鋼也有腐蝕作用，但它的腐蝕作用并沒有想象的那么強(qiáng)，且它生成的噻

8、吩膜對(duì)環(huán)烷酸有防腐作用。另外，原料中的雜質(zhì)氮，經(jīng)催化反應(yīng)后生成的氰化物、胺化物，在分餾水洗后與H2S結(jié)合，還能形成濕H2S電化學(xué)應(yīng)力腐蝕和H2S低溫腐蝕，對(duì)裝置穩(wěn)定吸收解析系統(tǒng)以及酸性水罐和汽油、液態(tài)烴罐的脫水包造成腐蝕開裂。3.2H2SCO2的腐蝕在精制脫硫區(qū)，由于有胺、CO2的存在，溶劑pH值一般為10左右，形成了胺CO2H2S的腐蝕體系，生成可溶性的FeCO3腐蝕產(chǎn)物。反應(yīng)式為：FeCO2H2O→FeCO3H2↑當(dāng)溫度高于115℃

9、時(shí)，胺還可以分解，生成對(duì)金屬有強(qiáng)腐蝕作用的乙二胺腐蝕源。3.3ＨＣＮＨ2ＳＨ2Ｏ腐蝕重催分餾塔頂油管線腐蝕類型主要為ＨＣＮＨ2ＳＨ2Ｏ腐蝕。腐蝕產(chǎn)生的原因主要是原油中的含硫化合物在催化裂化反應(yīng)條件下生成硫化氫，同時(shí)一些氮化物也以一定比例存在于裂解產(chǎn)物中，其中1%～2%的氮化物以ＨＣＮ形式存在低溫部位ＨＣＮ與Ｈ2Ｓ形成ＨＣＮＨ2ＳＨ2Ｏ腐蝕環(huán)境。其反應(yīng)式如下:硫化氫在水中電離:Ｈ2Ｓ→ＨＨＳＨＳ→ＨＳ2鐵在水溶液中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng):陽極反應(yīng)