介绍
100多年来,石油炼制行业一直认为,某些原油——或者更准确地说,原油馏分——含有硫(S)种和不同程度的有机酸,这些物质可能对原油蒸馏和下游装置中的设备和管道具有很强的腐蚀性。炼油行业面临的经济压力正迫使许多炼油商转向价格较低的高酸或有机原油,以提高利润率。完整性管理界面临的挑战是如何评估原油对设备冶金安装的影响以及随后对设备可靠性的影响。拥有更准确的原油腐蚀模型的好处在于,它可以让炼油厂在生产成本更低的原油时更有信心,对设备/管道的潜在损害有更好的预测和理解,从而提高盈利能力。
一些运营公司已经单独或通过多个联合行业项目(JIPs)对这一问题进行了研究,但目前大多数炼油厂使用的方法仍难以在一致的基础上准确预测炼厂流中的腐蚀行为。
为了更好地预测热原油流的腐蚀性,本文提出了一种新的S/TAN同步流模型(SNAPS-TAC)。从根本上说,该模型依赖于铁基金属和热油流体之间的薄阻挡层。环烷酸形成阻挡层的竞争反应(形成磁铁矿/铁3.O4和S(形成硫化铁/FeS垢)及其被湍流和酸性物质破坏是新模型的核心。热力学和动力学因素来源于过去60年发表的文献。
通常的行业经验法则是1比1或1.5比1的S/TAN以减少酸腐蚀。然而,S的数量(wt%)与中和酸所用的mg KOH/g(总酸数/TAN)相差如此之大,以至于这一数值是任意的。新模型可以解释两种具有相似S/TAN值的原油在相同温度下的腐蚀差异。
新的snap - tac模式,结合了众多Becht中小企业的工作和经验,可以帮助:
- 设置完整操作窗口(例如,原油和侧流TAN, S/TAN比,流速)
- 预测RBI的腐蚀
- 评价原油共混物的腐蚀速率
- 解决湍流问题
- 估计恢复防护层的时间
- 用给定的设备建立TAN或S加工限制
- 在剩余的生命周期内,估计最佳的粗糙板岩,以达到回转率(或其他控制停机)
- 在运行腐蚀性原油时,指导如何使用商用缓蚀剂来减轻腐蚀
- 优先升级电路,实行分步投资策略
- 确定哪些电路或电路的部分应该被更彻底地监控
- 确定一段时间内用于饲料混合的现货原油
- 确定机会原油的混合限制,但不要过度升级或更换实物
- 计算原油混合需求以达到非腐蚀性水平
- 评估高TAN/高S块操作的交替
- 估计阻挡层持久性
- 比较区块操作与混合机会原油
- 提供必要的信息,以主动作出决策,维护或提高设备的可靠性时,运行机会原油
除了所有这些离线使用之外,新模型还可以连接到炼油厂的DCS/ historical系统,并根据实际加工的原油/共混物和操作条件跟踪预计的累积金属损失。
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