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文檔簡(jiǎn)介

加工高酸低硫原油腐蝕案例南陽(yáng)石蠟精細(xì)化工廠1(一)精蠟廠原油性質(zhì)(二)精蠟廠腐蝕現(xiàn)狀及采取措施(三)精蠟廠腐蝕案例(一)原油性質(zhì)我廠加工的原油為河南油田開(kāi)采的魏崗原油、采油一廠稀油和采油二廠稠油混合的南陽(yáng)混合稀油和混合稠油。正常情況下,加工的稀油與稠油比例為68:32,極端情況為61:39。

(一)原油性質(zhì)

原油品種稀油稠油混合原油60.9:39.1混合原油68:32密度

20℃㎏/m3882.2933.5901.57897.99運(yùn)動(dòng)粘度㎜2/s80℃10.89957.4(40℃)

100℃,7.84545.6912.526凝點(diǎn)

℃31212729殘?zhí)?/p>

m%4.067.025.215.01酸值

mgKOH/g0.1592.531.080.92蠟含量m%26.9117.0523.123.75膠質(zhì)

m%8.5713.9010.710.28瀝青質(zhì)m%0.100.150.120.116硫含量m%0.1290.2250.170.16氮含量m%0.370.660.480.46水含量m%0.040.410.180.16鹽含量

mgNaCl/L23.1428.0025.0424.70(一)原油性質(zhì)

原油品種稀油稠油混合原油60.9:39.1混合原油68:32金屬μg/gFe8.2917.411.8511.21Ni13.50.98.579.47V0.620.08.186.81Na<0.05<0.05<0.05<0.05Cu0.35.52.331.96

第一關(guān)鍵組分溫度范圍250~275℃250~275℃250~275℃250~275℃密度20℃,㎏/m3816.1860.0830830.15K值12.0311.4311.8611.84第二關(guān)鍵組分溫度范圍395~425℃395~425℃395~425℃395~425℃密度20℃,㎏/m3882.5908.4892.68890.79K值12.0811.7412.7311.97原油類別低硫石蠟中間基低硫環(huán)烷中間基低硫中間基低硫中間基稠油稀油南陽(yáng)稠油和稀油的酸度曲線2008年精蠟廠原油評(píng)價(jià)報(bào)告南陽(yáng)稠油的酸度在250℃前不到10KOHmg/100ml,250--370℃隨沸點(diǎn)的增加而增加較快,在370--410℃酸度逐漸降低,而后又逐漸升高。小于250℃時(shí)酸度波動(dòng)變化不大,在8mgKOH/100ml左右,之后迅速增加,至370℃時(shí)出現(xiàn)一高峰為348mgKOH/100ml,后下降,在415℃時(shí)至谷底250mgKOH/100ml,之后再次隨沸點(diǎn)升高迅速上升。南陽(yáng)混合稀油的酸值比較低,均在20KOHmg/100ml以下。因此,環(huán)烷酸的腐蝕主要從270℃以后逐漸加大,對(duì)應(yīng)的是常減壓裝置E1019出口之后管線及設(shè)備。小于200℃的窄餾分酸度較低,都小于1mgKOH/100ml,之后逐漸增加,至350℃時(shí)為14.88mgKOH/100ml,在380℃時(shí)達(dá)到一峰值0.182mgKOH/g,隨后降低,于430℃降至0.12mgKOH/g,之后逐漸增加,到520℃時(shí)達(dá)到最高,為0.193mgKOH/g。酸度曲線說(shuō)明2008年精蠟廠原油評(píng)價(jià)報(bào)告南陽(yáng)稠油和稀油的含硫量曲線稠油稀油2008年精蠟廠原油評(píng)價(jià)報(bào)告南陽(yáng)稠油的硫含量在190℃前隨著沸點(diǎn)的升高而降低,190--240℃硫含量基本不變,240--390℃硫含量增加較快,腐蝕逐漸增大,390--470℃硫含量逐漸降低,隨后逐漸增加。硫含量在395℃以前隨沸點(diǎn)的升高而增加,在395℃時(shí)達(dá)一峰值為1790μg/g,隨后下降至460℃出現(xiàn)谷底1570μg/g,隨后隨沸點(diǎn)的升高而逐漸增大;南陽(yáng)混合稀油的硫含量比稠油低,140℃前硫含量較低,140--380℃硫含量隨沸點(diǎn)逐漸增加,380--440℃逐漸降低,然后增加。硫含量在375℃以前隨沸點(diǎn)的升高而增加,在375℃時(shí),達(dá)一峰值840μg/g,隨后呈波動(dòng)狀至435℃時(shí),出現(xiàn)谷底660μg/g,隨后隨沸點(diǎn)的升高而逐漸增大。

含硫曲線說(shuō)明2008年精蠟廠原油評(píng)價(jià)報(bào)告2008年精蠟廠原油評(píng)價(jià)報(bào)告原油評(píng)價(jià)結(jié)論(腐蝕性角度):精蠟廠現(xiàn)階段加工原油為中質(zhì)原油,硫含量較低(平均為0.17%),酸值較高(平均為1.58mgKOH/g,極端值達(dá)到2.53mgKOH/g),N含量、金屬離子中Ni、V含量較高。為典型的低硫高酸原油。精蠟廠原料油酸值變化趨勢(shì)隨著河南油田的深度開(kāi)采,原油劣質(zhì)化情況嚴(yán)重,我廠原料油酸值逐漸升高,預(yù)計(jì)未來(lái)酸值將繼續(xù)上升。原料油性質(zhì)變化:現(xiàn)階段加工原料油酸值比裝置原設(shè)計(jì)防護(hù)值上升了3.16倍,含硫量、金屬離子含量、含鹽量均有所增加;裝置原設(shè)計(jì)材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)低:主要裝置設(shè)備材質(zhì)均為碳鋼,對(duì)原料油變化適應(yīng)性差,整體防腐蝕能力弱;2009年對(duì)常減壓裝置進(jìn)行材質(zhì)升級(jí),但是很不徹底,存在較多腐蝕薄弱環(huán)節(jié);防腐蝕技術(shù)裝備落后:現(xiàn)有手段為工藝防腐結(jié)合定點(diǎn)測(cè)厚和腐蝕探針(點(diǎn)數(shù)有限且連續(xù)運(yùn)行性能不穩(wěn)定),無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確反映裝置關(guān)鍵設(shè)備和管線的腐蝕情況,預(yù)防和控制能力差。(二)精蠟廠腐蝕現(xiàn)狀及應(yīng)對(duì)措施2014年8月10日,我廠汽油芳構(gòu)化裝置反應(yīng)釜高溫油氣至E102原料汽化器BIU600-2.64/2.97-85-6/25-4管線在二層平臺(tái)上方彎頭處(DN150)處發(fā)生爆裂,高溫油氣大量噴出,噪音強(qiáng)烈,導(dǎo)致裝置立即停工?,F(xiàn)場(chǎng)查看保溫處沖開(kāi),看到彎頭處有一孔洞,直徑約80mm,邊緣不規(guī)則,可見(jiàn)明顯減薄。(三)腐蝕案例(三)腐蝕案例破裂處明顯減薄內(nèi)部存有大量片狀焦塊裝置情況:2010年5月,改質(zhì)裝置搬遷,對(duì)相應(yīng)管線進(jìn)行了更換。查詢圖紙S2010550-藝-1工管表,顯示:該管段材質(zhì)為1Cr5Mo,為?159×7.1無(wú)縫鋼管,設(shè)計(jì)壓力為0.88MPa,設(shè)計(jì)溫度為543℃,介質(zhì):高溫油氣。破裂的彎頭為90E(L)150Ⅱ-Sch40長(zhǎng)半徑無(wú)縫彎頭,材質(zhì)1Cr5Mo。分析:該裝置自建成后運(yùn)行至今,工藝及設(shè)備均未經(jīng)過(guò)改動(dòng),裝置負(fù)荷比符合設(shè)計(jì)要求。在此溫度下,管內(nèi)存在氣液兩相。且現(xiàn)場(chǎng)彎頭及管道走向是向下,存在沖刷可能;(三)腐蝕案例(三)腐蝕案例重整料及直餾汽油餾分的性質(zhì)(即進(jìn)改質(zhì)裝置原料性質(zhì))原油品種混合稀油稠油混合60.9:39.1混合68:32溫度范圍℃IBP-130IBP-180IBP-180IBP-180IBP-180收率

m%3.407.470.394.75.2密度

(20℃)kg/m3718.0739.0791.6742739.68銅片腐蝕(50℃,3h)1b1a——

氮含量

μg/g1.00.73.80.80.77硫含量

μg/g25427506559硫醇硫

m%0.000470.00043——

實(shí)際膠質(zhì)

mg/100ml

1

酸度

mgKOH/100ml0.400.519.920.810.73辛烷值——36——

芳烴(三苯)潛含量43.9627.54

芳烴收率指數(shù)N+2A55.5157.67

分析:該處原料中含有腐蝕介質(zhì)硫。測(cè)厚情況:彎頭處:原始壁厚8mm(三)腐蝕案例1.8mm3.9mm2.0mm測(cè)厚情況:直管段:整體減薄,厚度均≤3mm,原始壁厚7mm分析:為整體的均勻減薄。(三)腐蝕案例管內(nèi):管內(nèi)存有大量片狀焦炭狀物質(zhì),測(cè)量出該物質(zhì)中鐵含量為37.5%。(三)腐蝕案例打開(kāi)保溫時(shí)焦炭涌出,占據(jù)管道內(nèi)空間約1/3光譜分析:(三)腐蝕案例檢測(cè)部位CrMnMoTiZnFe顯示材質(zhì)彎頭10.910.740.570.991.4395

彎頭20.850.850.60.781.2395.43

直管0.970.550.54

97.9411-4Cr光譜分析:分析:由此可見(jiàn),現(xiàn)場(chǎng)管道實(shí)際材質(zhì)為15CrMo,而不是原圖紙要求的1Cr5Mo,存在使用材質(zhì)錯(cuò)誤問(wèn)題。(三)腐蝕案例初步結(jié)論:屬于高溫硫腐蝕,在API581中溫度很高的情況下,即使硫的含量不高,腐蝕速率也較大。使用時(shí)間四年,年腐蝕速率超過(guò)1.5mm/a。(通常認(rèn)知高溫硫腐蝕發(fā)生在240℃-500℃之間,那在530℃情況下,活性硫是否存在?或者在腐蝕行為中起到多大的作用?或者是在高溫情況下非活性硫發(fā)揮了較大的作用?)采取措施:在本次大修中整體更換為1Cr5

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