常減壓蒸餾新技術探討

摘要：油氣資源對社會的發展具有重要的作用，隨著技術水平的不斷進步，油氣提煉技術和提煉裝置得到了不斷的進步，但是常減壓蒸餾設備經常會出現腐蝕問題，對提煉工作造成影響。文章對常減壓蒸餾設備中出現腐蝕的主要原因和類型進行了分析，并提出了防止常減壓蒸餾裝置腐蝕的新技術。

關鍵詞：常減壓蒸餾；蒸餾新技術；蒸餾裝置；腐蝕問題；油氣資源；油氣提煉技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TQ051 文章編號：1009-2374（2016）28-0022-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.012

常壓蒸餾和減壓蒸餾習慣上合稱常減壓蒸餾，常減壓蒸餾基本屬物理過程，主要包括原油脫鹽脫水、常壓蒸餾、減壓蒸餾三個環節。常減壓蒸餾技術是石油生產過程中必不可少的一道工序，但是隨著石油開采種類的不斷增加以及設備使用年限的不斷增加，常減壓蒸餾裝置可能會出現不同程度的腐蝕問題，這不僅會降低石油提煉的效率，也容易引起不同程度的安全事故。為了從根本上杜絕這種問題，就一定要防止常減壓蒸餾設備發生腐蝕現象，為石油提煉工作提供安全保障。

1 常減壓蒸餾裝置發生腐蝕的主要原因

原油的主要組成元素為碳、氫、硫、氮、氧。含碳量為83.0%～87.0%；氫含量為11.0%～14.0%；硫含量為0.05%～8.0%，氧含量為0.05%～2.0%，氮含量為0.02%～2.0%。雖然硫、氮、氧等元素的含量較低，但是仍具有較強的腐蝕作用。經驗表明，導致常減壓蒸餾裝置出現腐蝕現象的原因主要包括兩方面：

第一，在常壓塔頂位置、減壓塔頂位置，這些部位存在冷凝系統，也包括一部分揮發線，因此此部位的溫度一般比較低，在提煉石油的過程中，原油中存在一定的氯鹽、硫化物等，這些物質受熱之后會成為硫化氫以及氯化氫，此時經過低溫部位就會冷凝成為稀鹽酸，因此發生腐蝕的可能性比較高。

第二，常減壓蒸餾裝置的高溫位置也是腐蝕問題的高發位置，在高溫的作用下，原油中的硫化氫以及其他類型的硫化物質與金屬的反應更加強烈，比較明顯的是有高溫部位的環烷酸腐蝕。一般以原油的酸值判斷環烷酸的含量，原油的酸值大于0.5mgKOH/g時，就能引起設備的腐蝕，酸值大于1.0mgKOH/g為高酸值原油。環烷酸的腐蝕能力和溫度關系密切，220℃以下，環烷酸基本不發生腐蝕，以后隨溫度的升高而增加，270℃～280℃達到酸沸點，腐蝕最為強烈，溫度再升高腐蝕速率下降；溫度達到350℃～400℃時，由于FeS膜高溫融解，腐蝕重新加劇；400℃以上石油酸分解，腐蝕減弱，基本沒有腐蝕。

為了有效地應對這種問題，常減壓蒸餾過程中一般會使用一脫三注技術來解決設備低溫位置腐蝕的問題。一脫是指對原油進行電脫鹽處理；三注分別為注入有機胺、緩蝕劑、水。一脫三注技術的應用可以有效地控制稀鹽酸的產生，這樣一來就降低了低溫位置發生腐蝕問題的風險。一脫三注技術的優勢比較明顯，防腐蝕效果較好。經過不斷的技術升級，目前該項技術逐漸得到了技術優化，使用過程中一些多余的環節已經被技術人員省略掉，這樣一來，技術使用的成本大幅度降低，為石油企業節省了提煉石油所需的成本，增加了經濟收益。

常減壓蒸餾裝置主要是金屬材料構成，因此會不可避免地與硫化物發生反應出現腐蝕。為了解決這個問題，需要相關技術人員盡可能地改變常減壓蒸餾設備的材料，通過技術升級實現對硫化物腐蝕作用的有效控制。一般情況下，也可以在高溫位置使用高溫緩蝕劑，這樣可以有效地放慢腐蝕速度，緩解腐蝕問題。在材料改變這一方面，由技術人員在常減壓蒸餾裝置的表面進行熱噴涂或是化學鍍等操作。此外，由于提煉的原油性質和成分的不同，對設備不同位置的腐蝕程度也不同，為此需要對不同原油的性質成分進行必要的檢測和指標監控，以此作為基礎制定具有針對性的技術解決方案。

2 防止常減壓蒸餾裝置腐蝕的新技術

2.1 原油的電脫鹽技術

電脫鹽是目前比較常用的原油預處理技術，隨著技術的不斷發展，電脫鹽技術也得到了不斷的升級與進步。

目前使用的電脫鹽技術主要包括以下類型：

第一，脈沖電脫鹽技術，也就是利用脈沖方波電壓而開展的一種電脫鹽技術，它能夠在極板之間形成一種單向的、高壓脈沖的電場。該技術的主要優勢在于具有較高的設備穩定作用，操作的過程中，一般不會發生設備短路等問題，電脫鹽的過程中持續性較好。同時脈沖電脫鹽技術可以將電能的消耗降到最低，這可以幫助企業節約技術成本。

第二，超聲波破乳技術，高技術的主要作用表現在其可以將原油中的水分聚集在一起，并通過重力作用實現水油的分離。但是該項技術具有一定的技術難度，因此目前在石油企業中的使用并不廣泛。所以在未來階段內相關技術人員需要不斷加大對該項技術的研究和創新，盡量控制技術使用成本，降低技術難度，擴大該技術的使用范圍。

2.2 緩蝕劑的使用

在常減壓蒸餾技術使用的過程中，緩蝕劑是一種必不可少的設備防護性材料，其主要作用在于既能夠有效地抑制腐蝕問題的進一步發展，也不會干擾蒸餾設備的正常性能，因此緩蝕劑的使用是非常普遍的。石油企業使用時間最長的緩蝕劑為有機緩蝕劑，這種緩蝕劑中含有普通生物難以降解的有毒害性的物質，因此使用這種緩蝕劑對生態環境的影響是非常大的，對于我國能源資源的健康發展、生態自然環境的可持續發展都是極為不利的。

因此常減壓蒸餾提煉過程使用的緩蝕劑也在不斷地發展和改善，目前使用得比較廣泛的緩蝕劑主要有三種類型：

第一，氨基酸類緩蝕劑。此類型緩蝕劑的主要特點表現為安全性，其中不含有有毒物質，容易被降解，另外氨基酸緩蝕劑中因為含有蛋白質，因此可以被相關人員回收，并進行再利用。氨基酸緩蝕劑的防腐作用十分明顯，因此它的使用也比較廣泛。

第二，高分子緩蝕劑。高分子緩蝕劑的結構比較獨特，其中含有大量的高分子聚合物，因此可以有效地對抗常減壓蒸餾提煉設備的腐蝕問題。高分子緩蝕劑的主要技術難點在于高分子聚合物的合成。目前，隨著技術的不斷發展，高分子緩蝕劑中融入的分子結構呈現出了更加明顯的多樣性，而不同的分子結構其功能也各不相同，這進一步提高了緩蝕劑的防腐性能。

第三，天然植物緩蝕劑，顧名思義，就是從植物中提取出來的緩蝕劑。其優點在于安全、無污染、成本低廉。較之于前兩種緩蝕劑，天然植物類型的緩蝕劑更容易被降解和再生，目前，相關技術人員的研究結果顯示，部分植物中存在的水楊酸、單寧等成分均具有金屬保護的作用，這可以有效地控制腐蝕速度，保護技術設備。

另外，在生產提煉過程中加強巡回檢查，確保裝置運行在工藝、設備指標范圍內操作，不超溫、不超壓，以避免爐、塔、貯罐等設備管線出現跑、冒、滴、漏等問題。生產裝置內需要明令禁止亂排、亂放各種油品和可燃氣體，以防止火災等安全、環保事故的發生，提高常減壓蒸餾提煉技術操作的安全性。

3 結語

綜上所述，常減壓蒸餾技術是原油提煉的第一道也是最重要的一道工序，該技術提煉的成果與最終成品油的質量以及企業的經濟收益等均存在著明顯的關聯性。腐蝕問題是常減壓蒸餾提煉技術最常見的問題，本文對該問題產生的原因及預防措施進行了深入的分析，并對具體的技術要點進行了闡釋說明，希望能夠為相關企業的負責人員提供一定的技術指導與幫助。

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作者簡介：吳國勝（1972-），男，廣東揭陽人，中國石油化工股份有限公司廣州分公司工程師，研究方向：石油化工。

（責任編輯：黃銀芳）