原油劣質化對常壓裝置影響及措施范文

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摘要:在我國經濟建設中，隨著工業和制造業的不斷發展，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，劣質原油的開采量不斷增加，且其具有良好的價格優勢。加工劣質原油不僅可以降低煉油的成本，還可以有效規避石油資源風險，是具有積極意義的。但當前我國對劣質原油的加工水平不足，相關設備和技術工藝存在較大的局限性。在處理不當的情況下，劣質原油會對常壓裝置的加工負荷、產品質量、腐蝕等產生影響，本文主要對原油劣質化對常壓裝置操作及腐蝕進行分析探究，并提出一些應對措施。

關鍵詞:原油劣質化;常壓裝置;腐蝕;防腐蝕措施

原油劣質化會對常壓裝置產生大的影響，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產生較大沖擊，使其受到嚴重腐蝕。針對這種情況，要對原油劣質化產生的影響具備科學了解，進行電脫鹽技術和裝置的防腐蝕攻關，達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的催化劑中毒現象，保證生產過程的安全、穩定和質量優質，推動我國石油化工生產的健康發展。

1原油加工的基本性質

以國內某煉廠為例。進入該廠的原油品質差別較大，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，是將不同性質的原油輸送到原料罐中，在經過簡單脫水之后，會將其送入換熱器，在熱流換熱達到100℃－140℃之后，再進入電脫鹽系統，在該系統中使用的工藝是三級脫鹽，該工藝需要在罐內注入破乳劑和洗滌水，將原油進行脫鹽脫水后，之后會進入初餾塔。初餾塔塔底的油會在換熱之后進入常壓爐，溫度達到360℃之后進入常壓塔分餾，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、常三線為輕質燃料油、常底油為催化裝置原料。

2原油劣質化會對生產產生的影響

原油劣質化會對裝置的加工負荷、產品質量和設備腐蝕等產生較大影響，主要體現在以下幾方面:

2．1加工負荷

一些工廠會在為了降低原油的加工成本，會加工高酸重質油，且隨著經濟效益的提升，加工的重質油種類和比例越來越高，其中伊朗重油和高酸重質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計中，采用的設計標準較低，其最大處理負荷、減壓系統設計負荷、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、重質原油加工比例的上升，在常壓裝置進料負荷下，減壓負荷明顯增加。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荷進一步增加。因此，原油劣質化會受到減壓負荷的影響，對裝置的加工負荷提高存在限制作用。在提高裝置的加工負荷時，也要對重質原油摻煉比例進行合理控制，合理化裝置原油餾分分布。

2．2產品質量

加工原油的重質化，在加工負荷較低的情況下，初餾塔和常壓塔等裝置的負荷較低。不利于保持常壓系統的產品質量穩定。這種影響主要體現在幾個方面，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的高速脫鹽技術和設備，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，具有良好的應用優勢。而原油劣質化中，高酸重質原油由于年度、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行，對電脫鹽運行的影響較大，主要表現在以下幾方面:第一，降低了設備的運行效率，在原油加工中，伊朗重油、重質原油等比重的增加，會使得實際原油噴頭等設備操作參數與設計參數嚴重不符，存在較大的偏差，而電脫鹽設備難以適應劣質原油，會導致其運行效率降低，不能發揮出應有作用;第二，破乳劑的適應性較差，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，原油劣質化難以產生良好的破乳效果，并且在其脫鹽脫水后，原油的含鹽量難以達到相關的防腐要求;第三，脫鹽溫度，在原油加工中其進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。國內某常減壓裝置加工不同進口原油時電脫鹽相關工藝參數，原油的品質越差需要的電脫鹽溫度越高，同時需要更多的破乳劑。因此在裝置設計中，脫前的原油主要與低溫位的清油進行熱源換熱，其進電脫鹽的溫度設計是符合原油需求的。但在原油劣質化之后，其中輕油收率下降，且會減弱原油進電脫鹽的溫度，降低了電脫鹽的運行效率。因此面對原油劣質化，要根據實際熱源分布進行裝置換熱網絡的改造，保證重質油加工中達到理想的脫鹽溫度。如果在裝置加工中存在油性變化頻繁的問題，需要進一步根據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

在常壓裝置會產生的腐蝕，主要包括了常壓塔頂低溫腐蝕，這種腐蝕情況需要對常壓塔頂的注水、注中和劑和注緩蝕劑等采取工藝防腐蝕措施，對設備結構進行合理改造，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，常壓塔定系統腐蝕，主要表現在其封頭復合層的焊縫存在明顯的裂紋，一些部分裂紋是比較深的;初餾塔頂系統的腐蝕，其換熱器管束會出現腐蝕情況，并可能在其腐蝕嚴重的情況下，引發管束抽芯的自然問題，初餾塔頂內的塔頂回流管線法蘭部分會出現螺栓斷裂問題;減壓塔頂的腐蝕現象，主要是其抽空系統的增壓器后冷器側封頭會出現表面布滿腐蝕坑的問題，同時管束也可能出現腐蝕穿孔;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原油劣質化產生腐蝕的原因

3．1劣質原油的低溫腐蝕

在劣質原油腐蝕問題中，高硫高酸原油產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，可以采用傳統一脫三注措施，利用先進的高效電脫鹽設備，對劣質高硫高酸原油進行有效脫鹽控制，使其處于一個合理范圍之內。傳統的氨水可采用高效有機胺中和劑來替代，可以達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劣質原油的高溫腐蝕

在高溫范圍內，高溫硫會對金屬進行強烈腐蝕，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，會存在嚴重的環烷酸腐蝕。高硫高酸原油原油會在硫和酸互相作用下，加強其腐蝕性，在設備裝置的彎頭、閥門等部位腐蝕更加強烈。在高溫部位產生的腐蝕，主要可以使用采用防腐鋼材來應對，在初餾和常壓溫度較高的情況下，可以在其中添加襯里。

4原油劣質化加工措施

首先，在加工原油重質化后，減壓系統會對裝置的加工負荷存在限制，使其符合難以提高。對此可以適當改造減壓爐和減壓塔，使減壓系統的處理能力提升，并有效消除裝置在加工劣質原油使產生的負荷瓶頸;其次，在裝置進行低負荷運行時，常壓系統的產品質量會出現被動增大的問題，在加工生產中，可以具體根據原油性質，合理控制加工負荷和加工油性，使常壓系統保持正常負荷，其產品質量能夠達到相關標準要求;再次，在原油中伊朗重油、重質油加工比例提升的情況下，脫鹽溫度會進一步降低，并出現破乳劑適應性差、設備運行效率低等問題，難以進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不到相關要求。對于這種問題，要根據具體采用的加工原油油性，合理改造電脫鹽內件和換熱系統，并將脫鹽的溫度提高，保證設備的運行效率良好。同時，破乳劑的選擇要根據具體加工原油的油性進行;最后，對于原油劣質化會產生的腐蝕問題，需要采取完善的防腐措施，升級相關設備材質，盡量避免腐蝕問題。

5原油劣質化防腐措施

5．1三頂防腐蝕措施

這部分的腐蝕成分一般為HCL－H2S－H2O，因此可以在初常頂的揮發線中注入水和換水劑，來達到一定的防腐效果。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，避免對下游裝置造成腐蝕。同時，可以對初常頂的換熱器進行設備材質升級，使用蒙乃爾、鈦等材質。以國內某煉廠加工加拿大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，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，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，注水2t/h，注緩蝕劑1．5ppm時，減頂鐵離子合格率為100%。從三頂污水分析數據可看出，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，而煙氣冷凝液中也會存在亞硫酸和硫酸等腐蝕性物質。對于此類腐蝕現象，可以采用搪瓷管換熱的措施，但這種方法難以很好應對溫度變化，在溫度大幅波動的情況下，容易導致搪瓷的脫落或者破裂問題，最終引發內部的腐蝕開裂。新型的復合搪瓷管性質更加，有一定應用效果，但目前推廣度不足。我國采用的辦法，通常是將預熱器入口空氣溫度加熱到一定程度，利用常一線和二線進行低溫熱回收利用，或者加熱低溫熱水，使空氣入口溫度提升，使排煙溫度達到露點腐蝕溫度之上，避免出現露點腐蝕的問題。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，在生產過程中進行定期排污，使重沸器底部保持一定的清潔程度，不存在腐蝕雜質等，能夠正常運行。

6結束語

原油劣質化降低了加工成本，可以為企業贏得更大的經濟效益，但在其加工中也會對常壓裝置操作產生影響，并出現一些腐蝕問題。對此，要認識到腐蝕原因，優化電脫鹽系統、采用合理防腐蝕措施，確保裝置可以長周期平穩運行。

參考文獻

［1］洪偉鴻，吳楚海，武生祥，彭永良，李源平，方佳瑜．原油劣質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．原油劣質化對常減壓裝置的影響和應對措施［J］．腐蝕與防護，2015，36(08):788－791．

［3］史勉，邢彬彬，何璐，宋昭崢．原油重質、劣質化形勢下煉化企業金屬設備腐蝕與防護［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．電脫鹽裝置應對原油劣質化趨勢的技術措施［J］．中國石油和化工標準與質量，2011，31(08):298．

［5］蔣春林．劣質原油加工面臨的問題及對策研究［J］．石油化工設計，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