常減壓蒸餾中的設(shè)備腐蝕與防護(hù)

馮純妍（秦皇島中石油燃料瀝青有限責(zé)任公司，河北秦皇島066000）

常減壓蒸餾中的設(shè)備腐蝕與防護(hù)

馮純妍（秦皇島中石油燃料瀝青有限責(zé)任公司，河北秦皇島066000）

文章闡述了在常減壓蒸餾過程中發(fā)生腐蝕反應(yīng)的重點(diǎn)部位、腐蝕類型和防護(hù)措施，并總結(jié)了近年相關(guān)研究的進(jìn)展。

常減壓蒸餾設(shè)備；腐蝕；防護(hù)

1 常減壓蒸餾設(shè)備的腐蝕機(jī)理

環(huán)烷酸、硫化物以及部分無機(jī)鹽是導(dǎo)致常減壓蒸餾設(shè)備侵蝕的罪魁禍?zhǔn)?。文章重點(diǎn)分析環(huán)烷酸以及硫化物對(duì)減壓蒸餾設(shè)備侵蝕的機(jī)理。

1.1 硫?qū)Τp壓設(shè)備的侵蝕機(jī)理

低溫下的HCl－H2S－H2O腐蝕在低溫下,單質(zhì)硫一般不具有活性,對(duì)常減壓設(shè)備不構(gòu)成侵蝕,這個(gè)時(shí)候主要表現(xiàn)為HCl－H2S－H2O酸性介質(zhì)對(duì)金屬的腐蝕。原油中的HCl、H2S隨著揮發(fā)性油到達(dá)常壓塔頂部和冷卻系統(tǒng)后,冷凝結(jié)露為濃度較高的HCl、H2S水溶液,其酸濃度可達(dá)到1%～2%,pH值達(dá)1～1.3的強(qiáng)酸性腐蝕介質(zhì),成為一個(gè)腐蝕性很強(qiáng)的酸環(huán)境,其腐蝕原理如下:

1.2 環(huán)烷酸的侵蝕機(jī)理分析

石油中所包含的有機(jī)酸種類有很多，其中環(huán)烷酸是環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)酸，其也是飽和酸的一種。另外，石油中還有脂肪酸、環(huán)烷酸以及芳香酸等等，但由于環(huán)烷酸在石油中所占的比例很大，因此環(huán)烷酸在業(yè)界公認(rèn)為石油的所有酸的總稱。

從上反應(yīng)式可以看出，和FeS不同，鐵和環(huán)烷酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物是Fe(RCOO)2。Fe(RCOO)2是油溶性腐蝕物，不具備在金屬表面形成“保護(hù)膜”，在油品的沖刷下Fe(RCOO)2最終會(huì)被帶走。最后導(dǎo)致的后果是鐵在不斷的侵蝕下，形成一道道溝槽最終被侵蝕殆盡。

2 影響常減壓蒸餾設(shè)備腐蝕的參數(shù)

2.1 原油的硫含量

從腐蝕機(jī)理分析可知,原油中硫?qū)Τp壓設(shè)備的腐蝕起到關(guān)鍵作用的一個(gè)因素。在低溫HCl－H2S－H2O腐蝕和高溫硫腐蝕中,反應(yīng)式左邊的物質(zhì)一旦增加，會(huì)造成腐蝕的速度加快。

2.2 酸值

酸值是判斷原油和餾分油腐蝕性的一個(gè)重要因素。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明,原油酸值小于0.5mgKOH/g、餾分油酸值小于1.5mgKOH/g時(shí),環(huán)烷酸的腐蝕性很小。低溫HCl－H2S－H2O腐蝕和高溫硫腐蝕都會(huì)產(chǎn)生FeS,FeS膜相當(dāng)于一層“防護(hù)膜”，能夠產(chǎn)生一種對(duì)金屬材料保護(hù)的作用，相當(dāng)于阻止了腐蝕的進(jìn)行。但是由于FeS與環(huán)烷酸能產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，也就是說FeS最終會(huì)因?yàn)榄h(huán)烷酸所分解，腐蝕會(huì)繼續(xù)持續(xù)。

2.3 流速

在侵蝕檢測(cè)中，油品的流速也是一項(xiàng)重要的因素，特別是設(shè)備在環(huán)烷酸的腐蝕中，更應(yīng)該注意流速的存在。如上文所述，F(xiàn)e(RCOO)2不具備在金屬表面形成“保護(hù)膜”，在油品的沖刷下Fe(RCOO)2最終會(huì)被帶走，也就是說在環(huán)烷酸以及FeS腐蝕的金屬設(shè)備在高速流動(dòng)的油品下腐蝕物會(huì)被更快的帶走，從而造成更加嚴(yán)重的腐蝕。如彎頭等部分的設(shè)備，由于造成液體流動(dòng)改變?cè)斐傻牧魉僮兇?，其被環(huán)烷酸侵蝕的結(jié)果明顯高于正常流速的部分。

3 防腐控制措施

3.1 控制原油中的含硫量和酸值

針對(duì)設(shè)備中腐蝕現(xiàn)象，一般來說都是因?yàn)榄h(huán)烷酸與硫化物相互結(jié)合造成的腐蝕現(xiàn)象。所以，要有效的控制蒸餾設(shè)備進(jìn)入環(huán)烷酸與硫化物混合后的物質(zhì)。通常情況下，應(yīng)利用科學(xué)的方法將腐蝕物質(zhì)降低，當(dāng)然最好降低至0.4mgKOH/g以下，這樣蒸餾設(shè)備在腐蝕程度上就能夠得以緩解。

3.2 根據(jù)原油特點(diǎn),選擇合適的材料

從不同程度上講，環(huán)烷酸的腐蝕程度取決于蒸餾設(shè)備中物質(zhì)流動(dòng)速度,在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期，環(huán)烷酸腐蝕設(shè)備的位置大多數(shù)在機(jī)體運(yùn)轉(zhuǎn)較快的部分，所以，當(dāng)蒸餾誰被中物質(zhì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，是環(huán)烷酸腐蝕最佳時(shí)機(jī)。而針對(duì)這一問題，可以將蒸餾設(shè)備中運(yùn)轉(zhuǎn)快的部位轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量、耐腐蝕、材質(zhì)厚的設(shè)備，這樣做，在一定程度上不僅可以延長(zhǎng)使用壽命，還可以大大減緩腐蝕的程度；可是此對(duì)策，針對(duì)于經(jīng)濟(jì)較好的企業(yè)，因?yàn)椴馁|(zhì)價(jià)格較高，在成本上就已經(jīng)超出生產(chǎn)率的效益。

3.3 加強(qiáng)防腐檢測(cè)

設(shè)備的腐蝕是在所難免的事。針對(duì)這樣的問題，在生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)設(shè)立監(jiān)督以及檢修的機(jī)制，這樣做的目的則是為了更好的做到安全生產(chǎn)。在正常操作中，定期對(duì)設(shè)備、工藝管線進(jìn)行測(cè)厚，防止不必要的事發(fā)生。只有大力加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，時(shí)時(shí)對(duì)機(jī)體設(shè)備進(jìn)行檢修，才可以有效的提高生產(chǎn)力。并且在一定基礎(chǔ)之上，不僅可以提高生產(chǎn)力，主要是可以做到安全生產(chǎn)，在生產(chǎn)一線上安全第一，才是最好的保障。

4 結(jié)語

總上所述，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，所受到腐蝕影響的位置一般都在設(shè)備的上端或下端，其次則是運(yùn)轉(zhuǎn)較快的地方。通過不同溫度，觀察不同程度的腐蝕。當(dāng)前局勢(shì)下，我國針對(duì)設(shè)備腐蝕的這一問題，也給予的一些指導(dǎo)性的對(duì)策。并且，根據(jù)被腐蝕的設(shè)備，還研究出來一些耐腐蝕、耐高溫、高硬度、高質(zhì)量的材料，其目是為了做好防腐蝕。雖然在一定基礎(chǔ)之上針對(duì)蒸餾設(shè)備的腐蝕得以緩解，可是，還需要進(jìn)一步的深入研究。

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[2]汪東漢.常減壓蒸餾裝置設(shè)備腐蝕典型事例與防護(hù)[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2004,05:10-15.

[3]高楠,王健生,張承峰,徐曉明,鄭麗群,呼立紅.原油混煉過程中常減壓蒸餾裝置腐蝕防護(hù)研究[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2013,06:8-10+32.

馮純妍（1978-）女，遼寧調(diào)兵山人，專業(yè)或研究方向：石油化工生產(chǎn)技術(shù)，重質(zhì)油加工，道路石油瀝青的生產(chǎn)