减压塔填料腐蚀原因分析及防护措施

某炼化公司在检修期间设备鉴定时发现减压塔顶部、底部两段填料存在大面积腐蚀，严重影响了塔的分离效果，不利于塔的平稳运行。通过对规整填料腐蚀、坍塌原因的分析，提出应对防护措施，为今后的改造提供科学依据。

1 装置概况 

某炼化公司常减压装置，装置由原油电脱盐、初馏塔、常压蒸馏、减压蒸馏部分组成，装置处理能力为500万吨/年。

1.1 原油性质

为进一步适应市场炼制高硫高酸腐蚀性原油需求，从远期加工目标来看，计划将原油硫含量将提高到2.5%，甚至3%，原油酸值基本保持目前水平。目前装置加工原油硫含量为2.0%，酸值为0.32mgKOH/g，属于高硫低酸值性质原油。

1.2 减压塔简述 

减压塔采用微湿式减压蒸馏操作，抽真空系统由三级抽空器和配套的冷凝冷却器组成。塔体材质为20R+316L，减压塔设有三个侧线、五段填料，填料材质均为316L。

2 减压塔填料宏观检查 

大检修期间，对减压塔进行了开盖检查，发现减压塔顶部、底部两段填料存在大面积腐蚀、坍塌，塔内壁也出现轻微坑蚀。

2.1 减顶及减一线

减顶塔壁附着少许油灰，基体平整，焊缝完整，塔顶冷回流管腐蚀轻微，二、三级分布器沉积少许油污，部分泪空堵塞，填料上侧检查腐蚀轻微；集油箱抽出段内部干净、器壁平整，集油箱腐蚀轻微，但一段填料底部大面积腐蚀，局部区域填料已呈纸片状，失去金属光泽，填料支撑完好；塔顶挥发线内壁轻微锈蚀、均匀腐蚀。

 3  原因分析 

规整填料失效的原因主要分为低温HCl-H2S-H2O腐蚀和高温环烷酸腐蚀以及填料本身的应力断裂。 3.1  低温HCl-H2S-H2O腐蚀减压塔顶操作温度为90℃，腐蚀环境是典型的低 温HCl-H2S-H2O腐蚀，在塔顶的低温环境中，原油中 所含氯化物及活性硫化物分解形成的HCl、H2S，与填 料外表面充分接触，造成其腐蚀失效。

3.2  高温硫和环烷酸腐蚀 

在减压馏分油系统中，高温部位发生环烷酸腐蚀的同时还发生高温硫腐蚀，而且环烷酸的存在对高温 硫腐蚀起促进作用，腐蚀加剧。填料高温硫和环烷酸 的腐蚀是由腐蚀介质与铁基体的反应造成的，腐蚀反 应过程如下：

Fe+2RCOOH→Fe（RCOO）2+H2 Fe+RCHH2SH→RCH=CH+FeS+ H2 FeS+2RCOOH→Fe（RCOO）2+H2S 

H2S+ Fe→FeS+H2

3.3  应力断裂 

减压塔内气液两相在规整填料外表面充分接触、流动会发生共振，对规整填料形成应力载荷，长此以 往会在规整填料外表面出现微小空洞，这些微小的空 洞随着应力载荷的重复不断的出现而逐渐扩散、变 大，使得规整填料发生应力断裂。

4  防护对策及建议

4.1  增上高温缓蚀剂系统

减压塔的高温腐蚀主要表现为高温环烷酸腐蚀， 建议在高温缓蚀剂系统，环烷酸可在高温缓蚀剂的作 用下生成环烷酸酯，环烷酸酯会吸附在规整填料金属的外表面形成一层保护膜，将酸有效地隔离开 来，进而起到防腐作用。

4.2  利用射线扫描检测技术

γ射线扫描检测技术已广泛的应用于塔内件的鉴 定，其原理是利用γ射线透物体后强度产生的衰 减趋势来判断塔内件的规整程度。通常状况下，塔内 各层规整填料的厚度、密度及质量是定值，γ射线透 塔内各层规整填料后，电磁波强度衰减趋势变化 趋于恒定。但在塔内规整填料出现料腐蚀、坍塌等情 况下，电磁波强度衰减趋势会出现明显变化。利 用γ射线扫描检测能准确判断出塔内件是否存在问 题，为后续制定整改措施提供科学的依据。

5  结束语 

通过对减压塔内规整填料腐蚀、坍塌的原因做了分析，阐述了其腐蚀机理，提出了相应的防护对策及 建议，为今后的改造提供了技术依据。