催化裂化装置油浆腐蚀分析

催化裂化装置油浆腐蚀分析

李强

中国石油化工股份有限公司天津分公司 天津市 300000

摘要：作为原油二次加工的关键设备，催化裂化装置能够将重质旧油转变成人们日常生活中需要的气体和液体，但是，在实际的生产过程中，也会产生一些具有腐蚀性的化学制品。这会明显地影响到催化裂化工艺的性能，并提高其成本。催化裂化系统的组成和各种类型的腐蚀，使其在运行中受到了广泛的关注。文章介绍了催化裂化的发展过程，以及影响催化裂化系统腐蚀的因素和控制措施。应用防腐和催化裂化控制装置，提高催化裂化设备抗腐蚀能力的策略。

关键词：催化裂化；循环系统；腐蚀控制

引言

催化裂化装置的基本结构包括分馏系统等。这些体系的运行模式各不相同，但是它们在反应时都会被一些具有腐蚀性的化学物质所影响，并发生一些还原反应。采取防腐措施，可降低腐蚀介质对装置的危害，选用耐蚀材料，可提高装置的防腐性能，提高装置的使用寿命。

1催化裂化产品腐蚀模式概述

催化裂化装置由于受到原料、环境等因素的影响，易产生腐蚀。对催化裂化的各种结构及其工作机理进行分析，是进行腐蚀研究的基础。催化裂化分馏系统可以作为一个塔板，在塔板上进行回收提纯，石油和天然气通过分馏塔的底部进行热量交换。在循环系统中，由于油品的不断变化，使得油品的温度不断上升，从而使油品的温度不断下降。在比例操作过程中，空气调节器，水冷却器等将被启动。在使用这种回收方法时，分馏装置极易受到有关产品的冲击，造成腐蚀，循环催化裂化工艺中，其它部件也有可能与相应的产物发生接触，造成腐蚀。

2催化裂化器中的腐蚀性化学品

2.1氯化物腐蚀

氯盐是影响催化裂化装置性能的主要因素之一。在油品加工工艺中，原料要经过储罐及降压装置，在储罐内形成盐类、水类等多种产物。同时，由于原料中的晶体盐类含量较高，与水发生反应形成了卤水，其中以 NaCl含量最高。在该设备中，石油与硫酸发生反应，形成具有腐蚀性的硫化氢。当其与装置内的金属相接触时，将产生一种复杂的化学反应，从而引起装置的腐蚀。

2.2硫腐蚀

催化裂化装置会受到分流过程的影响，而出现硫磺，由于在生产及操作中，由于要增设分馏系统，使其级分逐步膨胀，从而生成含硫、硫化氢等硫化物。在较高的温度下，硫磺会裂解成类似硫化氢的产品，当它与氧发生反应时，也会产生类似于二氧化硫的化学成分。随着设备的温度上升到400摄氏度，氢气也会被分解为具有更大腐蚀性的物质。硫化氢制取工艺是一种对装置性能的评估，介质流量和体系中硫的温度等因素对装置性能的影响较大。

2.3二氧化碳腐蚀

在催化裂化装置中，二氧化碳是最常见的一种磨料，它会导致设备的腐蚀形式为点状、面状等，经常会导致管道的腐蚀，特别是对管道系统造成破坏。在研究CO2腐蚀机制时，我们发现CO2溶解于水中会产生碳酸，并与装置内的金属发生反应，从而导致管线及装置的腐蚀。因为附着在装置系统表面上的这些物质的浓度不一样，所以这个区域可能出现几个电偶腐蚀，由此将部分腐殖质碳酸盐类化合物附着于装置的金属表面，逐步提高局部腐蚀的作用。

2.4其他化合物的腐蚀

在该设备中，氮气的含量大约是0.2%，并且在该设备中以芳烃的形式出现在该设备中。这会出现在泥浆和积焦中。一种催化反应包括一种含氮化合物，它和氧发生反应，以生成一氧化氮。氮产物虽无腐蚀作用，但却含有剧毒、腐蚀性，在高温下会发生裂解，生成腐蚀性很强的氰化物。同时，氰化物还会随着反应的进行而不断地增长，这样，这些化合物就会随着整个装置的表面移动，这样就降低了防腐蚀的能耗。

2.5pH腐蚀

催化裂化装置由于受到原料的影响，存在着 pH值的差异， pH值太高会造成设备的腐蚀。利用该装置，在300℃条件下，研究了石油酸对材料的侵蚀作用，随着石油酸用量的增大，原料中氯离子的浓度增大，水解通道增大，同时，在装置操作中，石油酸会加速水解，导致装置在反应时产生大量氯离子，从而对装置造成腐蚀。

3催化裂化装置腐蚀控制概念

3.1材料腐蚀的环境控制概念

3.1.1水洗技术

采用水清洗是一种有效的治理催化裂化设备腐蚀的手段，能有效地清除设备表面的腐蚀性物质，并能有效地减轻对产品的腐蚀性。本工艺对硫化氢、氰化物产生了一定的影响，但是，在水处理体系中，必须遵守相关的规范，其具体操作方法是：（1）在纯水处理过程中，要把软化的水排到上区的水泵出口处。使分馏塔不间断地进水。(2)向分馏塔内注入油、洗水等化学物质，通过调节水的流速，增加加入量和加入量，从而达到加入量、加温的目的，这个部位的上半部分必须是低的，这样，冲洗水就会倒流，喷油泵的进水口就会朝向地面。由于受热而汽化的水，被送进了隔板，并被截断。(3)在清洗时，要严格控制被清洗材料的分界，定时取样，并在更换被清洗材料的同时，使其保持不变的腐蚀状态，使整个清洗过程停止。(4)为了保证正常的生产流程，清洁后必须重启设备。

3.1.2电脱盐技术

电脱盐技术是指随着原油的变化，对其操作进行持续的调整与优化，以保证系统在生产过程中能够实现脱盐。海水淡化后的含量应该得到合理的控制，其含量应该稳定在3 mg/L。如果盐分含量很高，就必须在进入触媒设备前除去。现正进行一种新型的脱盐工艺试验，并将其与超声技术相结合，研制出一种新型的脱盐工艺。

3.1.3pH控制

通过调节 pH值，降低了催化裂化在操作中可能发生的腐蚀，提高了催化裂化的抗腐蚀能力。内腔的金属会引起内腔的小量腐蚀。在催化裂化生产工艺中，大多数原料都是酸性的，通过注氨法可以控制其酸度，但要尽可能地减少注氨法。降低装置的防腐作用可能会被堵塞。

3.1.4腐蚀参数检查

腐蚀参数的控制要建立在实际应用的基础上，要有腐蚀性物质的在线监控。该装置在装置中的腐蚀性物质超标时，能发出警报，并发出警报。检验时要使用清除方法，选用橡皮油垫及石棉标识物进行封口。它通过各种方法来降低在设备运转过程中出现的腐蚀性物质、腐蚀问题以及腐蚀损坏[7]。

3.2耐腐蚀材料的实际使用

采用腐蚀材料，能有效地改善腐蚀效果，延长其使用寿命。针对该装置在运行过程中出现的表面腐蚀问题，以及在运行过程中各个部分的腐蚀水平的差别，提出了各个部分及设备的设计方案。比如，对反应堆系统中的储热设备进行优化设计，并在外壳、隔板和拉杆等部位使用具有较高抗腐蚀性能的碳素材料。回热器的内腔也可由金属制造，而内腔则用于对设备的内腔进行保护。还可以用碳钢制成的分馏塔、吸收塔和稳定塔。从设备的协调性、稳定性等角度出发，将渗铝碳素钢与其它碳素钢相结合，可获得较好的设计效果。管线也可采用防腐材料，原料以及水塔等采用碳钢材料，并在内衬中加隔热层。通过科学试验，发现碳钢材料对催化剂有很好的防腐效果，同时还可以提高催化剂的稳定运行，对催化剂有很好的防腐蚀效果。

结束语

综上所述，有很多因素会影响催化裂化装置的腐蚀发展，从而使每一种体系都有可能发生腐蚀。通过对催化裂化装置腐蚀发展过程及影响因素的分析，对催化裂化装置的腐蚀防治进行了探讨。从各方面明确了视场缺陷和抗腐蚀性，从而确保了开采的安全性。通过对催化裂化设备的智能化管理，可以有效地预防催化裂化设备的腐蚀，增加原油的产量，降低企业的生产成本。

参考文献：

[1]刘涛.催化裂化装置分馏稳定单元腐蚀与防护[J].化工管理,2020(04):146-147.

[2]刘勤.影响催化裂化装置长周期安全运行的因素及对策[D].中国石油大学(华东),2018.DOI:10.27644/d.cnki.gsydu.2018.000593.

[3]卢永.催化裂化装置分馏系统腐蚀评估与分析[D].华南理工大学,2017.

[4]闫可.大连某催化裂化装置的用能优化[D].大连理工大学,2016.