常減壓裝置腐蝕分析與防護措施

摘 要：煉油廠常減壓裝置在使用一段時間之后會有腐蝕的情況出現(xiàn)，主要集中在低溫輕油以及高溫重油、加熱爐的空氣預(yù)熱器、對流室爐管這幾個部位，該文通過對常壓裝置腐蝕情況進行分析來講解如何防護腐蝕情況的出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：常減壓裝置 腐蝕分析 防護措施

中圖分類號：TE624文獻標識碼：A文章編號：1674-098X（2013）05（a）-0082-01】

常壓裝置是煉油廠的常見裝置，也是重要裝置，其腐蝕情況又是所有設(shè)備中最為嚴重的地方，而且目前的原油質(zhì)量并不高，呈現(xiàn)劣質(zhì)、重質(zhì)化得情況，這也使得原油的硫含量增加，因此加深了煉油廠的常減壓裝置的腐蝕情況。常壓裝置腐蝕情況加深會嚴重的增加安全隱患，造成極大的危險事故，這是不利于煉油廠的發(fā)展的，因此常減壓裝置的腐蝕問題就成為了阻礙煉油企業(yè)的發(fā)展因素。

1 常減壓裝置腐蝕分析

1.l 低溫H2S—HCl—H2O露點腐蝕分析

總結(jié)發(fā)現(xiàn)在初餾塔、常減壓蒸餾塔的上部、塔頂管線和三頂水冷器這幾個部位有這種腐蝕現(xiàn)象。低溫H2S—HCI—H2O型腐蝕主要是由原油含鹽引起的。在原油加工過程中，原油中的無機鹽（主要是NaCI、MgCI2、CaCl2）和原油開采過程中加入的有機氯化物發(fā)生水解，生成腐蝕性的HCI。

蒸餾過程中HCL以及原油里面的硫化物都會受熱氣化，因此會聚集在蒸餾塔頂部和冷卻部位，兩種物質(zhì)在氣化狀態(tài)不會有太大的腐蝕性，可是一旦在冷卻部位出現(xiàn)了液態(tài)水的時候，HCL就會溶解于水中，形成鹽酸，這種稀鹽酸的濃度達到了2%左右，在這種偏酸性的稀鹽酸環(huán)境中，裝置設(shè)備就容易出現(xiàn)腐蝕的情況，這樣就是為什么這類腐蝕都是會出現(xiàn)在初餾塔、常壓塔和減壓塔塔頂及其冷凝冷卻這些部位的原因。

2.2 高溫S—H2S-RCOOH腐蝕分析

（1）高溫硫腐蝕

高溫硫腐蝕環(huán)境是指240 ℃以上時，原油中的部分有機硫化物轉(zhuǎn)化為H2S和元素硫，活性硫、硫醇和H2S形成的腐蝕環(huán)境。高溫硫腐蝕主要取決與原油中含有活性硫（硫化氫、硫醇、單質(zhì)硫）的多少。這種腐蝕會伴隨出現(xiàn)硫化亞鐵，硫化亞鐵附著在裝置的內(nèi)壁上就會將內(nèi)部物質(zhì)和裝置進行隔離，起到了一層防護膜的作用，但是隨著高速流體和環(huán)烷酸的存在，這層保護膜會很快的消失，進而新城了循環(huán)腐蝕：

2RCOOH+FeS→Fe（COOH）2+H2S

總的來說對高溫硫腐蝕能夠產(chǎn)生影響的因素為：溫度、流速、材料以及環(huán)烷酸含量這幾點。這種腐蝕多出現(xiàn)在爐管、轉(zhuǎn)油線、塔進料部位上下塔盤以及進料塔壁這些地方。

（2）高溫環(huán)烷酸腐蝕

177到343 ℃時環(huán)烷酸的沸點，相對分子量變化范圍也很大，差不多3、400左右。原油里面的酸性物質(zhì)中其占據(jù)了絕大部分，超過了90%，所以又稱為石油酸。當原油中總酸值大于0.5 mgKOH/g時，即能引起管線的腐蝕，故通常將總酸值大于0.5 mgKOH/g的原油稱之為高酸原油。

溫度對于環(huán)烷酸的腐蝕性影響非常大，在220 ℃以內(nèi)，其對管線的影響非常的小，當超過220 ℃這個臨界值以后就開始逐漸的增加，并且當溫度到了280 ℃左右的時候會出現(xiàn)首個腐蝕峰值；然后越過峰值就會開始緩慢的下降，當升到350 ℃的時候，出現(xiàn)第二個腐蝕峰值；再上升50 ℃就會讓環(huán)烷酸分解，腐蝕也隨之消失，所以說環(huán)烷酸腐蝕是高溫腐蝕。在加熱過程中，其除了會和鐵直接接觸發(fā)生反應(yīng)之外，還能和其他腐蝕產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，像是硫化亞鐵。

當環(huán)烷酸與腐蝕產(chǎn)物反應(yīng)時，不但破壞了具有一定的保護作用的硫化亞鐵膜，同時游離出硫化氫又可進—步腐蝕金屬表面。影響環(huán)烷酸腐蝕的主要因素是原油的溫度、流速、原油的酸值和硫質(zhì)量濃度等。該類腐蝕主要發(fā)生部位包括：塔內(nèi)填料和塔盤、加熱爐爐管、轉(zhuǎn)油線、汽提塔塔頂管線、控制閥的下游，塔的循環(huán)回流、泵體、葉輪和泵出口管線等。

1.3 S02、SO3—H2O腐蝕分析

此腐蝕情況多集中于空氣預(yù)熱器、對流式爐管這些地方，腐蝕狀況為腐蝕產(chǎn)物的堆積堵塞然后對局部造成腐蝕穿孔。因此燃料內(nèi)的硫和其化合物就會經(jīng)過高溫之后產(chǎn)生二氧化硫，再加上燃料室都是過氧的狀況，所以部分二氧化硫就會生產(chǎn)三氧化硫混合在高溫煙氣里面，當煙氣的溫度很高的時候，并不會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，主要是等到溫度降低到400 ℃以下的時候，三氧化硫就會跟水蒸氣化合，這種化合物是一種蒸汽硫酸，帶有腐蝕性，遇到裝置的加熱爐尾部受熱面上就會形成液態(tài)硫酸，這時就會有強腐蝕發(fā)生。

2 腐蝕防護措施

2.1 調(diào)整“一脫三注”工藝

“一脫三注”是蒸餾裝置主要的工藝防腐措施。其中“一脫”即為原油電脫鹽，提高脫鹽效率應(yīng)該主要從優(yōu)化電脫鹽操作工藝著手：（1）提高電脫鹽溫度。高溫能夠減少原油的粘度，從而起到減緩水滴的運動阻力，還可以是油水界面張力降低，有利于破乳和水滴聚結(jié)?？墒菧囟纫膊荒芴撸驗樘叩臏囟?，水就會被氣化，這樣脫鹽壓力就更大了，因此通常選用120～130 ℃的溫度比較適宜；（2）根據(jù)具體的情況來使用不同的破乳劑。破乳劑應(yīng)該要根據(jù)原油的特性來選擇，每一種破乳劑都會有其特別適用的原油類型，假如是混合油，那么就更加需要進行對破乳劑的評選，因為混合油的性質(zhì)比較復(fù)雜，易發(fā)生變化，要事前進行實驗來挑選破乳劑，所以在實際生產(chǎn)中頻繁改變破乳劑種類也不太現(xiàn)實，因此可以考慮自動注入系統(tǒng)來嚴格控制注入量來影響脫鹽效率；（3）適當提高注水量。增加水的注入量可以破壞原油乳化液的穩(wěn)定性，但同時要考慮注水水質(zhì)和pH值。目前脫鹽一、二級注水均采用的是凈化水，其水質(zhì)和pH值都在合格范圍之內(nèi)，注水量按工藝指標3%一5%（對原油質(zhì)量分數(shù)）進行。

2.2 設(shè)備選材

在防腐措施中，針對輕油低溫部位我們主要是通過工藝的提升來進行防腐，材料屬于次要的；而高溫重油則相反，以材料升級為主，工藝為輔助。

2.3 安裝腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)

常減壓裝置安裝在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)能夠有效的對生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕狀況進行檢測，這個系統(tǒng)的組成部分為檢測探針（電感探針和pH探針）、采送器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊、監(jiān)控機及其附件，對整個生產(chǎn)過程中的管道和特定部位的PH值進行動態(tài)監(jiān)控，由傳輸網(wǎng)絡(luò)上傳到?jīng)Q策服務(wù)器。

3 結(jié)語

常減壓裝置的腐蝕問題一直是困擾著煉油廠的重要問題，而且對生產(chǎn)安全來說存在著非常大的隱患，造成腐蝕的因素是多種多樣的，我們需要對各腐蝕因素進行仔細的研究，尋找到其根源，這樣才能夠有的放矢的采取針對性防護措施，本文通過對常減壓裝置腐蝕情況和成因都進行了說明和介紹，也有相應(yīng)的防護機制，目的就是為了能夠讓煉油廠的生產(chǎn)過程更加的高效和安全。目前原油的質(zhì)量隨著不斷的開采使用而越來越低，這也是加劇了常減壓裝置腐蝕的因素之一，希望通過這些分析能夠讓煉油廠的常減壓裝置腐蝕問題得到解決，讓煉油廠的生產(chǎn)更加的安全可靠，也能夠起到促進煉油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用。

參考文獻

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