[摘 要]這些年來,我國石油的煉制數(shù)量在逐年增多;然而,石油中的一些腐蝕介質(zhì)會破壞石油煉制設(shè)備;因此,石油煉制設(shè)備的腐蝕問題越來越突出,每年因?yàn)樵O(shè)備腐蝕給我國造成的經(jīng)濟(jì)損失或者非常巨大。本文主要石油中腐蝕介質(zhì)對煉制設(shè)備的腐蝕問題進(jìn)行了深入的探討和分析,并提出了一些合理的防治對策和建議。
[關(guān)鍵詞]石油煉制設(shè)備;腐蝕;防治措施
如今,我們在開采與煉制石油時(shí)會經(jīng)常用到多種機(jī)械加工設(shè)備,然而,因設(shè)備長期處于非常惡劣的環(huán)境中或者是缺乏一定的保養(yǎng)等因素,常常會在使用過程中出現(xiàn)設(shè)備被腐蝕的現(xiàn)象,此現(xiàn)象既破壞了石油煉制設(shè)備,又使石油的生產(chǎn)率大大降低,甚至還會污染附近的環(huán)境。本文主要對石油煉制過程石油化工設(shè)備的腐蝕問題進(jìn)行了深入的探討和分析,從未為石油的煉制與生產(chǎn)提供一定的參考借鑒,有效避免此類問題的出現(xiàn)。
一、石油中腐蝕介質(zhì)對煉制設(shè)備的腐蝕
1.無機(jī)鹽腐蝕。在石油開采過程中,盡管已經(jīng)進(jìn)行了脫水處理,但是,在石油中還會存在一定水分,進(jìn)而和石油相結(jié)合,產(chǎn)生乳化現(xiàn)象。由于水分中還含有少量的無機(jī)鹽,如:氯化鎂、氯化鈉等,因而,在煉油時(shí),水分中的無機(jī)鹽會受熱分解為腐蝕性極高的氯化氫與硫化氫氣體,然而,這兩種酸性氣體會隨著水蒸氣共同從塔頂溢出,進(jìn)而在冷卻時(shí),就會形成ph值較低的酸性溶液,此時(shí)酸性溶液會腐蝕塔頂?shù)睦淠鋮s系統(tǒng)。
2.硫化物腐蝕。在石油中,必然會存在一些硫化物,如:硫化氫、硫醇等,在常溫常壓下,硫化物對石油煉制設(shè)備的腐蝕情況并不是非常的明顯,然而,當(dāng)溫度在350攝氏度時(shí),硫化氫對石油煉制設(shè)備的電化學(xué)腐蝕比較嚴(yán)重,如果溫度繼續(xù)升高,硫化物活性越來越強(qiáng),其腐蝕破壞性也越來越強(qiáng),此現(xiàn)象通常發(fā)生在減壓、熱裂化等裝置中。
3.氮化物腐蝕。在石油中還含有一定量的氮化物,通常都是以吡咯或者是衍生物的形式存在石油中,在石油加工過程中,氮化物會發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng),從而生產(chǎn)氨氣和氰化物。這兩種物質(zhì)在第二次加工裝置的蒸餾塔頂和水相混合,生產(chǎn)了具有陰陽離子的電解液,這樣一來,使石油煉制設(shè)備容易出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕,除此之外,硫化氫和氨反應(yīng)會加劇對煉制設(shè)備的腐蝕性。
4.水分腐蝕。石油在加工過程中,會引入大量水分,如在分餾塔、冷卻系統(tǒng)等都會引入很大水分。水分是設(shè)備腐蝕的主要環(huán)境,同時(shí),誰也是電化學(xué)反應(yīng)的主要成分,因電化學(xué)腐蝕,常會使系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生破壞。除此之外,水分還會使冷卻系統(tǒng)的水管生銹,造成不穩(wěn)定的腐蝕形態(tài)。
二、外界環(huán)境對煉制設(shè)備的腐蝕
1.水蒸氣腐蝕。在自然界的空氣中會含有一定量的水蒸氣,通常情況下,不會腐蝕石油煉制設(shè)備,然而,如果周圍環(huán)境的濕度增高時(shí),水蒸氣在設(shè)備表面冷卻為液態(tài)水,進(jìn)而產(chǎn)生一層水膜,尤其是在煉制設(shè)備的低凹處容易形成水膜。此水膜會溶解空氣中的酸性氣體,進(jìn)而發(fā)生電化學(xué)腐蝕,腐蝕煉制設(shè)備。
2.氧氣等活性氣體的腐蝕。金屬有較強(qiáng)的化學(xué)性,因此,長期暴露在空氣中,和空氣中的氧氣等活性氣體反應(yīng)形成一層金屬氧化膜,雖然可以起到保護(hù)金屬的作用,但是,在化工生產(chǎn)環(huán)境中,周圍空氣中的酸性其它較多,然而,這些酸性氣體又會破壞金屬氧化膜,和金屬接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而腐蝕石油煉制設(shè)備。
三、石油煉制設(shè)備腐蝕的防治措施
1.設(shè)計(jì)煉制設(shè)備時(shí)要充分考慮防腐蝕性。防腐蝕措施要在石油設(shè)備的設(shè)計(jì)階段就要充分考慮到這一點(diǎn)。在設(shè)計(jì)階段,重點(diǎn)研究源于設(shè)備腐蝕與腐蝕控制的問題,只有這樣,才能設(shè)計(jì)出性能較好的石油煉制設(shè)備。其中,防腐設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)石油化工設(shè)備的選擇、布局,腐蝕保護(hù)措施等,這些都取決于設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平。除此之外,在石油煉制設(shè)備的安裝過程中,也要重點(diǎn)考慮腐蝕性問題。
2.合理、科學(xué)的選擇設(shè)備制造材料。制造材料的物理和化學(xué)特性直接關(guān)系到石油裝置的可靠性與使用周期,因此,正確選擇制造材料對石油加工和生產(chǎn)至關(guān)重要。在石油生產(chǎn)中,最常用到的金屬材料就是合金鋼與不銹鋼,我們都比較了解這些材料的特性。然而,經(jīng)過大量實(shí)踐證明,非金屬材料的耐腐蝕性要比金屬材料的高很多,由于市場中的非金屬材料較多,因此,在石油生產(chǎn)過程中常選用耐腐蝕性較強(qiáng)的有機(jī)非金屬材料,例如:玻璃鋼,這是目前應(yīng)該最廣泛的一種材料。近年來,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,還會出現(xiàn)很多種新材料。
3. 對金屬材料的防護(hù)。防護(hù)措施主要是在石油加工設(shè)備的表面加以覆蓋層,這樣一來,可以有效避免金屬和腐蝕介質(zhì)相互接觸,進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),可以說,這是最常用的防腐蝕性措施,具體做法是:在金屬表面涂一層非金屬涂層,經(jīng)過證實(shí),此覆蓋層可以防止金屬一半以上的腐蝕,然而,我們需要根據(jù)設(shè)備表面的物質(zhì)進(jìn)行合理的選擇,才能有效避免腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
四、結(jié)語
總體來說,我國經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的得到了快速發(fā)展,特別是在石油生產(chǎn)過程中,因設(shè)備腐蝕現(xiàn)象而損壞設(shè)備或者是出現(xiàn)安全事故已經(jīng)屢見不鮮,本文分析的腐蝕問題都是在石油煉制過程中最常見的一些腐蝕現(xiàn)象。然而,在實(shí)際生活中,我們還會遇到更多的設(shè)備腐蝕問題。近年來,我國加工劣質(zhì)石油的數(shù)量逐漸增加,我國對環(huán)境保護(hù)的要求越來越高,因此,對腐蝕防護(hù)技術(shù)的要求也在逐漸增高。所以,我們想要扭轉(zhuǎn)當(dāng)前這種被動局面,一定要克服腐蝕防護(hù)認(rèn)識的落后性。近幾年,我國加大了對石油煉制設(shè)備防腐的研究投入,科研工作者正在開發(fā)新技術(shù)與設(shè)備,提高防腐的技術(shù)水平。由此可見,我們必須依據(jù)實(shí)際的情況,根據(jù)所遇到的問題,及時(shí)制定有效的解決方案,將設(shè)備腐蝕問題帶來的影響降低到最低,從而滿足企業(yè)不斷發(fā)生的需求。
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