試析石油煉廠設(shè)備的腐蝕與防護(hù)

呼永紅

（陜西延長(zhǎng)石油（集團(tuán)）有限責(zé)任公司永坪煉油廠，陜西 延川 717208）

1 石油煉廠設(shè)備的腐蝕介質(zhì)

石油從地下深挖出來(lái)時(shí)具有可燃性，其形態(tài)為棕黑色的粘稠狀液體，其在加工過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)包括與石油煉廠設(shè)備接觸時(shí)的介質(zhì)以及石油的相關(guān)成分。這些雜質(zhì)包括水蒸氣、石油、空氣、酸氣、煙以及芳香烴、環(huán)烷烴、以及其他烷烴，其在生產(chǎn)過(guò)程中本身不存在腐蝕特性，但是在生產(chǎn)反應(yīng)中產(chǎn)生的硫化物、氮化物、無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)酸、水分則會(huì)對(duì)石油煉廠設(shè)備造成不同程度的腐蝕，嚴(yán)重者會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此必須明確腐蝕石油煉廠設(shè)備的相關(guān)介質(zhì)，并從根本上加以隔離與防護(hù)。硫化物、氯化物、氮化物以及環(huán)烷烴均是腐蝕設(shè)備的相關(guān)介質(zhì)。

1.1 硫化物

硫化物是造成設(shè)備腐蝕的主要雜質(zhì)，其中二硫化物、多硫醚、硫醚、硫醇、硫化氫均屬于硫化物的不同形態(tài)，從理論上來(lái)講，其濃度高低與設(shè)備被腐蝕的程度成正相關(guān)。從實(shí)際情況看，設(shè)備被腐蝕的程度與硫化物所處的溫度也有一定的關(guān)系。因此在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)溫度進(jìn)行控制，當(dāng)溫度≥340℃時(shí)，硫化物便會(huì)分解，從而產(chǎn)生對(duì)設(shè)備具有腐蝕性的物質(zhì)，當(dāng)溫度處于120℃～240℃之間，雖然也會(huì)出現(xiàn)分解，但是基本上沒(méi)有產(chǎn)生對(duì)設(shè)備具有腐蝕性的物質(zhì)，因此必須將溫度控制在120℃之下，從而控制硫化物的腐蝕范圍，從外部環(huán)境對(duì)設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。

1.2 氯化物

氯化鈣、氯化鎂以及氯化鈉均是原油中的雜質(zhì)，其屬于無(wú)機(jī)鹽，因此在高溫作用下與水相遇便會(huì)發(fā)生反應(yīng)從而生成鹽酸，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生腐蝕性破壞。

1.3 氮化物

石油在石油煉廠設(shè)備中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生吡啶、吡咯等氮化物，其在催化劑與高溫作用下發(fā)生分解反應(yīng)，即產(chǎn)生氰化物以及氨，氰化物作為一種催化劑與H2SH2O發(fā)生反應(yīng)，便會(huì)腐蝕設(shè)備表面，因此設(shè)備會(huì)因此種化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)開(kāi)裂、起泡的情形。氨本身不會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕作用，但是其與氫反應(yīng)以及在焦化過(guò)程中會(huì)生成氯化銨，從而對(duì)設(shè)備造成腐蝕性損壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞管路，影響生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)乃至發(fā)生安全性事故。

1.4 環(huán)烷烴

芳香族酸以及脂肪酸均是環(huán)烷烴的不同形態(tài)的同種介質(zhì)，其隸屬于飽和的酸以及其同系物，環(huán)烷烴呈現(xiàn)為環(huán)狀物，本身不具備腐蝕特性，但是在生產(chǎn)過(guò)程中與鐵在高溫中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為新的物質(zhì)，即環(huán)烷酸鹽，鹽性物質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此對(duì)石油煉廠的設(shè)備而言具有腐蝕損壞的破壞力。

2 石油煉廠設(shè)備腐蝕概況

2.1 高溫腐蝕概況

高溫硫化物以及環(huán)烷烴是高溫部位發(fā)生腐蝕的主要原因，但是對(duì)其溫度進(jìn)行控制，便容易防止設(shè)備的腐蝕程度。

當(dāng)石油煉廠設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中溫度＞250℃時(shí)，設(shè)備與石油中的相關(guān)雜質(zhì)便會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化氫，從而腐蝕設(shè)備，減少設(shè)備的厚度，使設(shè)備的剛度變脆。環(huán)烷烴的腐蝕原理亦同，因此只要將環(huán)烷烴的腐蝕溫度控制在220攝氏度、硫化物的腐蝕溫度控制在250攝氏度，便能夠阻斷硫化物以及環(huán)烷酸的生成路徑，提高腐蝕防護(hù)的效果。

2.2 低溫腐蝕概況

HCl=H2S=H2O系統(tǒng)的腐蝕與低溫?zé)煔獾穆饵c(diǎn)腐蝕均為低溫腐蝕的兩種形式，這兩種腐蝕情形均發(fā)生在石油冶煉的過(guò)程中，因此需要提高冶煉的溫度，使溫度＞400℃，從而使硫酸以及無(wú)機(jī)鹽不再生成，避免設(shè)備腐蝕。

2.3 煉油廠相關(guān)環(huán)境腐蝕概況

在石油煉廠加工石油的過(guò)程中，必須對(duì)其腐蝕環(huán)境進(jìn)行控制，其中溫度、壓力、石油的性質(zhì)、加工過(guò)程中的工藝均是影響其腐蝕環(huán)境的相關(guān)因素。

如果石油冶煉的環(huán)境中含有硫量、酸性過(guò)高，那么便容易形成高腐蝕性的環(huán)境，從而腐蝕設(shè)備。又由于氨、氫、燒堿在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)生成相關(guān)腐蝕物質(zhì)，因此在與設(shè)備發(fā)生反應(yīng)時(shí)，容易造成設(shè)備的腐蝕。

3 石油煉廠設(shè)備的腐蝕防護(hù)措施

3.1 耐腐蝕材料的應(yīng)用

設(shè)備在與石油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，主要是由于設(shè)備的相關(guān)材質(zhì)抗腐蝕能力較低，因此在生產(chǎn)石油煉廠設(shè)備時(shí)，應(yīng)該選擇耐高溫、難產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的金屬材質(zhì)進(jìn)行制造，從根本上做好防腐工作。

3.2 脫鹽

對(duì)設(shè)備進(jìn)行防護(hù)，最為重要的方法是脫鹽，即采用有關(guān)方法將原油中能夠腐蝕設(shè)備的鹽類雜質(zhì)去除。對(duì)原油進(jìn)行脫鹽，需要觀察脫鹽的深淺問(wèn)題，如果原油中鹽度較淺，則會(huì)殘留鈣、鎂等物質(zhì)于設(shè)備表面，不能夠起到有效防腐作用，因此必須徹底清除原油中的氯化物，分析原油的性質(zhì)、控制發(fā)生反應(yīng)的溫度與時(shí)間、觀察其溶水反應(yīng)、添加破乳劑的作用等，從根本上避免腐蝕物質(zhì)的形成。

3.3 注堿

在中和反應(yīng)過(guò)程中，將腐蝕物質(zhì)（例如環(huán)烷酸與硫化氫、氯化氫）去除，并對(duì)氯化鎂的殘留量進(jìn)行控制，采用水解的方式控制氯化鈣的含量，避免其在化學(xué)反應(yīng)中生成氯化氫。

以上是采用注堿的方法控制設(shè)備腐蝕的程度，其是一種較為有效的防護(hù)措施。

3.4 注氨

注入氨氣能夠中和設(shè)備中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，使系統(tǒng)的PH值發(fā)生改變，因此其是一種有效的防護(hù)措施，當(dāng)然經(jīng)過(guò)實(shí)踐論證，有機(jī)氨較氨水而言效果更優(yōu)。

3.5 注緩蝕劑

根據(jù)煉油過(guò)程中的不同情況，選擇設(shè)備的不同種類從而選擇合適的緩蝕劑。緩蝕劑與金屬發(fā)生反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)形成一層防護(hù)膜，進(jìn)而對(duì)設(shè)備產(chǎn)生防護(hù)作用，增長(zhǎng)設(shè)備的應(yīng)用壽命。

結(jié)語(yǔ)

石油煉廠設(shè)備發(fā)生腐蝕，不僅會(huì)影響石油的正常生產(chǎn)，阻礙生產(chǎn)運(yùn)作，還會(huì)引發(fā)安全事故，因此必須予以重視。本文通過(guò)對(duì)石油煉廠設(shè)備的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行分析，并探討其腐蝕的相關(guān)情況，找到有效的防護(hù)措施，從而避免設(shè)備發(fā)生腐蝕，提高生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，以及設(shè)備工作的穩(wěn)定性與長(zhǎng)效性。

[1]李為強(qiáng).石油煉化企業(yè)冷換設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù)研究[D].西安：西安石油大學(xué)，2008.

[2]李明.加工高酸值原油煉廠生產(chǎn)裝置的腐蝕與防護(hù)[D].大連：大連理工大學(xué)，2008.

[3]王世宏.煉廠冷換設(shè)備成套防腐技術(shù)應(yīng)用研究[D].中國(guó)石油大學(xué)（華東），2009.

[4]李衛(wèi)利.論煉油廠常減壓裝置的腐蝕與防護(hù)[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012.

[5]李永飛,呂瑞典,正巖，等.煉油廠設(shè)備腐蝕與防護(hù)淺析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009.