煉油廠重整車間換熱設(shè)備腐蝕與防護方法

谷華慶 秦景民 趙文強

摘 要：近年來，石油行業(yè)發(fā)展為我國國民經(jīng)濟的支柱性行業(yè)，我國的原油處理量逐漸增多，原油的種類逐漸多樣化，原油的酸值以及原油的含硫量不斷增大，而這些物質(zhì)就會隨著原油的加工而轉(zhuǎn)化成活性腐蝕物質(zhì)，這就讓原油在加工過程中對儀器的腐蝕越來越嚴重，使得我國的石油行業(yè)發(fā)展遭遇困難。這種煉油廠換熱設(shè)備的腐蝕，不僅僅是對于煉油廠的損失，還會對環(huán)境造成極大的污染并且會消耗很多的原材料。所以，我們要了解煉油廠煉化設(shè)備的腐蝕問題，通過對于煉油廠腐蝕原因的分析，去采取一些防護方法，去解決腐蝕問題。

關(guān)鍵詞：腐蝕；防腐涂層；設(shè)備腐蝕；鍍層

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.009

我國目前的許多的油田已經(jīng)進入開采中后期，并且我國進口原料逐漸增加，其原油的含硫量、酸值慢慢的成為了制約我國煉油發(fā)展的重要制約因素，所以如何高效的解決石油的煉化問題已成為了迫在眉睫需要解決的問題。

1 腐蝕的情況

1.1 預(yù)加氫的問題

在對石油煉化的預(yù)加氫部分，由于其中有含氧化合物，與其他物質(zhì)反應(yīng)會生成水，其在溫度小于60度的情況下，極易發(fā)生H2S的露點腐蝕，如果其中還含有其他物質(zhì)的話，就會增加腐蝕性，同時產(chǎn)生大量的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會將管道的外壁堵住。

1.2 重整部分

如果在換熱器的表面發(fā)現(xiàn)有黃色或者綠色的物質(zhì)，就說明了在預(yù)加氫的過程中，硫化物已經(jīng)產(chǎn)生了雜質(zhì)，并在重整部分表現(xiàn)出來，說明了低溫情況下產(chǎn)生了H2O-H2S腐蝕。

2 腐蝕的原因

氯化氫在其干燥的情況下對于金屬沒有腐蝕性，但如果溫度一旦降低，水就會凝結(jié)成為稀鹽酸對換熱管道進行腐蝕。并且原料中又含有硫化物，就會同氫氣發(fā)生反應(yīng)，生成H2S進一步造成腐蝕。

3 腐蝕原因的分析

由于水對于金屬的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕，陰極發(fā)生的是還原反應(yīng)主要表現(xiàn)為氧氣的氧化，而陽極發(fā)生的是氧化反應(yīng)主要表現(xiàn)為鐵的溶解：

陽極： 2Fe → 2Fe2+ + 4e-

陰極：O2 + 2H2O + 4e-→4OH-

總反應(yīng)：2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe（OH）2↓

因為在腐蝕的過程中鐵生成了氫氧化亞鐵溶液，而氫氧化亞鐵溶液在含氧水中是非常不穩(wěn)定的，會同氧氣和水反應(yīng)生成氫氧化鐵。生成的氫氧化鐵會進行脫水，最終形成鐵銹。會產(chǎn)生自催反應(yīng)，使得金屬的腐蝕更加強烈[2]。

2Fe（OH）2 +2 H2O + 1/2O2 → 2Fe（OH）3↓

2Fe（OH）3 → Fe2O3↓ + 3H2O

4 解決方法

4.1 加強管理工作

（1）建立完善的防腐蝕管理系統(tǒng)。建立一體化的防腐蝕管理系統(tǒng)，將每一個部門包括主管部，車間部，科研部等部門組合為一體，每一個部門每一個成員都必須了解防腐蝕的重要性，以及防腐蝕的措施。并且要對容易發(fā)生腐蝕事故的部門進行嚴格的要求，讓他們認真的對待每一步環(huán)節(jié)，并做好記錄。與此同時，還有調(diào)整好工廠的防腐指標，加大對煉油工藝的防腐措施考察。

4.2 靈活運用防腐檢測方法

在工廠中，平常常用的防腐檢測方法有很多[3]，如：探針、腐蝕介質(zhì)分析、定點測厚等等，其檢測的關(guān)鍵是要確定檢測的部位，這就要求檢測的人員具備很高的素質(zhì)，以最快的時間找到腐蝕的地方，然后選擇最適合的方法進行檢查，然后得出解決方法。

4.3 加強在煉油過程中煉油裝置的運行控制

要在煉油的過程中，每一個環(huán)節(jié)的裝置都要建立一個合適的開工、運行、停工的模式。比如，在開工時，要注意不能讓管道上的涂料發(fā)生脫落而造成腐蝕，可以采用水蒸氣吹掃處理這個問題，在停工時要處理反應(yīng)中產(chǎn)生的水，不能讓水堆積而產(chǎn)生腐蝕。

4.4 加強對于員工的防腐培訓(xùn)

如果要做好管道的防腐蝕工作，就必須讓廠里的每一個員工都參與進來，必須對每一個層次的人員都進行培訓(xùn)。培訓(xùn)的方式也要多種多樣，可以選取講座培訓(xùn)，可以選取給員工們印制防腐宣傳手冊的方式，也可以通過每天的開會，向他們傳達防腐蝕意識和防腐蝕的解決方法，使他們對防腐有更好的認識，更利于工廠防腐蝕工作的開展。

4.5 對防腐蝕的新工藝進行學(xué)習(xí)

（1）防腐涂層的選擇。對煉油的管道選取Ni-P鍍層，之前選取的5454鍍層在煉油廠換熱過程中如果溫度過高或壓力過大會造成鍍層破壞，而采用Ni-P鍍層則很好地解決了這個問題。管道若使用Ni-P鍍層鍍后管道的耐腐蝕性是原來的4倍，而且鍍層的成本也不高，只有之前使用的碳鋼管道的成本的百分之六十到七十之間，Ni-P鍍層還擁有抗污功能，使得雜質(zhì)在管道上不容易結(jié)垢，并且Ni-P鍍層還有很強的抗水抗油氣腐蝕的功能。另外，其Ni-P鍍層為金屬鍍層，它的導(dǎo)熱系數(shù)和鋼鐵十分的相近，所以不會降低管道的傳熱效率。所以如果采用Ni-P鍍層管道是非常具有實用意義的。

（2）采用非金屬涂層對管內(nèi)壁進行防腐。在溫度小于一百二十度的情況下完全可以采用非金屬鍍層的方法。比如使用鈦納米聚合物鍍層就能夠解決管道內(nèi)外壁的腐蝕問題，尤其是解決管道外壁的油氣腐蝕問題，它是目前我國解決這個問題的最好方法，因為鈦納米聚合物其具有抗?jié)B透性良好、導(dǎo)熱性良好、抗垢性良好、耐水性良好、耐溫性良好、抗腐蝕性良好等等諸多優(yōu)點。

（3）抽提系統(tǒng)防護。如果在現(xiàn)有條件下，增加對于緩蝕劑的注入力度，這樣就可以嚴格的控制系統(tǒng)的PH值，使的管道的腐蝕力度大大減小。

我國的煉油行業(yè)是起步的比較晚的，基本落后其他發(fā)達國家?guī)资曛茫晕覀冇龅降暮芏鄦栴}是可以去學(xué)習(xí)這些已經(jīng)解決了的國家的。我國應(yīng)該認真總結(jié)自己在煉油方面存在的問題，并學(xué)習(xí)國外的解決方法，同時要認真去研究開發(fā)新的方法，更好的為企業(yè)煉油過程中出現(xiàn)的問題提供解決方法，讓我們的煉油車間更好的去創(chuàng)造更高的價值。

參考文獻 ：

[1]谷其發(fā)，李文戈.煉油廠設(shè)備腐蝕與防護圖解[M].北京：中國石化出版社，2000：136.

[2]秦國志，田志明.工業(yè)清洗及應(yīng)用實例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：10.

[3]王巍，薛富津.鈦納米聚合物涂料在酸性水罐的應(yīng)用[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2005（01）：36-38.

作者簡介：谷華慶（1987-），男，山東煙臺人，本科，助理工程師，研究方向：化學(xué)工程與工藝。