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流化催化裂化輕烴加工裝置的腐蝕與防護(hù)

文檔作者：陳文武文檔來源：中石化安全工程研究院有限公司化學(xué)品安全控制國家重點實驗室		更新日期： 2026年05月11日	點擊數(shù)：
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上一篇：三級反應(yīng)耦合系統(tǒng)生產(chǎn)硫氫化鈉的酸性氣處…

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２０２２年第３９卷第６期石油化工腐蝕與防護(hù)ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＩＮＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ 專論
引用格式：陳文武．流化催化裂化輕烴加工裝置的腐蝕與防護(hù)［Ｊ］．石油化工腐蝕與防護(hù)，２０２２，３９（６）：２１２７．　　ＣＨＥＮＷｅｎｗｕ．Ｃｏｒｒｏ
ｓｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＦＣＣＬｉｇｈｔＥｎｄｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ［Ｊ］．Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ＆ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｉｎＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０２２，３９（６）：２１２７．
流化催化裂化輕烴加工裝置的腐蝕與防護(hù)
陳文武
（中石化安全工程研究院有限公司化學(xué)品安全控制國家重點實驗室，山東青島　２６６０７１）
摘要：結(jié)合流化催化裂化輕烴加工裝置運行情況以及裝置中腐蝕性介質(zhì)分布情況，總結(jié)分析
了裝置的腐蝕規(guī)律，其主要腐蝕部位及類型有：催化裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)塔頂?shù)蜏夭课唬龋玻樱茫希玻?
ＨＣＮ＋Ｈ２Ｏ腐蝕、脫硫系統(tǒng)高溫部位胺應(yīng)力腐蝕開裂和堿應(yīng)力腐蝕開裂、氣分裝置脫乙烷塔頂Ｈ２Ｓ
腐蝕及冷凝器垢下腐蝕、ＭＴＢＥ（甲基叔丁基醚）裝置甲醇萃取塔萃取段及甲醇回收塔底ＲＳＯ３Ｈ＋
Ｈ２Ｏ腐蝕、乙苯裝置水洗罐和吸收塔頂部Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕及脫非芳塔頂ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕等。
針對裝置各重點腐蝕部位的腐蝕機(jī)理和影響因素，從設(shè)備及管道選材、操作優(yōu)化和腐蝕監(jiān)檢測等
方面提出了腐蝕防護(hù)措施，降低了裝置的腐蝕風(fēng)險。
關(guān)鍵詞：流化催化裂化；輕烴加工；液化氣；干氣；腐蝕防護(hù)
收稿日期：２０２２０５０７；修回日期：２０２２０５１８。
作者簡介：陳文武（１９７５—），高級工程師，主要從事煉化設(shè)
備安全研究工作。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｗｗ．ｑｄａｙ＠ｓｉｎｏｐｅｃ．ｃｏｍ
基金項目：中國石化重大專項“催化裂化裝置智能化安全
綠色運行關(guān)鍵技術(shù)”課題三“關(guān)鍵設(shè)備失效識別與早期預(yù)警
技術(shù)”（３２１１２３３）
　　“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的提出，加速了傳統(tǒng)
煉油工藝的轉(zhuǎn)型升級。以催化裂化、催化裂解工
藝為代表的催化工藝是煉油企業(yè)“降油增化”的
主要工藝路徑，產(chǎn)生了大量的乙烯、丙烯等基礎(chǔ)化
工原料。典型的流化催化裂化（ＦＣＣ）工藝已成為
目前重質(zhì)油輕質(zhì)化和增產(chǎn)乙烯、丙烯的主要工藝，
其中干氣收率約為３％，液化氣收率約為２０％。
與ＦＣＣ相比，重油催化裂解（ＤＣＣ）以及在此基礎(chǔ)
上改進(jìn)的新型高效催化裂解（ＲＴＣ）技術(shù)具有更高
的輕烴收率，乙烯、丙烯等高附加值產(chǎn)品收率均有
上升，具有良好的發(fā)展前景［１］。雙碳背景下，ＦＣＣ
和ＲＴＣ等工藝技術(shù)必將取得重大突破，從而產(chǎn)生
更多的催化輕烴。因此，研究現(xiàn)有催化裂化輕烴
加工處理裝置的腐蝕規(guī)律并提出防護(hù)措施，對于
煉油工業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重要意義。
１　催化輕烴加工流程
催化輕烴是指煉廠催化裂化、催化裂解產(chǎn)生
的干氣、液化氣等輕組分，其中干氣主要是Ｃ１和
Ｃ２組分，液化氣則主要是Ｃ３和Ｃ４組分。脫硫前
典型催化裂化干氣及液化氣組成分別見表１和
表２。
燃料型煉廠催化輕烴綜合利用工藝流程見
圖１。加氫后的蠟油或渣油進(jìn)入催化裝置，在高
溫低壓操作條件下，通過催化劑表面強(qiáng)酸性中心
的催化作用，烴類分子發(fā)生以裂化、異構(gòu)化和氫轉(zhuǎn)
移反應(yīng)為主的多種復(fù)雜反應(yīng)，使大分子烴類轉(zhuǎn)化
為各種小分子烴類的混合物，并通過后續(xù)分餾系
統(tǒng)和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)分離出干氣、液化氣、汽油、柴
油及油漿等目的產(chǎn)品。干氣從催化裝置再吸收塔
頂部進(jìn)入干氣脫硫裝置，以胺液脫除硫化氫
（Ｈ２Ｓ），進(jìn)入乙苯裝置脫除丙烯后，與苯發(fā)生烴化
反應(yīng)生成乙苯。液化氣從催化裝置穩(wěn)定塔頂部進(jìn)
入液化氣脫硫裝置，首先以胺液脫除液化氣中的
Ｈ２Ｓ，再以ＮａＯＨ 溶液脫除液化氣中的硫醇
（ＲＳＨ）、羰基硫（ＣＯＳ）和硫醚（ＲＳＲ）等腐蝕性介
質(zhì)，經(jīng)脫硫后的液化氣進(jìn)入氣分裝置進(jìn)行分餾，塔
頂?shù)玫奖⒈榈犬a(chǎn)品；塔底的混合Ｃ４組分則
作為ＭＴＢＥ（甲基叔丁基醚）裝置原料，其中的異
丁烯與甲醇反應(yīng)生成ＭＴＢＥ。
表１　脫硫前典型催化裂化干氣組成
組分φ，％
甲烷２９．１０
乙烷１２．６１
乙烯１４．１０
丙烷０．３０
丙烯１．１６
氫氣１２．９０
二氧化碳３．５７
組分φ，％
氧氣０．６５
氮氣２３．６２
一氧化碳１．４７
硫化氫０．１６
Ｃ４及以上０．３６
總計１００．００
２１
　　
專論石油化工腐蝕與防護(hù)２０２２年第３９卷
表２　脫硫前典型催化裂化液化氣組成
組分φ，％
Ｃ１＋Ｃ２ ０．０３
丙烷１３．７７
丙烯３９．５４
異丁烷２３．７７
正丁烷３．９５
反２丁烯４．５３
組分φ，％
１丁烯４．９５
異丁烯５．７８
順２丁烯３．１５
Ｃ５及以上０．０９
硫化氫０．４４
合計１００．００
２　腐蝕性介質(zhì)分布
催化原料中的含硫和含氮化合物經(jīng)催化裂化
反應(yīng)后生成新的硫化物和氮化物，隨產(chǎn)品的不同而
分布不同［２］。含硫化合物主要轉(zhuǎn)化成Ｈ２Ｓ，ＣＯＳ，
ＲＳＨ和ＲＳＲ等，Ｈ２Ｓ在干氣、液化氣中均有分布，
ＣＯＳ，ＲＳＨ和ＲＳＲ存在于液化氣中；含氮化合物
則有１０％ ～１５％轉(zhuǎn)化成氨氣（ＮＨ３），１％ ～２％轉(zhuǎn)
化成氫氰酸（ＨＣＮ），在吸收穩(wěn)定系統(tǒng)中廣泛分
布；另外，在催化劑再生過程中生成的部分ＣＯ２
隨再生催化劑到反應(yīng)單元后進(jìn)入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，
主要在干氣中分布。輕烴加工裝置中腐蝕性介質(zhì)
分布見表３。腐蝕性介質(zhì)在低溫部位遇水與金屬
材料發(fā)生電化學(xué)腐蝕，造成設(shè)備及管道的腐蝕減
薄甚至泄漏。
圖１　催化輕烴綜合利用工藝流程
表３　輕烴加工裝置中腐蝕性介質(zhì)分布
項　目數(shù)值
催化原料
　ｗ（硫）／（μｇ·ｇ－１） ３１００
　ｗ（氮）／（μｇ·ｇ－１） ５１０
　ｗ（氯）／（μｇ·ｇ－１） ３．５
分餾塔頂富氣
　φ（Ｈ２Ｓ），％ ０．３１
　φ（ＣＯ２），％ １．９１
脫硫前干氣
　φ（Ｈ２Ｓ），％ ０．１６
　φ（ＣＯ２），％ ３．５７
脫硫后干氣
　φ（Ｈ２Ｓ），％ ０．０００７２５
　φ（ＣＯ２），％ １．６９
乙苯脫非芳塔頂不凝氣
　φ（ＣＯ２），％ ３．３７
脫硫前液化氣
　φ（Ｈ２Ｓ），％ ０．４４
　ρ（ＣＯＳ）／（ｍｇ·ｍ－３） ５．４４
　ρ（ＲＳＨ）／（ｍｇ·ｍ－３） １１５．２
　ρ（ＲＳＲ）／（ｍｇ·ｍ－３） ８．６８
脫硫后液化氣
　ρ（Ｈ２Ｓ）／（ｍｇ·ｍ－３） １５．６６
　ρ（ＣＯＳ）／（ｍｇ·ｍ－３） ４．８３
　ρ（ＲＳＨ）／（ｍｇ·ｍ－３） １５．１
　ρ（ＲＳＲ）／（ｍｇ·ｍ－３） ９．１８
續(xù)表３
項　目數(shù)值
分餾塔頂回流罐含硫污水
　ｐＨ值８．４３
　ρ（Ｃｌ－）／（ｍｇ·Ｌ－１） ４．２
　ρ（氨氮）／（ｍｇ·Ｌ－１） ４４９．７５
穩(wěn)定塔頂回流罐含硫污水
　ｐＨ值７．２
　ρ（Ｃｌ－）／（ｍｇ·Ｌ－１） ５．４７
　ρ（氨氮）／（ｍｇ·Ｌ－１） ６８２
３　重點部位腐蝕與防護(hù)
３．１　催化輕烴處理裝置
３．１．１　工藝流程簡述
催化輕烴處理裝置工藝流程如圖２所示，分
餾塔頂氣體包括汽油及以下組分等經(jīng)冷卻后進(jìn)入
分餾塔頂回流罐，回流罐頂部氣體經(jīng)氣壓機(jī)壓縮
后進(jìn)入吸收塔，塔頂氣體經(jīng)再吸收生成干氣進(jìn)入
干氣脫硫塔，經(jīng)甲基二乙醇胺（ＭＤＥＡ）脫硫后進(jìn)
入乙苯裝置。Ｃ３ 以上組分從氣壓機(jī)出口分液罐
進(jìn)入脫吸塔，塔底物料進(jìn)入穩(wěn)定塔，穩(wěn)定塔底部產(chǎn)
出汽油，頂部產(chǎn)出的液化氣經(jīng)ＭＤＥＡ脫硫、堿液
脫硫醇后進(jìn)入氣分裝置。
２２
　　
第６期陳文武．流化催化裂化輕烴加工裝置的腐蝕與防護(hù)專論
圖２　催化輕烴處理裝置工藝流程
３．１．２　腐蝕情況
在催化輕烴吸收、分離及脫硫工藝過程中發(fā)
生腐蝕的重點部位如圖２中紅色區(qū)域所示。圖２ａ
處氣壓機(jī)級間及出口冷凝器腐蝕嚴(yán)重，其腐蝕形
貌見圖３。
圖３　冷凝器腐蝕形貌
　　圖２ｂ處吸收塔頂也是重點低溫腐蝕部位，其
頂部第１、第３和第５層塔盤的受液盤與塔壁焊
縫處腐蝕穿孔，頂部部分塔盤油氣分布管Ｕ型固
定螺栓斷裂或表面出現(xiàn)裂紋。另外，圖２ｃ處胺液
再生塔底等高溫部位的設(shè)備及管道存在胺應(yīng)力腐
蝕開裂問題；液化氣脫硫醇后的堿液進(jìn)入堿液再
生塔進(jìn)行再生，需關(guān)注圖２ｄ處溫度在５０℃以上
的設(shè)備及管道焊縫的堿應(yīng)力腐蝕開裂問題。
３．１．３　腐蝕機(jī)理及影響因素
（１）Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋ＨＣＮ＋Ｈ２Ｏ腐蝕
根據(jù)腐蝕性介質(zhì)分布情況及腐蝕形貌分析，可
以得出氣壓機(jī)級間冷凝器油側(cè)的腐蝕以及吸收塔
頂?shù)母g是典型的Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋ＨＣＮ＋Ｈ２Ｏ腐蝕。
催化裂化反應(yīng)生成的Ｈ２Ｓ和ＨＣＮ以及催化
劑再生時生成的ＣＯ２ 與工藝介質(zhì)一起進(jìn)入吸收
穩(wěn)定系統(tǒng)。Ｈ２Ｓ／ＣＯ２ 共存環(huán)境下的腐蝕行為比
較復(fù)雜，Ｈ２Ｓ的存在既能通過陰極反應(yīng)加速ＣＯ２
腐蝕，又能通過生成硫化物保護(hù)膜減緩ＣＯ２ 腐
蝕，一般可采用Ｈ２Ｓ和ＣＯ２的分壓比即ＰＨ２Ｓ／ＰＣＯ２
來簡單判斷該腐蝕體系的主導(dǎo)因素。當(dāng)ＰＨ２Ｓ／
ＰＣＯ２為１．２５×１０－３以下時，腐蝕反應(yīng)由ＣＯ２控制，
ＣＯ２在水溶液中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，腐蝕產(chǎn)物全部
為ＦｅＣＯ３；當(dāng)ＰＨ２Ｓ／ＰＣＯ２升高到２．５×１０－３以上時，
腐蝕反應(yīng)由ＣＯ２和Ｈ２Ｓ共同控制，腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)變
為ＦｅＳ和ＦｅＣＯ３的混合物；當(dāng)ＰＨ２Ｓ／ＰＣＯ２進(jìn)一步升
高到１×１０－２以上時，腐蝕反應(yīng)由Ｈ２Ｓ控制，腐蝕
產(chǎn)物全部為ＦｅＳ［３］。分餾塔頂富氣中Ｈ２Ｓ體積分
數(shù)為０．３１％，ＣＯ２ 體積分?jǐn)?shù)為１．９１％，因而氣壓
機(jī)入口的ＰＨ２Ｓ／ＰＣＯ２為０．１６大于１×１０－２，即該部
位腐蝕過程由Ｈ２Ｓ控制，腐蝕產(chǎn)物全部為ＦｅＳ。
另外，低溫部位中存在的ＨＣＮ使ＦｅＳ保護(hù)膜溶
解，造成設(shè)備的均勻腐蝕減薄，再者初生態(tài)的原子
氫穿過金屬表面滲入金屬內(nèi)部，造成氫鼓泡和應(yīng)
２３
　　
專論石油化工腐蝕與防護(hù)２０２２年第３９卷
力腐蝕開裂。
（２）胺應(yīng)力腐蝕開裂
催化干氣、液化氣均采用胺液進(jìn)行脫硫，胺液
再生塔的高溫部位（高于８２℃）具備胺應(yīng)力腐蝕
開裂（ＡＳＣＣ）的條件。各種胺液的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物包括
熱穩(wěn)定性鹽等也會引起設(shè)備的腐蝕。
（３）堿應(yīng)力腐蝕開裂
堿液再生系統(tǒng)大多選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為１１％ ～
１８％的循環(huán)堿液進(jìn)行脫硫醇，補充堿液的質(zhì)量分
數(shù)一般為３０％ ～４０％，堿液再生系統(tǒng)的操作溫度
為５０～５６℃。當(dāng)設(shè)備及管道內(nèi)部介質(zhì)堿液的質(zhì)
量分?jǐn)?shù)為４０％時，在操作溫度５５℃下就存在焊
縫堿應(yīng)力腐蝕開裂問題，必須進(jìn)行焊縫熱處理。
３．１．４　腐蝕防護(hù)措施
（１）選材和制造
吸收塔、脫吸塔、再吸收塔、穩(wěn)定塔塔頂封頭
及頂部４～５層塔盤以上筒體推薦材料為碳鋼＋
０６Ｃｒ１３，塔盤為０６Ｃｒ１３；氣壓機(jī)級間及出口冷凝
器管束可選用０２２Ｃｒ１９Ｎｉ１０或０６Ｃｒ１８Ｎｉ１１Ｔｉ。干
氣、液化氣脫硫塔塔盤選用０６Ｃｒ１３，填料選用
０２２Ｃｒ１９Ｎｉ１０，堿液再生及胺液再生系統(tǒng)高溫部分
的碳鋼設(shè)備及管道焊縫必須進(jìn)行有效的熱處理，
即將部件加熱到５９３～６４９℃，保溫時間按１小
時／２５ｍｍ壁厚確定，處理后的焊縫硬度不大于
２００ＨＢＷ。胺液再生系統(tǒng)高溫部分的設(shè)備及管道
優(yōu)先采用低碳鋼和穩(wěn)定級不銹鋼（０２２Ｃｒ１９Ｎｉ１０，
０２２Ｃｒ１７Ｎｉ１２Ｍｏ２或０６Ｃｒ１８Ｎｉ１１Ｔｉ）。胺液再生塔
底重沸器管束選用０２２Ｃｒ１９Ｎｉ１０或０６Ｃｒ１８Ｎｉ１１Ｔｉ。
（２）工藝防腐
為了減輕吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的腐蝕，可在氣壓機(jī)
級間及出口冷凝器之前注水，以稀釋工藝介質(zhì)中
硫化氫、氨和氰化物的濃度，注意控制排水ｐＨ值
小于８．５；在吸收穩(wěn)定系統(tǒng)中加注一定量的咪唑
啉類緩蝕劑，也能取得較好的防腐蝕效果。針對
胺液再生系統(tǒng)的腐蝕，應(yīng)定期分析化驗胺液成分，
降低胺液中熱穩(wěn)定性鹽和羧基酸等化合物的濃
度；控制換熱器和管道中的物料流速不大于１．８
ｍ／ｓ，確保再生塔重沸器溫度不超過１４９℃，胺液
中熱穩(wěn)態(tài)性鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于４％。針對堿液再
生系統(tǒng)的腐蝕，應(yīng)重點關(guān)注堿液的伴熱管線，優(yōu)選
熱水伴熱而不選蒸汽伴熱，防止局部溫度過高造
成焊縫發(fā)生堿應(yīng)力腐蝕開裂。停工時注意做好各
重點腐蝕部位的酸洗鈍化，防止發(fā)生ＦｅＳ自燃，造
成設(shè)備管道損傷。為防止水冷器水側(cè)垢下腐蝕，
循環(huán)冷卻水走管程時流速不宜小于１．０ｍ／ｓ；當(dāng)
殼程循環(huán)冷卻水流速小于０．３ｍ／ｓ時，應(yīng)采取涂
層防護(hù)和反向沖洗等措施；控制水冷器出口溫度
不大于５０℃。
（３）腐蝕監(jiān)檢測
針對催化輕烴處理裝置的重點腐蝕部位，選
用在線ｐＨ計、低溫電感或電阻探針、電化學(xué)探
頭、在線測厚等在線監(jiān)測方式，以及化學(xué)分析、定
點測厚、腐蝕掛片、紅外熱成像檢測及停工腐蝕檢
查等離線檢測方式，全方位評估和控制腐蝕風(fēng)險。
３．２　液化氣后加工裝置
３．２．１　工藝流程簡述
液化氣后加工裝置工藝流程如圖４所示，脫
硫后液化氣進(jìn)入氣分裝置提取其中的丙烯作為聚
丙烯裝置原料，脫丙烷塔底的混合Ｃ４ 則進(jìn)入
ＭＴＢＥ裝置，其中的異丁烯與甲醇在酸性催化劑作
用下反應(yīng)生成ＭＴＢＥ產(chǎn)品，醚后Ｃ４進(jìn)入后續(xù)加工
裝置。
圖４　液化氣后加工裝置工藝流程
２４
　　
第６期陳文武．流化催化裂化輕烴加工裝置的腐蝕與防護(hù)專論
３．２．２　腐蝕情況
氣分和ＭＴＢＥ裝置重點腐蝕部位如圖４中紅
色區(qū)域所示。氣分裝置原料中存在Ｈ２Ｓ，其質(zhì)量
濃度為１５．６６ｍｇ／ｍ３，也存在ＲＳＨ，ＲＳＲ及ＣＯＳ，
隨介質(zhì)進(jìn)入裝置各部位。脫乙烷塔采用全回流操
作，在脫乙烷塔頂（圖４ａ）會發(fā)生Ｈ２Ｓ露點腐蝕，其
腐蝕形貌見圖５。此外，由于循環(huán)水側(cè)高溫結(jié)垢，
脫乙烷塔頂冷凝器經(jīng)常發(fā)生腐蝕泄漏。
圖５　脫乙烷塔頂腐蝕形貌
ＭＴＢＥ裝置甲醇萃取塔萃取段及甲醇回收塔
進(jìn)料管線（圖４ｂ）腐蝕較重；甲醇回收塔塔底（圖
４ｃ）也是重點腐蝕區(qū)域。
３．２．３　腐蝕機(jī)理及影響因素
（１）Ｈ２Ｓ＋Ｈ２Ｏ腐蝕
脫乙烷塔采用全回流操作，當(dāng)塔頂溫度低于
水露點時，氣體中夾帶的水蒸氣以明水的狀態(tài)析
出，在塔頂部位Ｈ２Ｓ水溶液濃度高、腐蝕性強(qiáng)，易
發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
（２）垢下腐蝕
由于脫乙烷塔頂壓力采用調(diào)節(jié)冷凝器循環(huán)水
流量的方式來控制，當(dāng)Ｃ２含量很低時，為維持脫
乙烷塔頂壓力，循環(huán)水控制閥會關(guān)小，當(dāng)循環(huán)水流
速小于１ｍ／ｓ且出口溫度超過５０℃時，循環(huán)水側(cè)
會發(fā)生嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，從而引起垢下腐蝕，造成
管束泄漏。
　　（３）ＲＳＯ３Ｈ＋Ｈ２Ｏ腐蝕
ＭＴＢＥ裝置反應(yīng)器及催化蒸餾塔反應(yīng)段均采
用大孔徑的強(qiáng)酸性陽離子樹脂作為催化劑，存在
磺酸根離子脫落問題，磺酸根離子脫落后隨Ｃ４和
甲醇共沸物進(jìn)入甲醇萃取塔和甲醇回收塔，形成
酸性腐蝕環(huán)境。裝置內(nèi)部加入的甲醇和脫鹽水均
可能帶入氧，在金屬表面與電解質(zhì)形成原電池，發(fā)
生電化學(xué)腐蝕［４］。
３．２．４　腐蝕防護(hù)措施
（１）選材和制造
氣分裝置脫乙烷塔最上部一層塔盤以上塔
壁、塔頂封頭、塔頂冷凝器選用０２２Ｃｒ１９Ｎｉ１０及以
上材質(zhì)，ＭＴＢＥ裝置甲醇萃取塔萃取段塔體及填
料、甲醇回收塔底部塔體、塔盤、重沸器以及相應(yīng)
管線也選用０２２Ｃｒ１９Ｎｉ１０及以上材質(zhì)。
（２）工藝防腐
加強(qiáng)對ＭＴＢＥ裝置原料Ｃ４的水洗和脫水，盡
量降低原料中的金屬離子和堿性物質(zhì)的含量；控
制甲醇萃取水的ｐＨ值為６．５～８．０，必要時在醚
后Ｃ４進(jìn)入萃取塔前增加堿洗系統(tǒng)；嚴(yán)格控制反應(yīng)
溫度，避免因“飛溫”而導(dǎo)致催化劑中的磺酸基團(tuán)
脫落。
（３）腐蝕監(jiān)檢測
針對液化氣后加工裝置的重點腐蝕部位，選
用在線ｐＨ計、低溫電感或電阻探針、在線測厚等
在線監(jiān)測方式，實時評估腐蝕風(fēng)險。
３．３　干氣后加工裝置
３．３．１　工藝流程簡述
干氣后加工裝置工藝流程如圖６所示，干氣
經(jīng)脫硫后進(jìn)入乙苯裝置進(jìn)行水洗、分液、脫丙烯處
理，與苯進(jìn)行催化反應(yīng)生成乙苯，乙苯與反應(yīng)過量
的苯在循環(huán)苯塔中進(jìn)行分離，塔頂?shù)谋胶头欠冀M
分進(jìn)入脫非芳塔進(jìn)行分離，塔頂產(chǎn)出非芳組分。
圖６　干氣后加工裝置工藝流程
２５
　　
專論石油化工腐蝕與防護(hù)２０２２年第３９卷
３．３．２　腐蝕情況
乙苯裝置干氣水洗罐的頂部、干氣進(jìn)料換熱
器、干氣深冷器、分液罐等部位（圖６ａ）存在Ｈ２Ｓ＋
ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕，其中干氣水洗罐破沫網(wǎng)支撐格
柵腐蝕形貌見圖７。脫非芳塔頂部冷凝器、深冷
器及相應(yīng)管線（圖６ｂ）存在ＣＯ２腐蝕，腐蝕風(fēng)險較
高，其中塔頂回流罐入口彎頭腐蝕形貌見圖８。
圖７　破沫網(wǎng)支撐格柵腐蝕形貌
圖８　回流罐入口彎頭腐蝕形貌
３．３．３　腐蝕機(jī)理及影響因素
（１）Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕
干氣水洗罐、分液罐及丙烯吸收塔的頂部存
在Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕環(huán)境。為避免酸性催化
劑的永久失活，需要脫除干氣中夾帶的少量胺液，
干氣進(jìn)入乙苯裝置后，首先要進(jìn)行的是水洗和分
液操作。由于脫硫后干氣中含有Ｈ２Ｓ和ＣＯ２，與
水接觸會形成Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕環(huán)境［５］。脫
硫后干氣中Ｈ２Ｓ體積分?jǐn)?shù)為０．０００７２５％，ＣＯ２
體積分?jǐn)?shù)為１．６９％，則ＰＨ２Ｓ／ＰＣＯ２為４．２８×１０－４小
于１．２５×１０－３。因此，干氣水洗罐、分液罐及脫
丙烯塔的頂部腐蝕由ＣＯ２控制，且Ｈ２Ｓ與金屬反
應(yīng)生成的ＦｅＳ膜一定程度上減緩了ＣＯ２腐蝕。
（２）ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕
脫非芳塔頂部冷凝器和深冷器等部位存在
ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕環(huán)境。脫非芳塔頂部不凝氣中
ＣＯ２體積分?jǐn)?shù)為３．３７％，且塔頂及回流部位均存
在少量冷凝水，ＣＯ２ 溶于水形成濃度較高的
Ｈ２ＣＯ３溶液，ｐＨ值可達(dá)５．６２。ＣＯ２ 在水溶液中
發(fā)生電化學(xué)腐蝕，溫度、ＣＯ２分壓、流速、ｐＨ值和
含水量等因素對ＣＯ２的腐蝕行為均有影響，７０～
８０℃時ＣＯ２腐蝕速率最大；ＣＯ２分壓越高腐蝕速
率越大；ＣＯ２腐蝕速率隨流速增大而增大，達(dá)到臨
界流速后腐蝕速率不再變化；ＣＯ２腐蝕速率隨ｐＨ
值增大而降低［６］。
３．３．４　腐蝕防護(hù)措施
（１）選材和制造
乙苯裝置原料中沒有Ｃｌ－存在，裝置主要發(fā)
生Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕，因此在干氣水洗罐、分
液罐、丙烯吸收塔進(jìn)料換熱器、進(jìn)料深冷器、丙烯
吸收塔頂部塔壁及封頭、脫非芳塔頂部冷凝器及
深冷器、脫非芳塔回流罐及相應(yīng)管線等重點腐蝕
部位，可選用０６Ｃｒ１９Ｎｉ１０及以上材質(zhì)，提高材質(zhì)
耐蝕性能。
（２）工藝防腐
加強(qiáng)干氣原料質(zhì)量管理，通過優(yōu)化操作降低
干氣中ＣＯ２，Ｈ２Ｓ和Ｈ２Ｏ含量。加強(qiáng)干氣水洗中
水的置換，保持其ｐＨ值為７～８；加強(qiáng)分液罐脫水
操作，必要時可將其改進(jìn)為旋風(fēng)分離器的形式，強(qiáng)
化脫水效果。保持脫非芳塔穩(wěn)定操作，加強(qiáng)塔頂
回流罐脫水操作。
（３）腐蝕監(jiān)檢測
針對干氣后加工裝置的重點腐蝕部位，選用
ｐＨ計、電感或電阻探針、在線測厚以及化學(xué)分析
等監(jiān)檢測方式，加強(qiáng)腐蝕風(fēng)險管控。
４　結(jié)論和建議
（１）催化原料中的含硫和含氮化合物經(jīng)催
化裂化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成腐蝕性介質(zhì)，并隨產(chǎn)品分布，
干氣中的腐蝕性介質(zhì)主要有Ｈ２Ｓ和ＣＯ２ 等，液
化氣中的腐蝕性介質(zhì)主要有Ｈ２Ｓ，ＣＯＳ，ＨＣＮ，
ＲＳＨ和ＲＳＲ等，造成催化輕烴加工裝置的腐蝕。
（２）催化輕烴加工裝置的主要腐蝕部位及腐
蝕類型有：催化裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)塔頂?shù)蜏夭课?
Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋ＨＣＮ＋Ｈ２Ｏ腐蝕、脫硫系統(tǒng)高溫部位
胺應(yīng)力腐蝕開裂和堿應(yīng)力腐蝕開裂、氣分裝置脫
乙烷塔頂Ｈ２Ｓ腐蝕及冷凝器垢下腐蝕、ＭＴＢＥ裝
置甲醇萃取塔萃取段及甲醇回收塔底ＲＳＯ３Ｈ＋
Ｈ２Ｏ腐蝕、乙苯裝置水洗罐及吸收塔頂部Ｈ２Ｓ＋
２６
　　
第６期陳文武．流化催化裂化輕烴加工裝置的腐蝕與防護(hù)專論
ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕及脫非芳塔頂ＣＯ２＋Ｈ２Ｏ腐蝕等。
（３）針對裝置各重點腐蝕部位及腐蝕機(jī)理，
從設(shè)備及管道選材、操作優(yōu)化和腐蝕監(jiān)檢測等方
面提出了腐蝕防護(hù)措施，保證了裝置的安全平穩(wěn)
運行，為煉廠轉(zhuǎn)型升級提供了技術(shù)儲備。
（４）隨著輕烴加工工藝的發(fā)展，Ｃ４ 中的各種
組分將被進(jìn)一步深度利用，如異丁烷和丁烯反應(yīng)
制異辛烷的烷基化工藝、正丁烯水合或氧化反應(yīng)
制甲乙酮、Ｃ４烯烴和正丁烷脫氫氧化制順酐等工
藝將得到迅速發(fā)展，需研究相關(guān)裝置的腐蝕規(guī)律
并提出防護(hù)措施，以提高煉化裝置安全長周期運
行能力和水平。
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（編輯　唐應(yīng)彪）
ＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆＦＣＣＬｉｇｈｔＥｎｄｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ
ＣＨＥＮＷｅｎｗｕ
（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＳａｆｅｔｙａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＣｈｅｍｉｃａｌｓ，ＳＩＮＯＰＥＣＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆ
ＳａｆｅｔｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６０７１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｖｅｍｅｄｉｕｍｉｎＦＣＣｌｉｇｈｔｅｎｄｓｒｅｃｏｖｅｒｙｕｎｉｔａｎｄｉｔｓｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｕｎｉｔｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐａｒｔｓａｎｄｔｙｐｅｓｉｎｃｌｕｄｅｄ：Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２ ＋ＨＣＮ＋Ｈ２Ｏ
ｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｔｔｈｅｌｏｗｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐａｒｔｏｆｔｈｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ／ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｖｅｒｈｅａｄｓｙｓｔｅｍ，ａｍｉｎｅａｎｄｃａｕｓｔｉｃｓｔｒｅｓｓｃｏｒ
ｒｏｓｉｏｎｃｒａｃｋｉｎｇａｔｔｈｅｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｐａｒｔｏｆｔｈｅｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，Ｈ２Ｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｕｎｄｅｒｄｅｐｏｓｉｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｄｅｅｔｈａｎｉ
ｚａｔｉｏｎｔｏｗｅｒｏｖｅｒｈｅａｄｃｏｎｄｅｎｓｅｒｉｎｇａｓｓｅｐａｒａｔｉｏｎｕｎｉｔ，ＲＳＯ３Ｈ＋Ｈ２Ｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｔｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｓｅｃｔｉｏｎｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ｔｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｆｍｅｔｈａｎｏｌｒｅｃｏｖｅｒｙｔｏｗｅｒｉｎＭＴＢＥ（ｍｅｔｈｙｌｔｅｒｔｂｕｔｙｌｅｔｈｅｒ）ｕｎｉｔ，Ｈ２Ｓ＋ＣＯ２＋Ｈ２Ｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｔｈｅｗａｓｈ
ｉｎｇｗａｔｅｒｔａｎｋａｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｔｏｗｅｒｏｖｅｒｈｅａｄ，ａｎｄＣＯ２＋Ｈ２Ｏｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｎｏｎａｒｏｍａｔｉｃｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｒｅｍｏｖｉｎｇｔｏｗｅｒｏｖｅｒｈｅａｄｉｎ
ｅｔｈｙｌｂｅｎｚｅｎｅｕｎｉｔ，ｅｔｃ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｆａｃｔｏｒｓ，ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓｉｎｔｅｒｍｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌ
ｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｐｉｐｅｌｉｎｅ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｏｒｅ
ｄｕｃｅｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｉｓｋｏｆｔｈｅｕｎｉｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｉｄｃａｔａｌｙｔｉｃｃｒａｃｋｉｎｇ；ｌｉｇｈｔｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｌｉｑｕｅｆｉｅｄｐｅｔｒｏｌｅｕｍｇａｓ；ｄｒｙｇａｓ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
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