常減壓蒸餾中的設備腐蝕與防護

馮純妍（秦皇島中石油燃料瀝青有限責任公司，河北秦皇島066000）

常減壓蒸餾中的設備腐蝕與防護

馮純妍（秦皇島中石油燃料瀝青有限責任公司，河北秦皇島066000）

文章闡述了在常減壓蒸餾過程中發生腐蝕反應的重點部位、腐蝕類型和防護措施，并總結了近年相關研究的進展。

常減壓蒸餾設備；腐蝕；防護

1 常減壓蒸餾設備的腐蝕機理

環烷酸、硫化物以及部分無機鹽是導致常減壓蒸餾設備侵蝕的罪魁禍首。文章重點分析環烷酸以及硫化物對減壓蒸餾設備侵蝕的機理。

1.1 硫對常減壓設備的侵蝕機理

低溫下的HCl－H2S－H2O腐蝕在低溫下,單質硫一般不具有活性,對常減壓設備不構成侵蝕,這個時候主要表現為HCl－H2S－H2O酸性介質對金屬的腐蝕。原油中的HCl、H2S隨著揮發性油到達常壓塔頂部和冷卻系統后,冷凝結露為濃度較高的HCl、H2S水溶液,其酸濃度可達到1%～2%,pH值達1～1.3的強酸性腐蝕介質,成為一個腐蝕性很強的酸環境,其腐蝕原理如下:

1.2 環烷酸的侵蝕機理分析

石油中所包含的有機酸種類有很多，其中環烷酸是環狀結構的有機酸，其也是飽和酸的一種。另外，石油中還有脂肪酸、環烷酸以及芳香酸等等，但由于環烷酸在石油中所占的比例很大，因此環烷酸在業界公認為石油的所有酸的總稱。

從上反應式可以看出，和FeS不同，鐵和環烷酸反應生成的產物是Fe(RCOO)2。Fe(RCOO)2是油溶性腐蝕物，不具備在金屬表面形成“保護膜”，在油品的沖刷下Fe(RCOO)2最終會被帶走。最后導致的后果是鐵在不斷的侵蝕下，形成一道道溝槽最終被侵蝕殆盡。

2 影響常減壓蒸餾設備腐蝕的參數

2.1 原油的硫含量

從腐蝕機理分析可知,原油中硫對常減壓設備的腐蝕起到關鍵作用的一個因素。在低溫HCl－H2S－H2O腐蝕和高溫硫腐蝕中,反應式左邊的物質一旦增加，會造成腐蝕的速度加快。

2.2 酸值

酸值是判斷原油和餾分油腐蝕性的一個重要因素。據相關數據表明,原油酸值小于0.5mgKOH/g、餾分油酸值小于1.5mgKOH/g時,環烷酸的腐蝕性很小。低溫HCl－H2S－H2O腐蝕和高溫硫腐蝕都會產生FeS,FeS膜相當于一層“防護膜”，能夠產生一種對金屬材料保護的作用，相當于阻止了腐蝕的進行。但是由于FeS與環烷酸能產生化學反應，也就是說FeS最終會因為環烷酸所分解，腐蝕會繼續持續。

2.3 流速

在侵蝕檢測中，油品的流速也是一項重要的因素，特別是設備在環烷酸的腐蝕中，更應該注意流速的存在。如上文所述，Fe(RCOO)2不具備在金屬表面形成“保護膜”，在油品的沖刷下Fe(RCOO)2最終會被帶走，也就是說在環烷酸以及FeS腐蝕的金屬設備在高速流動的油品下腐蝕物會被更快的帶走，從而造成更加嚴重的腐蝕。如彎頭等部分的設備，由于造成液體流動改變造成的流速變大，其被環烷酸侵蝕的結果明顯高于正常流速的部分。

3 防腐控制措施

3.1 控制原油中的含硫量和酸值

針對設備中腐蝕現象，一般來說都是因為環烷酸與硫化物相互結合造成的腐蝕現象。所以，要有效的控制蒸餾設備進入環烷酸與硫化物混合后的物質。通常情況下，應利用科學的方法將腐蝕物質降低，當然最好降低至0.4mgKOH/g以下，這樣蒸餾設備在腐蝕程度上就能夠得以緩解。

3.2 根據原油特點,選擇合適的材料

從不同程度上講，環烷酸的腐蝕程度取決于蒸餾設備中物質流動速度,在運轉時期，環烷酸腐蝕設備的位置大多數在機體運轉較快的部分，所以，當蒸餾誰被中物質高速運轉時，是環烷酸腐蝕最佳時機。而針對這一問題，可以將蒸餾設備中運轉快的部位轉換成高質量、耐腐蝕、材質厚的設備，這樣做，在一定程度上不僅可以延長使用壽命，還可以大大減緩腐蝕的程度；可是此對策，針對于經濟較好的企業，因為材質價格較高，在成本上就已經超出生產率的效益。

3.3 加強防腐檢測

設備的腐蝕是在所難免的事。針對這樣的問題，在生產時，應設立監督以及檢修的機制，這樣做的目的則是為了更好的做到安全生產。在正常操作中，定期對設備、工藝管線進行測厚，防止不必要的事發生。只有大力加強監測，時時對機體設備進行檢修，才可以有效的提高生產力。并且在一定基礎之上，不僅可以提高生產力，主要是可以做到安全生產，在生產一線上安全第一，才是最好的保障。

4 結語

總上所述，當設備運行時，所受到腐蝕影響的位置一般都在設備的上端或下端，其次則是運轉較快的地方。通過不同溫度，觀察不同程度的腐蝕。當前局勢下，我國針對設備腐蝕的這一問題，也給予的一些指導性的對策。并且，根據被腐蝕的設備，還研究出來一些耐腐蝕、耐高溫、高硬度、高質量的材料，其目是為了做好防腐蝕。雖然在一定基礎之上針對蒸餾設備的腐蝕得以緩解，可是，還需要進一步的深入研究。

[1]趙博,壽比南,宗瑞磊,郭靜.常減壓蒸餾中的設備腐蝕與防護[J].中國特種設備安全,2016,06:1-8.

[2]汪東漢.常減壓蒸餾裝置設備腐蝕典型事例與防護[J].石油化工腐蝕與防護,2004,05:10-15.

[3]高楠,王健生,張承峰,徐曉明,鄭麗群,呼立紅.原油混煉過程中常減壓蒸餾裝置腐蝕防護研究[J].石油化工腐蝕與防護,2013,06:8-10+32.

馮純妍（1978-）女，遼寧調兵山人，專業或研究方向：石油化工生產技術，重質油加工，道路石油瀝青的生產