常減壓蒸餾中的設(shè)備腐蝕與防護(hù)措施分析

李曉光

（中石油云南石化有限公司，云南安寧 650300）

常減壓蒸餾中的設(shè)備腐蝕與防護(hù)措施分析

李曉光

（中石油云南石化有限公司，云南安寧 650300）

首先對(duì)常減壓蒸餾中設(shè)備的腐蝕類(lèi)型進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上探討了設(shè)備腐蝕的防護(hù)措施，以確保煉油企業(yè)重要裝置的安全高效生產(chǎn)。

常減壓；設(shè)備；蒸餾；腐蝕

1 常減壓蒸餾中的腐蝕類(lèi)型

一般情況下，常減壓蒸餾中設(shè)備的腐蝕主要可分為低溫腐蝕與高溫腐蝕良好總類(lèi)型，其通常發(fā)生于120℃以下以及220℃以上的兩種環(huán)境中。其中，低溫腐蝕主要是HCl+H2S+ H2O腐蝕，高溫腐蝕則包括環(huán)烷酸腐蝕與高溫硫腐蝕兩種。具體分析如下。

1.1 HCl+H2S+H2O腐蝕

該種腐蝕是常見(jiàn)的低溫腐蝕類(lèi)型，其通常發(fā)生于常減壓蒸餾設(shè)備中的減壓塔頂、常壓塔頂以及初餾塔頂系統(tǒng)中，包括了上述三塔的內(nèi)部管線(xiàn)、水冷器、低溫輕油部分、空冷器以及換熱器中。該類(lèi)腐蝕在液相水環(huán)境中比較嚴(yán)重，而在氣相H2O中則較小，而最嚴(yán)重的要數(shù)換熱后的初凝部位。一般該種腐蝕和介質(zhì)相變具有較大關(guān)系，并且該類(lèi)腐蝕通常被視為典型的電化學(xué)腐蝕類(lèi)型。

1.2 環(huán)烷酸腐蝕

環(huán)烷酸的分子通式是CnH2n-1COOH，其是存在石油中的分子鏈為環(huán)狀的飽和有機(jī)酸。然而，石油原油中所含酸性有機(jī)化合物不但含有環(huán)烷酸，而且還包含有酚類(lèi)、芳香酸以及脂肪酸等，不過(guò)其最為重要成分仍是環(huán)烷酸，所以將環(huán)烷酸代指石油中的酸。在加工原油過(guò)程中，腐蝕性最強(qiáng)的要數(shù)以五、六環(huán)為主的低分子量環(huán)烷酸，其中又以環(huán)戊烷的衍生物為主，其分子量為180～350。一般情況下，溫度在220℃以上較易發(fā)生環(huán)烷酸腐蝕，其主要發(fā)生部位在于容器、高溫機(jī)泵、高溫?fù)Q熱器、加熱爐爐管、管線(xiàn)以及塔器中，尤其是在機(jī)泵、換熱器以及管道中較為常見(jiàn)。而減壓工藝部分常常會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕，尤其在減壓塔的減二線(xiàn)、減三線(xiàn)、減四線(xiàn)填料和減底線(xiàn)的機(jī)泵、換熱器以及管道處腐蝕更為嚴(yán)重。

1.3 高溫硫腐蝕

通常情況下，石油中的雜質(zhì)硫元素存在的形態(tài)主要可分為無(wú)機(jī)硫與有機(jī)硫兩種。其中，無(wú)機(jī)硫主要包括的是二硫化物以及單質(zhì)硫，有機(jī)硫則主要包括噻吩、硫醚類(lèi)以及少量硫醇。在正常溫度下，硫元素與硫化物比較穩(wěn)定，不會(huì)腐蝕金屬。而在高溫情況下，會(huì)使得氧化反應(yīng)加速，導(dǎo)致硫元素與硫化物都具有較強(qiáng)的氧化性，進(jìn)而會(huì)嚴(yán)重腐蝕金屬基體。通常來(lái)說(shuō)，該類(lèi)腐蝕往往發(fā)生與常減壓蒸餾裝置的容器、高溫機(jī)泵、高溫?fù)Q熱器、加熱爐爐管、管線(xiàn)以及塔器等高溫部位。

2 常減壓蒸餾中設(shè)備腐蝕的防護(hù)措施

2.1 嚴(yán)格把控原油中的酸值與含硫量

導(dǎo)致常減壓蒸餾設(shè)備發(fā)生腐蝕的根本因素在于環(huán)烷酸與硫化物，所以防止腐蝕現(xiàn)象發(fā)生的一個(gè)有效途徑就是對(duì)浸入蒸餾塔中原油的含硫量和酸值進(jìn)行嚴(yán)格把控?，F(xiàn)階段較為常用的方式就是將低硫低酸的原油和高硫高酸的原油混煉，以控制其含硫量，盡可能控制含硫量在0.5mg/g范圍內(nèi)。

2.2 正確選材

正確選材是有效防護(hù)常減壓蒸餾設(shè)備腐蝕的重要途徑之一。在選擇材料過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際環(huán)境條件以及具體腐蝕類(lèi)型來(lái)進(jìn)行。通常高溫部位主要發(fā)生的是化學(xué)腐蝕，主要考慮以高溫硫腐蝕和環(huán)烷酸腐蝕結(jié)合的均勻腐蝕因素，所以要結(jié)合實(shí)際環(huán)境下材料對(duì)酸腐蝕以及硫腐蝕的耐蝕程度來(lái)對(duì)其腐蝕速率進(jìn)行控制。目前，選材分級(jí)的概念已在工程界中提出，其內(nèi)容主要是由低至高來(lái)排列材料的抗腐蝕能力，且處在一定溫度及不同的總酸值+硫含量的環(huán)境下，各種材料預(yù)估的腐蝕速率手冊(cè)，工作人員在選材時(shí)只需根據(jù)手冊(cè)僅能完成。

2.3 工藝防腐

第一，電脫鹽。該種方法的原理在于將少量清潔水添加至原油當(dāng)中，并采用萃取的方式來(lái)把原油中的鹽富集于水相，再讓油水混合溶液兩側(cè)形成電場(chǎng)誘導(dǎo)水相遷移將其脫除，以起到防腐蝕的作用。然而該種方法比較適用于常壓塔塔頂與初餾塔塔頂中。

第二，中和注劑。中和注劑也就是注氨工藝，其目的在于對(duì)塔頂?shù)母g性酸液進(jìn)行中和。通常注氨方式可分為注氨水以及注有機(jī)胺兩種。其中前者原理在于不溶性銨鹽與金屬表面沉積發(fā)生以減薄或局部腐蝕為主的沖蝕及酸性水腐蝕。該方法成本費(fèi)用低，但其中和能力較差，往往需要注入較多氨水才能控制pH值在7.0～9.0范圍內(nèi)。而后者則不容易導(dǎo)致銨鹽結(jié)垢，具有較強(qiáng)的中和能力，但是其成本較高。

第三，注水。該種方式一方面能夠?qū)Τ跄齾^(qū)位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，一方面能夠?qū)⑺斔嵋簆H值提高降低其腐蝕性，一方面能夠防止注氨生成的 NH4Cl 和 NH4HS發(fā)生垢下腐蝕，通常適用于常壓塔頂。

[1] 王瑞鋒.淺析常減壓蒸餾裝置設(shè)備腐蝕的成因及控制[J].中國(guó)科技博覽，2015，（39）∶16.

[2] 趙生標(biāo)，吳曉江.常減壓裝置設(shè)備腐蝕及防護(hù)措施簡(jiǎn)介[J].工業(yè)，2016，（7）∶111-112.

Analysis of Equipment Corrosion and Protection Measures in Atmospheric Vacuum Distillation

Li Xiao-guang

In this paper，the corrosion types of equipment in atmospheric and vacuum distillation were analyzed，and based on this，the protection measures of equipment corrosion were discussed to ensure the safe and efficient production of the important equipment in refinery.

atmospheric and vacuum distillation；equipment；distillation；corrosion

TE986

B

1003-6490（2017）02-0071-01

2017-02-03

李曉光（1988—），男，云南大理人，助理工程師，主要研究方向?yàn)闊捰突ぁ?/p>