文献检索综述报告---石油化工设备的腐蚀与防护2

文献检索综述报告---石油化工设备的腐蚀与防护

刘戈凡

（湖南，长沙，中南大学，410012）

摘要：腐蚀存在于多种行业中并且带来巨大的经济损失，在石油化工设备中腐蚀也很常见，本文对中国近期的石油化工设备的腐蚀与防护问题进行了分析与总结。

关键词：化工石油设备腐蚀防护

1 炼油厂设备腐蚀特点与基本腐蚀系统

1，1 炼油厂设备腐蚀原因

中国炼油业的大规模发展，是在六十年代发现大庆油田之后开始的。炼油厂规模较小且分布较为分散，发展水平参次不齐。中国油区分布广泛。原油的主要性质差别较大，密度从0.82到0.989／cm3,酸值从0.02mgKOH／g到4.51mgKOH/g，含硫从0.03到1.03％，镍和钒含量从1.28到68.7ppm．这些性质的差异决定了各炼厂装置腐蚀程度和特点差别较大。从九十年代开始又大量进口国外原油。进口原油的性质差别也很大，但一个显著的特点是中东原油硫和重金属含量较高。[1] 含硫和重金属量较高的原油会在炼油过程中产生大量的氯化氢和硫化氢气体腐蚀设备。

1，2 中国炼油设备基本腐蚀系统

国内常见的炼油腐蚀系统有四种，分别是轻油部位HCl+H2S+H20腐蚀系统、硫化物腐蚀系统、环烷酸腐蚀系统和氢损伤系统。[2]这四种腐蚀都是能够导致设备大面积腐蚀的腐蚀系统。

2 炼油厂设备防护对策

针对炼油装置的各种腐蚀特点，我国各炼油厂采取了多种行之有效的工艺防护技术。

⑴原油预处理技术。⑵原油电脱盐技术。⑶化学药剂防护。⑷原油及渣油脱金属。⑸循环水质稳定。⑹电化学防护。⑺采用油相抗垢缓蚀剂。

早期建设的炼油厂，在设计选材时多数是按加工腐蚀性较小的大庆原油考虑的。目前已探索了套适合原油性质特点选材办法，并开发出了一些适合高硫、高酸值原油新材料及防护技术。[3]现罗列如下：(1)设计选材，①含硫原油加工装置的设计选材。②高酸值原油的设计选材。(2)材料表面处理及改性，①碳钢粉末包埋渗铝。②料浆感应渗铝。③化学镀。④非金属涂层。[2]

石油化工设备结构设计的防腐蚀同时也在发展，在所参考的文献中有以下需要注意的。在设备及管道的设计过程中，不但要从结构刚度、稳定性和强度等方面满足工艺设计，还要从材料的正确选择、结构及部件的形状设计等方面考虑防腐蚀要求。1，材料选择的原则。（1)

对腐蚀环境应尽可能详细了解。(2)根据已有的各种材料手册、生产厂家的推荐数据和企业以往类似的经验。(3)腐蚀选材要考虑设计预期使用年限的问题。2，结构设计的问题处理。(1)避免死角。(2)避免间隙。(3)避免异种金属接触避免异种金属接触。(4)流速的影响。(5)流动状态的影响。3衬里结构的设计 (1)所有的结构都要避免有凹陷、缝隙等不能排气排液等影响衬里的现象。(2)焊缝表面要平滑、饱满，避免焊渣、点坑、粗糙、咬边等。(3)法兰接管、热板结构要避免夹角、凸出。(4)避免在容器内部形成间隙，尽可能将间隙移到外部。(5)在涂层保护时，要避免不同金属接触，以免引起电偶腐蚀。[4]

3 中国石油化工设备腐蚀特点与基本腐蚀系统

3，1 乙烯裂解装置的腐蚀系统与对策

乙烯装置存在的腐蚀问题，一是裂解炉管的渗碳和开裂、系统的结焦和炉管弯曲变形．二是稀释蒸汽发生系统的腐蚀．

对策：

①严格操作工艺，防止炉管超温，减少开停工次数。

②改善炉管的应力状况．减少炉管所受的弯曲应力。

③加强炉管的检测分析，建立炉管的判废标准。

④研究炉管焦垢的清除方法，以更合理的清焦技术取代现有的烧焦方法。

⑤使用先进的合金炉管。

⑥改进炉管和炉内构件结构，减小二次应力。

3，2 高温盐酸的腐蚀系统与对策

高温盐酸的腐蚀系统主要发生在以三氯化铝为催化剂的烃化、异构化生产装置中．如苯乙烯装置、苯酚，丙酮装置、间甲酚等。

对策：

①非金属材料是盐酸腐蚀最好的防护材料。目前国内生产的搪瓷釜、石墨换热器、聚四氟等耐酸耐温较好的非金属设备由于质量不过关，密封件不配套等限制了非金属材料的应用。今后应提高非金属防腐设备的制造技术与防腐施工质量。

②解决哈氏台金、蒙乃尔合金制品(泵、阀)的国产化。

③严格控制工艺。如中和系统PH值的稳定控制，某些生产工艺过程中的水含量按要求严格控制。

3，3 高温硫酸的腐蚀系统

高温(80"C以上)硫酸腐蚀系统主要集中在碳四抽提及加工装置、烧碱装置中的氯气

干燥部分，如异丁烯装置、丁晴、丁苯橡胶装置、粘胶生产装置等。其中高温稀硫酸的腐

蚀是国内长期没有解决的难题。

对策：

①解决硫酸腐蚀一般选用非金属材料，但要严格控制施工质量，国内生产厂和施工队伍众多，在选择制造和施工单位时一定要慎重。

②国内在制造搪瓷釜、石墨换热黠等非金属设备方面与国外相比有一定的差距．国内应加强这方面的研究，提高产品质量。

③加强耐高温稀硫酸材料的研究，并研制相应的泵、阀门．使之形成系列品种

3，4 氟化氢与氢氟酸腐蚀系统

氟化氢气体与氢氟酸腐蚀是完全不同性质的腐蚀。氟化氢气体是化学腐蚀，生成金属氟化物和氢气。

对策：

①严格选用合适的材料。

②严格控制反应介质的成分，如水含量、氧含量等。

③选用非金属材料保护层．如氟塑料、橡胶、石墨、陶瓷等。[1]

4 结语

根据文献检索结果，中国石油化工设备的腐蚀与防护已经形成一套完整的体系。从目前中国石油化工设备防腐蚀工程现状来看，各种防腐蚀技术正在应用于实际工程中，特别是炼油工业防腐蚀问题的基本理论研究和工程应用项目的开发，正在日趋完善。在工程实际中，应该加强对随机因素的控制．避免随机因素造成重大的腐蚀事故。

参考文献：

[1] 王立行，汪申，许适群, 李晓刚，董超芳。中国石油化工设备腐蚀特点与基本腐蚀系统分析。中国国际腐蚀控制大会论文集[C]，1999

[2] 董超芳，李晓刚，许适群。石油化工设备基本腐蚀系统分析[J]，2001，2

[3] 盛长松,贾鹏林,王维宗。石油化工设备腐蚀的防护与监测。石油化工腐蚀与防护[J]，2005，6

[4] 贺湘宁。石油化工设备结构设计的防腐蚀探讨。石油化工腐蚀与防护[J]。2002，19（2），61