試析石油煉廠設備的腐蝕與防護

呼永紅

（陜西延長石油（集團）有限責任公司永坪煉油廠，陜西 延川 717208）

1 石油煉廠設備的腐蝕介質

石油從地下深挖出來時具有可燃性，其形態為棕黑色的粘稠狀液體，其在加工過程中產生的雜質包括與石油煉廠設備接觸時的介質以及石油的相關成分。這些雜質包括水蒸氣、石油、空氣、酸氣、煙以及芳香烴、環烷烴、以及其他烷烴，其在生產過程中本身不存在腐蝕特性，但是在生產反應中產生的硫化物、氮化物、無機鹽、有機酸、水分則會對石油煉廠設備造成不同程度的腐蝕，嚴重者會影響生產的正常進行，因此必須明確腐蝕石油煉廠設備的相關介質，并從根本上加以隔離與防護。硫化物、氯化物、氮化物以及環烷烴均是腐蝕設備的相關介質。

1.1 硫化物

硫化物是造成設備腐蝕的主要雜質，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，從理論上來講，其濃度高低與設備被腐蝕的程度成正相關。從實際情況看，設備被腐蝕的程度與硫化物所處的溫度也有一定的關系。因此在生產過程中，應當對溫度進行控制，當溫度≥340℃時，硫化物便會分解，從而產生對設備具有腐蝕性的物質，當溫度處于120℃～240℃之間，雖然也會出現分解，但是基本上沒有產生對設備具有腐蝕性的物質，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，從外部環境對設備進行防護。

1.2 氯化物

氯化鈣、氯化鎂以及氯化鈉均是原油中的雜質，其屬于無機鹽，因此在高溫作用下與水相遇便會發生反應從而生成鹽酸，對設備產生腐蝕性破壞。

1.3 氮化物

石油在石油煉廠設備中發生化學反應，產生吡啶、吡咯等氮化物，其在催化劑與高溫作用下發生分解反應，即產生氰化物以及氨，氰化物作為一種催化劑與H2SH2O發生反應，便會腐蝕設備表面，因此設備會因此種化學反應出現開裂、起泡的情形。氨本身不會對設備造成腐蝕作用，但是其與氫反應以及在焦化過程中會生成氯化銨，從而對設備造成腐蝕性損壞，嚴重時會堵塞管路，影響生產正常運轉乃至發生安全性事故。

1.4 環烷烴

芳香族酸以及脂肪酸均是環烷烴的不同形態的同種介質，其隸屬于飽和的酸以及其同系物，環烷烴呈現為環狀物，本身不具備腐蝕特性，但是在生產過程中與鐵在高溫中發生化學反應，轉化為新的物質，即環烷酸鹽，鹽性物質具有較強的腐蝕性，因此對石油煉廠的設備而言具有腐蝕損壞的破壞力。

2 石油煉廠設備腐蝕概況

2.1 高溫腐蝕概況

高溫硫化物以及環烷烴是高溫部位發生腐蝕的主要原因，但是對其溫度進行控制，便容易防止設備的腐蝕程度。

當石油煉廠設備在生產過程中溫度＞250℃時，設備與石油中的相關雜質便會發生化學反應生成硫化氫，從而腐蝕設備，減少設備的厚度，使設備的剛度變脆。環烷烴的腐蝕原理亦同，因此只要將環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烷酸的生成路徑，提高腐蝕防護的效果。

2.2 低溫腐蝕概況

HCl=H2S=H2O系統的腐蝕與低溫煙氣的露點腐蝕均為低溫腐蝕的兩種形式，這兩種腐蝕情形均發生在石油冶煉的過程中，因此需要提高冶煉的溫度，使溫度＞400℃，從而使硫酸以及無機鹽不再生成，避免設備腐蝕。

2.3 煉油廠相關環境腐蝕概況

在石油煉廠加工石油的過程中，必須對其腐蝕環境進行控制，其中溫度、壓力、石油的性質、加工過程中的工藝均是影響其腐蝕環境的相關因素。

如果石油冶煉的環境中含有硫量、酸性過高，那么便容易形成高腐蝕性的環境，從而腐蝕設備。又由于氨、氫、燒堿在生產過程中會生成相關腐蝕物質，因此在與設備發生反應時，容易造成設備的腐蝕。

3 石油煉廠設備的腐蝕防護措施

3.1 耐腐蝕材料的應用

設備在與石油發生化學反應的過程中，主要是由于設備的相關材質抗腐蝕能力較低，因此在生產石油煉廠設備時，應該選擇耐高溫、難產生化學反應的金屬材質進行制造，從根本上做好防腐工作。

3.2 脫鹽

對設備進行防護，最為重要的方法是脫鹽，即采用有關方法將原油中能夠腐蝕設備的鹽類雜質去除。對原油進行脫鹽，需要觀察脫鹽的深淺問題，如果原油中鹽度較淺，則會殘留鈣、鎂等物質于設備表面，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、控制發生反應的溫度與時間、觀察其溶水反應、添加破乳劑的作用等，從根本上避免腐蝕物質的形成。

3.3 注堿

在中和反應過程中，將腐蝕物質（例如環烷酸與硫化氫、氯化氫）去除，并對氯化鎂的殘留量進行控制，采用水解的方式控制氯化鈣的含量，避免其在化學反應中生成氯化氫。

以上是采用注堿的方法控制設備腐蝕的程度，其是一種較為有效的防護措施。

3.4 注氨

注入氨氣能夠中和設備中發生的化學反應，使系統的PH值發生改變，因此其是一種有效的防護措施，當然經過實踐論證，有機氨較氨水而言效果更優。

3.5 注緩蝕劑

根據煉油過程中的不同情況，選擇設備的不同種類從而選擇合適的緩蝕劑。緩蝕劑與金屬發生反應的過程中會形成一層防護膜，進而對設備產生防護作用，增長設備的應用壽命。

結語

石油煉廠設備發生腐蝕，不僅會影響石油的正常生產，阻礙生產運作，還會引發安全事故，因此必須予以重視。本文通過對石油煉廠設備的腐蝕介質進行分析，并探討其腐蝕的相關情況，找到有效的防護措施，從而避免設備發生腐蝕，提高生產過程中的安全性，以及設備工作的穩定性與長效性。

[1]李為強.石油煉化企業冷換設備腐蝕防護技術研究[D].西安：西安石油大學，2008.

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

[3]王世宏.煉廠冷換設備成套防腐技術應用研究[D].中國石油大學（華東），2009.

[4]李衛利.論煉油廠常減壓裝置的腐蝕與防護[J].中國石油和化工標準與質量，2012.

[5]李永飛,呂瑞典,正巖，等.煉油廠設備腐蝕與防護淺析[J].中國新技術新產品，2009.