２０１６年第３３卷第５期 石油化工腐蚀与防护ＣＯＲＲ（）Ｓ１ＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮ ＩＮ ＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡ１ ＩＮＩ）（Ｓ 。１ ＲＹ 研 究 加氢装置脱硫化氢汽提塔系统腐蚀调查术 ——腐蚀问题概况 陈崇刚 ，李立权 ，于凤昌 ，苗 普 （１．中石化洛阳工程有限公司，河南洛阳４７１００３； ２．中石化炼化工程（集团）股份有限公司洛阳技术研发中心，河南洛阳４７１００３） 摘要：选取国内１２家炼油企业的５２套加氢装置开展了腐蚀调查，了解各家企业的加氢装置类 型、脱硫化氢汽提塔的汽提工艺特点以及主要设备的腐蚀状况。调查发现：该系统的腐蚀问题主 要集中在塔上部及其冷凝冷却系统，其中，报告脱硫化氢汽提塔存在腐蚀问题的装置共计６套，报 告塔顶管线存在腐蚀问题的装置共计１１套，报告空冷器存在腐蚀问题的装置共计３套，报告水冷 器存在腐蚀问题的装置共计４套，报告塔顶回流罐出现腐蚀问题的有的装置共计１例；此外根据 脱硫化氢汽提塔汽提工艺特点，进行了腐蚀环境的划分。 关键词：加氢装置脱硫化氢汽提塔腐蚀调查汽提工艺腐蚀环境 加氢类装置自反应系统来的反应产物中一 裂化、蜡油加氢裂化）用ＨＣ表示，渣油加氢装置 般含有Ｈ Ｓ，ＮＨ 和Ｃｌ一等腐蚀性介质，为减少 用ＲＤＳ表示，如果一家企业有多套同类型加氢装 腐蚀影响、保障产品质量，通常在分馏部分设置 置，则在该类型加氢装置字母后加数字表示，如 脱硫化氢汽提塔将这些介质自油品中汽提出 ＤＨＴ１即表示第１套柴油加氢装置。该次调研涉 去。脱硫化氢汽提塔系统是加氢装置分馏系统 及的炼油企业、装置类型及数量统计情况见表１。 腐蚀性物质最集中的部位，也是腐蚀威胁最严 表１各炼油企业装置类型统计 重的部位。一直以来，该系统防腐蚀效果表现 不稳定，时有腐蚀、结盐堵塞等导致装置不能正 常生产的情形出现。为深刻了解各类加氢装置 脱硫化氢汽提塔系统腐蚀现状，为制定相应的 腐蚀控制措施提供依据，中石化洛阳工程有限 公司联合中石化炼化工程（集团）股份有限公司 洛阳技术研发中心针对该系统的腐蚀问题进行 了专项腐蚀调查，历时２个多月，共选取ｌ２家炼 油企业的５２套加氢类装置作为调查样本。该 文即是反映本次腐蚀调查脱硫化氢汽提塔系统 腐蚀情况的调查报告。 １装置概况 １．１炼油企业加氢装置类型情况 调研ｌ２家企业分别用Ａ—Ｌ字母表示，石脑油 收稿日期：２０１６—０７—０２；修改稿收到日期：２０１６—０８—２６。 加氢装置用ＮＨＴ表示，汽油加氢装置用ＧＨＴ表 作者简介：陈崇刚，１９８３年毕业于成都科技大学化工机械专 示，航煤加氢装置用ＫＨＴ表示，柴油加氢装置（包 业，一直从事炼油化工设备的设计研发工作，现为该公司首 含柴油加氢精制、柴油加氢改质、加氢处理）用 席专家。Ｅ—ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｃｇ．１ｐｅｃ＠ｓｉｎｏｐｅｅ．ｃｏｎ ＤＨＴ表示，蜡油加氢装置（包含蜡油加氢、蜡油加 基金项目：中国石油化工股份有限公司技术开发项目，第 氢处理）用ＶＨＴ表示，加氢裂化装置（包含加氢 二代ｓｈｅｅｒ加氢成套技术开发（１１３１４２）。 ５ １．２加氢装置汽提工艺特点 １２家企业５２套装置因加氢原料及目的产品 分馏为一体的主汽提塔的单塔流程 汽提的热源 有采用过热蒸汽的，也有采用重沸炉或重沸器的。 常见的汽提方式见图ｌ。 要求不同，采取了不同的汽提工艺流程。主要有 脱硫化氢汽提塔加分馏塔的双塔流程以及汽提和 冷却系统 塔顶气 汽 （ａｌ蒸汽汽提 （ｈ）重沸炉汽提 （ｃ）重沸器汽提 图ｌ常见汽提方式 综合各类加氢装置，结合装置原料中的Ｓ，Ｎ 和Ｃｌ的含量及脱除要求，相关Ｔ艺有如下特点： 调查发现对于原料中ｓ和Ｎ含量较高，在反 为Ｈ Ｓ，ＮＨ，，水蒸气和烃类气体；对于采用重沸 炉（器）汽提方式的．塔顶介质为Ｈ Ｓ，ＮＨ，和烃 类气体。 应器中生成的Ｈ ｓ及ＮＨ 较多的加氧裂化、渣油 加氢、蜡油加氢、柴油加氢等装置多采用脱硫化氢 汽提塔＋分馏塔并采用蒸汽汽提的双塔流程。对 于原料中Ｓ和Ｎ含量相对较低，在反应器中生成 的Ｈ Ｓ及ＮＨ 较少的航煤加氢、汽油加氢以及重 整装置配套的石脑油加氢等装置多采用汽提和分 馏为一体的主汽提塔的单塔流程。 调查发现航煤加氢装置为避免产品巾含水． 多采用重沸炉（器）做为汽提热源，其余装置多采 用蒸汽作为汽提热源。 汽提方式不同，脱硫化氢汽提塔顶系统的介 ２脱硫化氢汽提塔系统存在的腐蚀 ５２套装置中报告脱硫化氢汽提塔存在腐蚀 问题的装置共计６套，占调查装置的ｌ１．５％，报 告塔顶管线存在腐蚀问题的装置共计１ １套，占调 查装置的２１．２％，报告空冷器存在腐蚀问题的装 置３套，占５．８％，报告水冷器存在腐蚀问题的装 置４套，占７．７％，报告塔顶回流罐出现腐蚀问题 的装置仅有ｌ例，占２％ ２．１ 脱硫化氢汽提塔存在的腐蚀 表２为脱硫化氢汽提塔腐蚀情况一览 质也不一样，对于采用蒸汽汽提方式的，塔顶介质 表２脱硫化氢汽提塔的腐蚀情况 调查发现，部分装置因为进料超负荷导致了 氢汽提塔平均超负荷２３％，其第ｌ５层塔盘中间 部位严重腐蚀至消失。企业Ｊ装置ＨＣ也出现了 严重的腐蚀问题。其中，Ｇ企业ＨＣ装置脱硫化 ６ 类似问题： ２０１ １—２０１４ 牛产周期ｒ｝】，控制脱 ２．２塔顶管线腐蚀 硫化氧汽提塔进料为设汁值的９５％，没有发现明 衷３为脱硫化氖汽提塔塔顶管线腐蚀情况一 脚蚀问题一 览表，惜蚀，人效多发， 在塔顶挥发线处 表３ 脱硫化氢汽提塔塔顶管线腐蚀情况 ２．３空冷器腐蚀 冷器 分 管ｆｆＪ 液体情况，敏使液体分配不均， 表４为脱硫化氛汽提塔塔顶卒冷器脑蚀情 导致偏流， Ｉ起腊蚀 业Ａ装 １）ＨＴ２同样 进 ・览 、Ｉｌ，Ｈ装置ＶＨ３、 冷器腐蚀主 由于 入空冷 前ｆ¨现人 液体，埘比表３，该装 挥发 能改造时在 冷器前增 热媒水换热器，导致进 线水 段戚部形成帱蚀沟槽 冷器前 脱大 液体，Ｉｔ门＝没 一没仃号虑存伞 表４脱硫化氢汽提塔塔顶空冷器腐蚀情况 ２．４水冷器腐蚀 ２．５塔顶回流罐腐蚀 丧５为脱硫化氢汽提塔塔顶水冷器 蚀情况 删台余业加 裟置巾只ｆ】‘企业ｃ装 ＫＨ３、 一览 水冷器脚蚀多发 ｎ 焊缝处，『ｆ１丁处存 报告塔顶吲流罐…观过柑蚀问题，原材质为 硫化氰腐蚀环境， 保证选材合理情 下，制造｝Ｉ，、Ｊｆ Ｑ２３５ Ａ，ｌ ９９５年投Ｊ｛Ｊ，任２００８年检修过程ｒＩＩ发 心 格按照 接规ｊｌ芭，控删焊缝硬度 、 现内 蚀比较 蚯重，Ｊ ２０ｌＯ‘Ｉ ｜｝！换 表５ 脱硫化氢汽提塔塔顶水冷器腐蚀情况 Ｑ２４５ Ｒ． Ｊ＿ＪＩ ｌ装昔脱硫化氧汽提塔系统的腐蚀主 要集『Ｉ１ 塔Ｉ 部及其冷凝冷却系统，该部位 发生 蚀的原 丁白反 系统来的反应产 物中一股含有Ｈ ，Ｎ Ｈ 干¨（：ｌ一等腐蚀性介 质，经汽提后集聚 塔的Ｉ 部及其冷凝冷却 系统处 ７ 的腐蚀主要有： ３ 脱硫化氢汽提塔系统存在的腐蚀环境 ３．１ 蒸汽汽提型脱硫化氢汽提塔 ’（１）干的Ｈ：ｓ＋ＮＨ ，腐蚀轻微； （２）湿的Ｈ，Ｓ＋ＮＨ ＋Ｈ ０，需要防止发生湿 采用蒸汽汽提的脱硫化氢汽提塔及塔顶系统 的腐蚀环境，可能有以下几种： Ｈ２ｓ腐蚀、ＮＨ４ＨＳ腐蚀； （３）可能的ＮＨ Ｃ１盐堵塞； （１）当塔顶温度低于水的露点时。此时腐蚀 环境为Ｈ２Ｓ＋ＮＨ３＋Ｈ２０，需要防止发生湿Ｈ ｓ腐 蚀、ＮＨ ＨＳ腐蚀，若装置原料中氯含量较高，并有 氯进入到脱硫化氢汽提塔时，塔顶部位塔壁和塔 （４）可能的ＮＨ Ｃ１溶液腐蚀，和垢下腐蚀。 ４结束语 调查发现，ｌ２家企业５２套加氢装置脱硫化 氢汽提塔系统的腐蚀主要集中在塔上部及其冷凝 盘形成ＮＨ Ｃ１溶液，严重腐蚀碳钢和不锈钢。 （２）当塔顶温度高于水的露点时。此时塔顶 的腐蚀环境为干的Ｈ ｓ＋ＮＨ 对碳钢塔壁和塔 盘的腐蚀轻微，但须密切关注塔顶回流和塔顶保 温对塔顶局部温度的影响，防止形成局部露点；随 冷却系统处，脱硫化氢汽提塔上部、塔顶管线、塔 顶空冷器、塔顶水冷器、塔顶回流罐均报告有相应 的腐蚀案例；此外，根据加工原料及产品要求，加 氢装置配置了不同的汽提工艺和汽提方式，其中， 不同的汽提方式对于脱硫化氢汽提塔系统的腐蚀 环境影响显著；通过调研发现该系统现有防腐策 略，即采用较低级材料＋工艺防腐的措施的实际 可靠性较差。 着介质进入塔顶管线、经空冷、水冷后，此时腐蚀 环境为Ｈ２Ｓ＋ＮＨ３＋Ｈ２０。 ３．２重沸炉（器）型脱硫化氨汽提塔 采用重沸炉（器）汽提的脱硫化氢汽提塔及 塔顶系统的腐蚀环境，因塔顶基本不含水，塔顶的 腐蚀环境主要为干的Ｈ２Ｓ＋ＮＨ 、对碳钢塔壁和 塔盘的腐蚀轻微。若装置原料中氯量较高，并有 氯进入到脱硫化氢汽提塔时，塔顶及管线系统在 一致谢：参加调研工作的人员还有裘峰、郭为 民、朱玫、韩旭辉、王昆鹏、赵小燕、曹振兴，在此 表示感谢。 （编辑王维宗） 定温度下易形成ＮＨ Ｃ１盐结晶，发生堵塞。 综合上述分析，脱硫化氢汽提塔及塔顶系统 Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎ Ｈ２ Ｓ Ｓｔｒｉｐｐｅｒ ｏｆ Ｈｙｄｒ０ｇｅｎａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ ．．．．．． －－－－－－－——Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｒｅｖｉｅｗ Ｃｈｅｎ Ｃｈｏｎｇｇａｎｇ ，Ｌｉ Ｌｉｑｕａｎ ，Ｙｕ Ｆｅｎｇｃｈａｎｇ ，Ｍｉａｏ Ｐｕ （１．Ｌｕｏｙａｎｇ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７ １ ００３，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳＥＧ Ｌｕｏｙａｎｇ Ｒ＆Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ Ｑ厂Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１００３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：１２ ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｒｅｆｉｎｅｒｉｅｓ ａｎｄ ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｌａｎｔｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｆｏｒ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｋｎｏｗ ｔｈｅｉｒ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ，ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ Ｈ２ Ｓ ｓｔｒｉｐｐｅｒｓ ａｎｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍａｉｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ＣＯＩＴｏｓｉｏＲ ｍａｉｎｌｙ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ｔｏｗｅｒｓ ａｎｄ ｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｔ ｉｓ ｒｅｐｏｒｔｅｄ ｔｈａｔ ６ Ｈ２ Ｓ ｓｔｉｒｐｐｅｒｓ ｓｕｆｆｅｒｅｄ ｆｒｏｍ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，１ １ Ｈ２ Ｓ ｓｔｒｉｐｐｅｒｓ’ｏｖｅｒｈｅａｄ ｌｉｎｅｓ ｓｕｆｆｅｒｅｄ ｆｒｏｍ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，３ ａｉｒ ｃｏｏｌｅｒｓ ｓｕｆｅｒｅｄ ｆｒｏｍ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，４ ｗａｔｅｒ ｃｏｏｌｅｒｓ ｗａｓ ｔｒｏｕｂｌｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ １ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｒｅｆｌｕｘ ｄｍｍ ｓｕｆｆｅｒｅｄ ｆｒｏｍ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｃｌａｓｓｉｉｆｅｄ ｂａｓｅｄ ｕｐｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ Ｈ２ Ｓ ｓｔｉｒｐｐｅｒｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ，Ｈ，Ｓ ｓｔｉｒｐｐｅｒ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ８
