炼油化工装置风险及风险防范

摘要：炼油化工装置是按一定工艺要求由各种设备组合而成，炼油设备的性能对装置生产水平有关键影响。炼油化工装置属于高温高压装置，在生产过程中很容易发生各种风险问题和隐患，因此在炼油生产中必须做好炼油化工装置风险防范。本文主要从炼油化工装置存在的风险出发，对如何做好炼油化工装置风险防范进行分析。

关键词：炼油化工；装置；风险；防范；分析

将原油加工成液体的轻质燃料和重质燃料，是炼油化工装置的主要作用。随着化工生产装置日渐大型化及复杂化，如何对复杂系统中各类装置潜在风险的进行风险防范是当前化工装置必须关注的重点。虽然不同的炼油化工企业使用的装置和设备各不相同，但根据炼油化工装置的性质来说炼油化工企业中最主要的风险就在于化工装置腐蚀问题，做好腐蚀防范是炼油化工装置风险防范的主要内容。在探讨炼油化工装置风险防范策略前，我们首先应该对化工装置风险有一定了解。

一、炼油化工装置潜在风险

炼油化工装置根据作用来分可以归结为六种类型，除了流体输送设备、加热设备和换热设备外，还包括传质设备、反应设备以及容器。流体输送设备则包括各类机泵、管线及阀门等；加热设备主要为加热炉、釜等；换热设备主要包括换热器及各类塔器和储罐等。由于炼油生产过程处于高温高压环境中，生产过程中很可能会产生易燃、易爆等元素，因此化工装置必须具备耐温、耐压特性，且基本所有炼油化工装置都会注意其耐温、耐压性。但除此之外，炼油化工装置还存在另一个需重视的风险，即腐蚀风险。炼油化工装置中存在的腐蚀风险主要在以下几方面。

首先是HC1-H2S-H2O系统存在一定腐蚀风险。在炼油工艺流程中该系统是冷凝冷却系统，温度通常在100摄氏度左右，由于原油中无机盐的存在很容易使该系统发生低温腐蚀，碳钢普遍减薄是其腐蚀形态表现之一。虽然一般情况下碳化氢与氯化氢几乎不会对设备产生腐蚀，但当气相变液相的部位出现露水后HC1-H2S-H2O的腐蚀介质也会随之出现。其次是低温烟气的露点腐蚀风险。加热炉、锅炉所用的燃料中会存在含量在1-2.5%的硫化物，当硫燃烧后会生成二氧化硫，当处于高温烟气状态时二氧化硫不会对金属产生腐蚀，但温度小于400摄氏度时，二氧化硫会与水蒸气华为稀硫酸，对加热炉，锅炉空气预热器的低温部分产生腐蚀。

再次是高温部分的腐蚀风险。高温部分的腐蚀风险主要来源于硫化物和环烷酸。硫化物腐蚀主要体现在常压炉、减压塔等部位，原因可能是炼油设别温度高于250摄氏度的同时处在H2S环境中。环烷酸高温腐蚀的特点在于金属表面光滑、清洁，在流速高时可能会导致沟槽，流速低时可能会导致空洞。最后是闲置设备的腐蚀风险。即便是不在工作状态下的装置也会产生腐蚀风险，其腐蚀形式主要表现在电化学腐蚀。炼油化工装置闲置时的腐蚀主要由停工阶段无物料情况引发的，无物料时一些不合理的降温或减压速度都可能会致使设备内衬和防护涂层出现膨胀、气泡等损害。闲置的炼油化工装置金属表面存在一定薄层电解质液，其产生的电化学腐蚀与金属表面的潮湿情况相关，尤其一些北方企业，闲置装置在寒冷季节必须注意防护。

二、炼油化工装置风险防范策略

1.HC1-H2S-H2O系统低温形态下风险防范

低温HC1-H2S-H2O形态下的的风险防范主要是装置方法，其次是材料防腐。装置风险防护简单说即“一脱四注”，其中一脱为原油的深度脱盐，四注则除脱盐后的原油注碱、塔顶的馏出线注入氨外还包括注缓蚀剂、注水。“一脱四注”主要原理在于将原油中所含有的杂质去除掉，然后通过对中和反应已生成的酸性腐蚀介质的利用，对腐蚀的形态进行改变，最终促进设备表面一个防护屏障的形成。

2.高温部分风险防范和材料选用

高温部分的风险主要为H2-H2S的腐蚀，因此在防范时应对材料防腐优先选择。在选择中除了要注意硫化氢的浓度还应该注意压力容器的设计温度，可通过腐蚀图对容器的腐蚀率进行查取，当腐蚀率超过0.2mm/a时，在材料上应对好的不锈钢复合板或者是堆焊不锈钢结构进行选择。在不锈钢复合钢板的复层方面最好对低碳类不锈钢板如OCr13，OCr18Ni11Ti或OOCr17Ni14Mo2等加以采用，其复层厚度应以3mm以上为准。在不锈钢堆焊层方面最好对双层堆焊加以选用，其中过渡层可以是OOCr25Ni13看，OOCr20Ni10Nb可以作为表面层。

3.闲置装置风险防范建议

根据闲置设备的腐蚀原理，我们对闲置设备的防护可以从对设备表面存在的污垢进行清除、防止空气与闲置设备接触及对环境中大气的湿度降低三方面着手，其方法归纳来说有以下几种。首先是充氮置换，该种方法主要是将干氮气吹入闲置的炼油化工设备和管道中对氧和充氮加以扫除，在此种保护形式下防范闲置设备，以避免其他物质接触到氧而生成一定的化学反应，从而阻止腐蚀现象的发生。其次是利用气相防蚀剂，在常温状态下气相防蚀剂具有较高的能自动挥发的蒸汽压，气相防蚀剂挥发出的气体可以在受腐蚀的金属表面上均匀地吸附，以实现对腐蚀介质和腐蚀作用的的隔绝与遏制，且不需要将其涂抹在金属表面，操作比较简单。再次可以在闲置装置金属表面涂油或油联运，即在金属表面涂抹一层低黏度的不易挥发的轻油，以对金属腐蚀化合进行抑制。这种方法比较适合在内部内部容积大，人能够进入的闲置设备上使用。在完成施工后需对金属表面的涂抹情况仔细检查，以保证涂抹均匀、充分。也可以对干性空气防护法和表面碱洗法加以采用，干性空气防护法指对闲置设备内部的空气温度加热，以使器内湿气去除，避免生成自由水的方法。对奥氏体不锈钢和其他奥氏体合金设备通过表面碱洗，可以较好地防止其腐蚀风险。

炼油化工装置是按一定工艺要求由各种设备组合而成，炼油设备的性能对装置生产水平有关键影响，因此必须注意对炼油化工装置的风险防范。

参考文献

[1]王基铭.新世纪石油炼制和石化技术的发展趋势[J].中国石化，2012，11（11）：88-89.

[2]李成红.炼油化工装置的工艺流程[J].化学工程与装备，2013，5（05）：160-161.

[3]杨永磊，刘力，常建寿.炼油化工装置安装检修焊接程序的控制[J].焊接技术，2011，2（04）： 41-43.

[4]蒋万容，雷世勇.炼油-化工一体化的方案设计及优化方案研究[J].中国石油和化工标准与质量，2012，8（08）：29-30.

[5]林子平.优化炼油工艺过程 发展中国炼油工业[J].科技创新导报，2011，9（18）：104-106.

作者简介

李岩 1967年5月11日 汉族 籍贯辽宁昌图县，毕业院校：辽宁工学院

王勇 1977年3月9日 汉族 辽宁本镇 东北师范大学 本科。