常減壓裝置煉制高硫原油防腐蝕措施探析

潘勇 （中海石油舟山石化有限公司 316015）

我國進口的含硫原油的數量在近幾年呈現上升趨勢，這種情況令加工原油最先要使用的常減壓裝置承受了巨大的壓力。原油中含有的大量硫化物令常減壓裝置被以更快的速度腐蝕，不僅嚴重浪費能源，降低設備的使用年限，而且埋下了災害事故的隱患。因此負責石油煉制的相關企業有必要針對含硫原油的腐蝕機理增強常減壓裝置的耐腐蝕性，這樣才能令裝置長期穩定的運行，確保高溫高壓這種特殊環境下的工作安全。

一、高硫原油對常減壓裝置的腐蝕概述

高硫原油主要是指常壓重油，這種原油中含有的硫達到了原油總體硫含量的90%。在煉制這種原油時，會引起常減壓裝置腐蝕的情況主要包括如下5種。

1.HCL-H2S-H2O所造成的腐蝕

該腐蝕主要發生在低溫輕油的部位，發生原因是有水存在時各種氯鹽與少量硫酸鹽所生成的酸。

2.濕硫化氫所造成的腐蝕

在煉制高硫原油時，相當一部分有機硫化物會在受熱的情況下分解，轉化生成硫化氫，一旦硫化氫碰到含水物流或者液相水就會營造出濕硫化氫環境，這種環境對設備的腐蝕性極大。

3.環烷酸所造成的腐蝕

高硫原油中往往含有一定量的環烷酸，這種有機酸同樣具備酸的通性。原油煉制時的高溫能直接令環烷酸腐蝕常減壓裝置中的鐵。

4.高溫硫所造成的腐蝕

高溫下的硫對常減壓裝置有直接的腐蝕作用，這種腐蝕現象可以發生在裝置的多個部位，包括轉油線、重油管線、加熱爐管、常壓塔的底部、減壓塔的下部等。

5.低溫煙氣所造成的腐蝕

煉制原油時會產生一定量的低溫煙氣，這些煙氣由燃料中的硫產生，會腐蝕常減壓裝置中專門回收加熱爐產生的煙氣余熱的系統，腐蝕基本集中在其低溫露點部位，因此也稱為露點腐蝕。

二、常減壓裝置對高硫原油的防腐蝕措施

1.對原油的加工技術進行優化

硫與酸含量較高的重質原油具有價格低廉的特點，但相應的在煉制和加工上較為困難。因此應對這類原油的加工工藝進行有針對性的優化，令煉制技術能夠跟油種配合起來，實現二者的高協調性，這樣就能大幅抑制高硫原油對設備的腐蝕。我國已經制訂出了針對原油中酸和硫的控制指標，以該指標為基準，優化高硫原油的加工技術，可以將設備腐蝕現象控制在生產的源頭。具體來說，需要對催化原料和裂化原料的性質加以改進，同時令待加工原油中的硫含量得到降低。在煉制原油時要注意甄別原油雜質的成分與含量，高硫原油與高酸原油應避免混合煉制，因為硫與酸混合時會發生共同效應，令腐蝕作用加劇。原油的煉制方案應從總體的角度加以確定，煉制前要先對油種進行評價，確定其中雜質的比例，以高硫原油來說，可以將其與低硫原油混合，只要控制好二者的混合比例，所煉原油的硫含量就能得到極大的降低。

2.對腐蝕的預防工藝進行加強

高硫原油中比較常見的腐蝕物質包括硫化氫、鹽酸、各種氯鹽等，針對這些物質，可以在煉制時采用一些預防工藝來控制其對常減壓裝置的腐蝕。常用的防腐工藝包括被統稱為“一脫三注”的四類工藝，在實際應用時，這四類工藝往往結合使用。

(1)深度脫鹽工藝

該工藝的主要目的在于脫除原油中的各種氯鹽，比如氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等。可以對原油使用電脫鹽技術，令這些氯鹽在受熱的情況下發生水解，氯鹽中的氯離子生成氯化氫氣體而揮發。該工藝通過這種手段降低了原油中的鹽酸含量，令稀鹽酸腐蝕設備的情況得到了緩解。

(2)中和劑注入工藝

通過注入堿性的氨將氯化氫氣體中和，使其生成中性的銨鹽，以此來減輕腐蝕。這種工藝所使用的中和劑通常為5%濃度的稀氨水，注入位置為塔頂的油氣管線，注入量需要以塔頂冷凝水的PH值為依據進行調整，注意令PH值不要脫離7到8這個區間。實踐證明該措施的有效性很高。

(3)緩蝕劑注入工藝

緩蝕劑作為表面活性劑能夠防護與腐蝕物質接觸的各個設備。因此，緩蝕劑通常要分兩部分注入，一部分于塔頂的揮發線處注入，能夠防護注入點后的眾多設備；另一部分于塔頂的回流系統處注入，能夠對塔頂內部加以防護。

(4)注水工藝

注水工藝的主要目的是對氯化銨進行洗滌，注水位置為揮發線上。該工藝同時能調整塔頂的露點位置，減輕露點腐蝕，對冷凝設備加以保護。

3.對裝置的制造材料進行優選

為了令常減壓裝置能夠獲得更好的耐腐蝕性能，有必要針對造成其腐蝕的因素來選擇最適合的制造材料。舉例來說，高溫部位接觸環烷酸較多，低溫部位接觸H CL-H 2 S-H 2 O較多，因此兩個部位的選材也應有所差異，分別選用對應的耐腐蝕材料，以低溫部位為例，可以選用含鉻的雙相不銹鋼，因為其對H CLH 2 S-H 2 O有非常好的耐蝕性。

結語

從近幾年的原油煉制情況來看，原油的酸值與硫含量都呈現了上升趨勢，這令各個煉化企業越來越重視防腐蝕措施。在實際的防腐工作中，技術工藝的創新與進步是關鍵，將最新的防腐技術應用到高硫原油的煉制過程中，一方面降低原油中硫化物與鹽的含量，另一方面提高常減壓裝置自身的抗腐蝕性能，雙管齊下，令腐蝕所造成的危害得到最大限度的抑制，這樣才能實現安全生產，令經濟效益與環保效能得到共同的提高。

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