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，主要集中在低溫輕油以及高溫重油、加熱爐的空氣預熱器、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。

關鍵詞：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備中最為嚴重的地方，而且目前的原油質量并不高，呈現劣質、重質化得情況，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展的，因此常減壓裝置的腐蝕問題就成為了阻礙煉油企業的發展因素。

1 常減壓裝置腐蝕分析

1.l 低溫H2S—HCl—H2O露點腐蝕分析

總結發現在初餾塔、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，兩種物質在氣化狀態不會有太大的腐蝕性，可是一旦在冷卻部位出現了液態水的時候，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境中，裝置設備就容易出現腐蝕的情況，這樣就是為什么這類腐蝕都是會出現在初餾塔、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

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

2RCOOH+FeS→Fe（COOH）2+H2S

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

（2）高溫環烷酸腐蝕

177到343 ℃時環烷酸的沸點，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中其占據了絕大部分，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。

溫度對于環烷酸的腐蝕性影響非常大，在220 ℃以內，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，出現第二個腐蝕峰值；再上升50 ℃就會讓環烷酸分解，腐蝕也隨之消失，所以說環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生反應之外，還能和其他腐蝕產物發生反應，像是硫化亞鐵。

當環烷酸與腐蝕產物反應時，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、原油的酸值和硫質量濃度等。該類腐蝕主要發生部位包括：塔內填料和塔盤、加熱爐爐管、轉油線、汽提塔塔頂管線、控制閥的下游，塔的循環回流、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熱器、對流式爐管這些地方，腐蝕狀況為腐蝕產物的堆積堵塞然后對局部造成腐蝕穿孔。因此燃料內的硫和其化合物就會經過高溫之后產生二氧化硫，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，并不會發生腐蝕現象，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硫酸，這時就會有強腐蝕發生。

2 腐蝕防護措施

2.1 調整“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，提高脫鹽效率應該主要從優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。可是溫度也不能太高，因為太高的溫度，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）根據具體的情況來使用不同的破乳劑。破乳劑應該要根據原油的特性來選擇，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，因為混合油的性質比較復雜，易發生變化，要事前進行實驗來挑選破乳劑，所以在實際生產中頻繁改變破乳劑種類也不太現實，因此可以考慮自動注入系統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定性，但同時要考慮注水水質和pH值。目前脫鹽一、二級注水均采用的是凈化水，其水質和pH值都在合格范圍之內，注水量按工藝指標3%一5%（對原油質量分數）進行。

2.2 設備選材

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 安裝腐蝕在線監測系統

常減壓裝置安裝在線腐蝕監測系統能夠有效的對生產設備的腐蝕狀況進行檢測，這個系統的組成部分為檢測探針（電感探針和pH探針）、采送器、數據轉換模塊、監控機及其附件，對整個生產過程中的管道和特定部位的PH值進行動態監控，由傳輸網絡上傳到決策服務器。

3 結語

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，也有相應的防護機制，目的就是為了能夠讓煉油廠的生產過程更加的高效和安全。目前原油的質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，讓煉油廠的生產更加的安全可靠，也能夠起到促進煉油產業發展的作用。

參考文獻

[1]王兵，胡佳，高會杰.常減壓蒸餾裝置操作指南[M].北京：中國石化出版社，2006.

[2]孫家孔.石油化工裝置設備腐蝕與防護手冊[M].北京：中國石化出版社，1996.