加工高酸原油蒸馏装置的防腐蚀设计
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加工高酸重质原油炼油厂的腐蚀与防护技术应用
赵 岩
（ 中国海洋石油炼化有限责任公司惠州炼油分公 司， 广东 惠州 ５ ６ ８ ） １０ ６
摘要 ： 文章 对加 工高酸重质原 油的惠州炼油项 目腐蚀特 点进行 了分析 ， 出了相应 的工艺防腐蚀 提 措施及设备 、 管道和阀 门等选材方案 ； 定 了高酸重 质原 油炼 油厂防 腐蚀导 则。这些措施 在 项 目设 制
— ｉ ｚ ｏａ３ ｎｏ．ｏ ｃ 。 ｌｈ ４０℃以上酸值再度上升 ， ５ 大于 ５０ｏ后酸值再次 州炼油分公司副经理 。Ｅｍａ ： ａｙｎ ＠ｃｏｃｃｎ．ｎ ０ Ｃ
用 Ｔ ３６ ； Ｐ １ Ｌ
（） Ｎ ５ ４ Ｄ ５０以 上 管 道 ， 质 温 度 大 于 ２０ ｏ 介 ７ Ｃ 时， 采用 碳钢加 ３６ １Ｌ复合板 卷制钢 管 ；
原油密度大（ 多数大于 ０９ ｇｍ ） 黏度高、 ．２ｋ／ 、 Ａ Ｉ （０ Ｐ。 ２ 左右）沥青或胶质含量高 ， 低 ， 重金属含量 高， 属于稠度大的劣质原油。 原油酸值 高 （ 惠州炼 油分公 司加工 的渤海蓬
减排 效果 显著 。防腐 蚀 技 术 应 用成 为 该 项 目的关
注焦点 ， 其核心是保证设备安全长周期运行 ， 为攻 克高酸重质原油防腐蚀难关积累经验。
１ 高 酸重质 原 油特点及 腐蚀 规律 分析
（） １ 工艺管道介质温度小于 ２ ０ｏ 时 ， ２ Ｃ 选用碳
钢 材质 ； （ ） 艺 管 道 介 质 温 度 在 ２０～２０℃ 时 ， ２工 ２ ７ 根
设 计 与 选 材
Ｃ ｏ ｉ 化ｏｅｃｔｏ 腐 蚀 防 护 石ｒ ｓｏｎ＆ Ｐｒ ｔ工 ｎ ｎ ｅｔｏｃｈｅｍｉａ ｎｄｕｓｒ 油 与 ｌＩ ｔｙ ｏ ｒ ｉ ｉＰ ｒ ｃ
２ １ １ ， ２ ０ ８ （ ５ ） ・ ４ ・ ２
（ 中国海洋石油炼化有限责任公司惠州炼油分公 司， 广东 惠州 ５ ６ ８ ） １０ ６
摘要 ： 文章 对加 工高酸重质原 油的惠州炼油项 目腐蚀特 点进行 了分析 ， 出了相应 的工艺防腐蚀 提 措施及设备 、 管道和阀 门等选材方案 ； 定 了高酸重 质原 油炼 油厂防 腐蚀导 则。这些措施 在 项 目设 制
— ｉ ｚ ｏａ３ ｎｏ．ｏ ｃ 。 ｌｈ ４０℃以上酸值再度上升 ， ５ 大于 ５０ｏ后酸值再次 州炼油分公司副经理 。Ｅｍａ ： ａｙｎ ＠ｃｏｃｃｎ．ｎ ０ Ｃ
用 Ｔ ３６ ； Ｐ １ Ｌ
（） Ｎ ５ ４ Ｄ ５０以 上 管 道 ， 质 温 度 大 于 ２０ ｏ 介 ７ Ｃ 时， 采用 碳钢加 ３６ １Ｌ复合板 卷制钢 管 ；
原油密度大（ 多数大于 ０９ ｇｍ ） 黏度高、 ．２ｋ／ 、 Ａ Ｉ （０ Ｐ。 ２ 左右）沥青或胶质含量高 ， 低 ， 重金属含量 高， 属于稠度大的劣质原油。 原油酸值 高 （ 惠州炼 油分公 司加工 的渤海蓬
减排 效果 显著 。防腐 蚀 技 术 应 用成 为 该 项 目的关
注焦点 ， 其核心是保证设备安全长周期运行 ， 为攻 克高酸重质原油防腐蚀难关积累经验。
１ 高 酸重质 原 油特点及 腐蚀 规律 分析
（） １ 工艺管道介质温度小于 ２ ０ｏ 时 ， ２ Ｃ 选用碳
钢 材质 ； （ ） 艺 管 道 介 质 温 度 在 ２０～２０℃ 时 ， ２工 ２ ７ 根
设 计 与 选 材
Ｃ ｏ ｉ 化ｏｅｃｔｏ 腐 蚀 防 护 石ｒ ｓｏｎ＆ Ｐｒ ｔ工 ｎ ｎ ｅｔｏｃｈｅｍｉａ ｎｄｕｓｒ 油 与 ｌＩ ｔｙ ｏ ｒ ｉ ｉＰ ｒ ｃ
２ １ １ ， ２ ０ ８ （ ５ ） ・ ４ ・ ２
蒸馏装置加工高酸原油的腐蚀与控制
收 稿 日期 ：０ ６—０ ２ 。 ２０ ３— ８
掺 炼后 ， 混合 原 油总 酸值 （ ｏ ｌＮ ｐ ｔｅｉ Ａ ． Ｔｔ ａｈｈｎ ｃ ａ ｃ
ｉ 即 Ｔ Ａ ）在 ｌ ｇ Ｏ ／ 左 右 ， 低 值 为 ｄ， Ｎ ｍ Ｋ Ｈ ｇ 最 ０ ｇ Ｏ ／， 过 １ ｇ Ｏ ／ ．６ｍ Ｋ Ｈ ｇ 超 ７ Ｋ Ｈ ｇ的 比率 达到 ７ ％， ｍ ９ 说 明调 和后 的混 合原 油仍 属高 酸原 油 。
１９ ９７年扩 能改造 时 主 要设 备 材 质 按 加工 原 油
Ｄ 盐 ）（ ｇ Ｌ ） （ ，ｍ （ ）（ｇ ｇ ） 钙 ／ ｆ ． ｉ Ⅲ（ ） （ ｇ ｇ ） 镍 Ｉｔ ． Ｌ ｌ（ ） （ ｇ ｇ ） ｃ 铁 ／ ｆ ． ， ｉ （ ） ％ 水 ，
中硫 的质 量分 数为 ０ ５％ ～０ ８％设 计 ，０ ３年 对 ． ． ２０
数
值
造 时 ， 增 ２２ Ｍ ／ 新 ． ｔ ａ常压 蒸馏 装 置 ， 造 原 常减 压 改 部分 ， 改造时按 加工 进 口含 硫原 油 （ 设计 处理 较 轻 的阿曼 和涠洲 原油 ， 合 比例 为 ｌ １ 设计 ， 混 ：） 处理 能 力常 压为 ５ ２Ｍ ／ ， ． ｔ ａ 减压 与 ４０Ｍｔ ． ／ ａ原油 配套 。
维普资讯
第 ５期
董雪林 ． 蒸馏 装 置加 工 高 酸 原 油 的腐 蚀循 环 即可 发 生 ， 能 造 成严 重 的 ：存 腐 可
“ 氢通 量” 量点选 择 在温度 为 ２ ０～４ ０℃的 测 ２ ０
ｌ ５％的 Ｄ Ｂ Ｏ Ａ原 油 ，０ ４年 ７～ｌ 月 共 计 加工 上 ２０ １
述原 油 ８ 多 吨 。 万
位（ 测温 插套 、 钉 螺 栓及 焊 接 的粗 糙 焊缝 ） 。 如 螺 等 生成 的环 烷 酸铁 被 溶剂 携带 ， 富集后 也是 一种 潜在
掺 炼后 ， 混合 原 油总 酸值 （ ｏ ｌＮ ｐ ｔｅｉ Ａ ． Ｔｔ ａｈｈｎ ｃ ａ ｃ
ｉ 即 Ｔ Ａ ）在 ｌ ｇ Ｏ ／ 左 右 ， 低 值 为 ｄ， Ｎ ｍ Ｋ Ｈ ｇ 最 ０ ｇ Ｏ ／， 过 １ ｇ Ｏ ／ ．６ｍ Ｋ Ｈ ｇ 超 ７ Ｋ Ｈ ｇ的 比率 达到 ７ ％， ｍ ９ 说 明调 和后 的混 合原 油仍 属高 酸原 油 。
１９ ９７年扩 能改造 时 主 要设 备 材 质 按 加工 原 油
Ｄ 盐 ）（ ｇ Ｌ ） （ ，ｍ （ ）（ｇ ｇ ） 钙 ／ ｆ ． ｉ Ⅲ（ ） （ ｇ ｇ ） 镍 Ｉｔ ． Ｌ ｌ（ ） （ ｇ ｇ ） ｃ 铁 ／ ｆ ． ， ｉ （ ） ％ 水 ，
中硫 的质 量分 数为 ０ ５％ ～０ ８％设 计 ，０ ３年 对 ． ． ２０
数
值
造 时 ， 增 ２２ Ｍ ／ 新 ． ｔ ａ常压 蒸馏 装 置 ， 造 原 常减 压 改 部分 ， 改造时按 加工 进 口含 硫原 油 （ 设计 处理 较 轻 的阿曼 和涠洲 原油 ， 合 比例 为 ｌ １ 设计 ， 混 ：） 处理 能 力常 压为 ５ ２Ｍ ／ ， ． ｔ ａ 减压 与 ４０Ｍｔ ． ／ ａ原油 配套 。
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第 ５期
董雪林 ． 蒸馏 装 置加 工 高 酸 原 油 的腐 蚀循 环 即可 发 生 ， 能 造 成严 重 的 ：存 腐 可
“ 氢通 量” 量点选 择 在温度 为 ２ ０～４ ０℃的 测 ２ ０
ｌ ５％的 Ｄ Ｂ Ｏ Ａ原 油 ，０ ４年 ７～ｌ 月 共 计 加工 上 ２０ １
述原 油 ８ 多 吨 。 万
位（ 测温 插套 、 钉 螺 栓及 焊 接 的粗 糙 焊缝 ） 。 如 螺 等 生成 的环 烷 酸铁 被 溶剂 携带 ， 富集后 也是 一种 潜在
常减压装置高酸原油的腐蚀和防治
腐蚀;环烷酸腐蚀的温度范围大致在22 一0 ℃;现 0 40
场经验表明， 凡是有阻碍液体流动从而引起流态变化 的地方， 如弯头、 泵壳、 热电偶套管插人处等， 环烷酸腐 蚀特别严重。
1 2 低温HC 一 s 一 o 腐 一 I HZ HZ 蚀[‘] 9
由于高酸原油在加工过程中高温部位环烷酸腐蚀 严重， 原油乳化程度增大， 电脱盐系统脱盐难度增加，
况， 实际操作时加工高酸原油的比例不超过 3 % ， 0 总
， : 三 遏 侧 侧 么 键
酸 不大于2.o m K 值 g OH 9一 宜。 ‘ 为
2.2 控制流速和流态 由于环烷酸的腐蚀受到温度、 流速、 流态的影响很 大， 而温度受工艺条件限制， 难以调整， 应尽量采用大 管径， 降低流速;对于新建， 更换的管道或设备， 应将管 道及设备内壁焊缝磨平， 防止产生涡流。原中国石化 总公司有关设备条文规定， 低流速转油线最大流速不 得超过6 m 5一 高流速转油线最大流速不得超过9 2 ’ ， 4
江苏化工
2007 年 6 月
对于掺炼高酸原油的装置应严格控制装置进料的 酸值不超过设备设防标准， 严格控制进装置原油混合 比 并保持原油性质的相对稳定;如短时加工原油酸 例， 值超过设防值， 应及时采取相应防腐与生产监控措施， 确保安全生产， 并选择适当时机进行材质升级。根据
金陵石化分公司8. O M a一 t ‘ 的常减压装置的实际情
1 装置的主要腐蚀类型
1. 1 高温环烷酸腐蚀[ 一 1 3 ]
环烷酸主要存在于常底重油、 蜡油、 柴油中， 并且 原油的酸值越高， 环烷酸量越大。环烷酸是原油中有 机酸的总称， 0 % 以上是环烷酸 RCOOH， 其中9 其余为 脂肪酸、 苯酚类和硫醇等有机酸性化合物。环烷酸腐
不同原油对常减压蒸馏装置的腐蚀及防护措施
评价分析数据不完整，影响装置的实时对应调节。 例如电脱盐换热系统冷却器为电脱盐罐脱盐水与 循环水换热器，由于脱盐水中含有大量氯化钙和 氯化镁等盐类，该盐水解后可形成酸，容易引起设 备腐蚀。通过 2007 年检修，该冷却器管束堵管 23 根，极大地降低了换热效果，存在安全隐患。
5结论 常减压蒸馏装置加工外油品后质量将进一步
第4 期
安聚良． 不同原油对常减压蒸馏装置的腐蚀及防护措施
·23·
材料升级等，以防止局部产生严重腐蚀。对于介 质为低压、低温的酸性水的管道，可考虑选用复合 材料（ 如碳钢内衬塑料等） 。 3. 2 现有设备及管道材质升级状况
利用 2007 年检修机会，对设备防腐蚀工作做 了重点处理，装置内的主要容器进行内部喷铝防 护； 关键设备进行材质升级： 减顶抽真空系统中的 冷凝器管束材质全部升级为 09Cr2AlMoRe、渣油 换热器管束材质升级为 09Cr2AlMoRe、减底泵填 料套由碳钢材质升级为 Cr5Mo、轴套外表面做碳 化钨处理； 同时按照 SH / T3129-2002《加工高硫原 油重点装置主要管道设计选材导则》对装置内重 要的高温管线进行了材质升级： 如渣油线从两路 控制阀后至渣油换热器入口管线材质由 20 号升 级为 Cr5Mo； 减四线从减压塔馏出口至控制阀管 线材质由 20 号升级为 Cr5Mo。
150
阀组安装 腐蚀深度
20 号钢
80
阀组安装 腐蚀深度
20 号钢
150
阀组安装 腐蚀深度
20 号钢
800
带压开孔 腐蚀深度
20 号钢
150
阀组安装 腐蚀深度
20 号钢
100
阀组安装 腐蚀深度
Cr5Mo /20 号钢
加工高酸值原油常减压装置的腐蚀与防护
系统 虽 然 也 会 发生 ， 不 是 很 严 重 。 但
收 稿 日期 ： ０ ８ ０ — ９ ２０— ７２
高 酸值原 油特性 对油 品加 工过 程 中的设备 腐蚀 有很
大影 响 ， 中① 、 其 ②影 响最大 ， 现分述如下 。
１１ 原 油 体 积 质量 大 、 度 大 ， 其 是 沥青 或 胶 质 含 量 较 高 ． 黏 尤
入 口、 回弯头等 承受湍 流和高速运转的设备处。 以上 可见 ， 常减压装 置高温环烷酸 腐蚀 主要发生在蒸 馏 装置 （ 包括 初馏塔 、 常压 塔 、 减压塔 、 加热 炉 、 油线 等 ） 转 温度大于 ２ ０ 的部位 ， ２ 一般 以减 压装置高 温部位表现最
为严 重 。
原油经过脱盐脱水后 ， 仍然有一部分 氯化钙 、 氯化镁 、 氯化钠等无机盐类存在 于脱后原 油中 ，在适 当的温度下 ， 氯化钙 、 氯化镁等会水解生成 ＨＣ。另外 ， １ 由于原油的深度 开采 ， 一些油 田添加剂 中含有 的有机氯化物也会 在一定条 件下 生成 Ｈ １ Ｃ。氯化氢 和硫化 氢在没有 水存在时对设备腐 蚀很 轻 ， 或基本无腐 蚀（ 如常压 塔顶部 封头及 常顶馏 出线
探讨高酸值原油常减压蒸 馏过程中行之有效 的设备 防腐措
施， 将对企业的安全生产和经济效益有着重要 的现实意义。 １ 高酸值原油对 常减 压装置设 备腐蚀的影响
高酸值 原油主要有 以下特性 ：① 原油体 积质量 大 、 黏 度高 ， 尤其是 沥青 或胶质含量较高 ； 环烷酸 含量大 ， ② 原油
ａ 影 响范 围不 同。硫腐 蚀发生 于常减 压加 工整个工 ）
机 理 与 影 响 ， 提 出 了相 应 的 防 腐 蚀 措 施 。 并 关键 词
收 稿 日期 ： ０ ８ ０ — ９ ２０— ７２
高 酸值原 油特性 对油 品加 工过 程 中的设备 腐蚀 有很
大影 响 ， 中① 、 其 ②影 响最大 ， 现分述如下 。
１１ 原 油 体 积 质量 大 、 度 大 ， 其 是 沥青 或 胶 质 含 量 较 高 ． 黏 尤
入 口、 回弯头等 承受湍 流和高速运转的设备处。 以上 可见 ， 常减压装 置高温环烷酸 腐蚀 主要发生在蒸 馏 装置 （ 包括 初馏塔 、 常压 塔 、 减压塔 、 加热 炉 、 油线 等 ） 转 温度大于 ２ ０ 的部位 ， ２ 一般 以减 压装置高 温部位表现最
为严 重 。
原油经过脱盐脱水后 ， 仍然有一部分 氯化钙 、 氯化镁 、 氯化钠等无机盐类存在 于脱后原 油中 ，在适 当的温度下 ， 氯化钙 、 氯化镁等会水解生成 ＨＣ。另外 ， １ 由于原油的深度 开采 ， 一些油 田添加剂 中含有 的有机氯化物也会 在一定条 件下 生成 Ｈ １ Ｃ。氯化氢 和硫化 氢在没有 水存在时对设备腐 蚀很 轻 ， 或基本无腐 蚀（ 如常压 塔顶部 封头及 常顶馏 出线
探讨高酸值原油常减压蒸 馏过程中行之有效 的设备 防腐措
施， 将对企业的安全生产和经济效益有着重要 的现实意义。 １ 高酸值原油对 常减 压装置设 备腐蚀的影响
高酸值 原油主要有 以下特性 ：① 原油体 积质量 大 、 黏 度高 ， 尤其是 沥青 或胶质含量较高 ； 环烷酸 含量大 ， ② 原油
ａ 影 响范 围不 同。硫腐 蚀发生 于常减 压加 工整个工 ）
机 理 与 影 响 ， 提 出 了相 应 的 防 腐 蚀 措 施 。 并 关键 词
原油蒸馏装置的腐蚀与防护
原油蒸馏装置的腐蚀与防护【摘要】腐蚀在自然界中客观存在,近年来一直都是人们关注的话题。
腐蚀不仅消耗资源、污染环境,最重要的是腐蚀会给生产装置带来安全隐患,会引起装置安全事故。
在炼油化工装置设备运行的过程中,腐蚀一直是影响生产设备正常运转的重要因素之一,所以针对防腐来做一些相应的研究讨论是有必要的。
本文主要是针对原油蒸馏装置,从设备发生腐蚀的机理、原因及防控措施等方面进行讨论。
【关键词】原油蒸馏腐蚀防护原油蒸馏装置中设备能接触到的介质主要有原油油及其相应产品,还有空气、水蒸气,烟气、酸气等。
对于炼油设备来说,石油的组成中如:烷烃、环烷烃和芳香烃不会对设备带来实质的腐蚀伤害;然而存在于原油内部的杂质,比如无机盐、硫化物、氮化物、有机酸、氧、二氧化碳以及水分等,会对设备造成相对严重的腐蚀。
这些杂质中,有些物质本身就带有腐蚀性,还有一些物质自身没有腐蚀性,但它在高温下会与其他物质反应进而转化成带有腐蚀性的物质,对生产设备造成腐蚀。
1 原油蒸馏装置当前的腐蚀情况1.1 腐蚀环境含硫、高酸值是主要的腐蚀因素,其他的腐蚀环境:比如水、氢、有机溶剂等的腐蚀性相对次之。
其中氢能引起钢材的脆化,有机溶剂会在生产过程中发生降解、聚合、氧化等反应,进而产生了的物质具有腐蚀性等。
1.2 低温下的腐蚀(1)HCl一H2S—H2O的腐蚀系统。
对温度一般在100℃左右的设备中,主要是由于原油中的无机盐引起的腐蚀,一般会出现碳素钢板的厚度减薄,对不锈钢等则产生应力腐蚀开裂。
反应中出现的硫化氢和氯化氢本身不带腐蚀性,而是在相变过程后存在于水环境中而造成腐蚀。
(2)低温烟气的露点腐蚀系统。
这种腐蚀常发生在加热炉、空气预热器等低温部位。
燃料中含有硫化物,它燃烧后产生SO2,与过量的氧气形成SO3,如果是在烟气状态下,它没有腐蚀性,但是当温度低于400℃时就会与水蒸气反应形成硫酸,温度继续下降后达到硫酸的结露温度,覆盖到设备表面后就会与铁反应,产生腐蚀。
加工高酸原油的防腐措施探讨
高酸原油多属中间基或环烷基原油， 除了酸值 高 以 外 ， 一 般 密 度 大 、原 油 偏 重（°ＡＰＩ 小 于 ２６）、硫 含 量不高而氮含量较高、蜡含量低且轻组分含量少、 胶 质 沥 青 质 含 量 高 、残 炭 高 、金 属 含 量 较 高 、减 压 渣 油黏度大和钙含量高， 其典型油种的性质见表 １。
２ＲＣＯＯＨ＋ＦｅＳ→Ｆｅ（ＯＯＣＲ）２＋Ｈ２Ｓ 环烷酸铁破坏了硫化亚铁保护膜， 引起了设备 的腐蚀。 ３．３ 高酸原油加工防腐对策 ３．３．１ 装置选材 根据目前掌握的环烷酸原油性质， 原油中所含 的 石 油 酸 向 重 组 分 发 展 ， 例 如 蓬 莱 １９－ ３ 油 田 原 油 ： ３２０ ￣３５０℃馏 分 酸 度 值 达 到 ６．８０２， ３５０ ￣３７０℃馏 分 酸 度 值 为 ７．６６， ３７０￣３９５℃馏 分 酸 度 值 为 ９．３２， ３９５￣ ４２５℃馏 分 酸 度 值 更 是 高 达 ９．５２， ５６０℃以 上 馏 分 酸 度 值 为 ８．５２， 所 含 的 石 油 酸 占 全 部 原 油 所 含 石 油 酸 的 ４８％［３］。 因 此 ， 重 质 环 烷 酸 原 油 加 工 过 程 中 受 到 环烷酸腐蚀威胁的装置远远超出了以前高酸原油 加工过程中腐蚀的范围， 这就要求加工环烷酸原油 炼油厂装置选材时， 必须结合这些情况， 统一考虑， 控制腐蚀的发生。另外， 环烷酸原油一般氮含量较 高 ， 催 化 裂 化 装 置 吸 收 解 吸 系 统 低 温 Ｈ２Ｓ－ ＨＣＮ－ Ｈ２Ｏ 型 腐 蚀 问 题 ， 以 及 催 化 裂 化 再 生 器 、三 旋 等 设 备 防 止 ＮＯｘ－ Ｈ２Ｓ－ Ｈ２Ｏ 型 腐 蚀 体 系 造 成 的 腐 蚀 开 裂 问题在装置选材时也要做好周到考虑。 Ｓ－ Ｈ２Ｓ－ ＲＳＨ － ＲＣＯＯＨ 型 腐 蚀 的 影 响 因 素 除 去 环 烷 酸 浓 度 （ 酸 值 大 于 ０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ） 和 温 度 （２７０ ￣ ２８０℃和 ３５０￣４００℃两 个 范 围 ）外 ， 还 受 流 速 的 影 响 。 环烷酸的腐蚀部位都集中在流速高的地方， 流速增 加， 腐蚀速率也增加。 环烷酸形成可溶性的腐蚀产物， 硫化氢则形成 不溶性的腐蚀产物。当两者腐蚀作用同时进行， 如 果含硫量低于某临界值， 则腐蚀程度加重， 即环烷 酸破坏了硫化物腐蚀产生的硫化亚铁保护膜， 生成
２ＲＣＯＯＨ＋ＦｅＳ→Ｆｅ（ＯＯＣＲ）２＋Ｈ２Ｓ 环烷酸铁破坏了硫化亚铁保护膜， 引起了设备 的腐蚀。 ３．３ 高酸原油加工防腐对策 ３．３．１ 装置选材 根据目前掌握的环烷酸原油性质， 原油中所含 的 石 油 酸 向 重 组 分 发 展 ， 例 如 蓬 莱 １９－ ３ 油 田 原 油 ： ３２０ ￣３５０℃馏 分 酸 度 值 达 到 ６．８０２， ３５０ ￣３７０℃馏 分 酸 度 值 为 ７．６６， ３７０￣３９５℃馏 分 酸 度 值 为 ９．３２， ３９５￣ ４２５℃馏 分 酸 度 值 更 是 高 达 ９．５２， ５６０℃以 上 馏 分 酸 度 值 为 ８．５２， 所 含 的 石 油 酸 占 全 部 原 油 所 含 石 油 酸 的 ４８％［３］。 因 此 ， 重 质 环 烷 酸 原 油 加 工 过 程 中 受 到 环烷酸腐蚀威胁的装置远远超出了以前高酸原油 加工过程中腐蚀的范围， 这就要求加工环烷酸原油 炼油厂装置选材时， 必须结合这些情况， 统一考虑， 控制腐蚀的发生。另外， 环烷酸原油一般氮含量较 高 ， 催 化 裂 化 装 置 吸 收 解 吸 系 统 低 温 Ｈ２Ｓ－ ＨＣＮ－ Ｈ２Ｏ 型 腐 蚀 问 题 ， 以 及 催 化 裂 化 再 生 器 、三 旋 等 设 备 防 止 ＮＯｘ－ Ｈ２Ｓ－ Ｈ２Ｏ 型 腐 蚀 体 系 造 成 的 腐 蚀 开 裂 问题在装置选材时也要做好周到考虑。 Ｓ－ Ｈ２Ｓ－ ＲＳＨ － ＲＣＯＯＨ 型 腐 蚀 的 影 响 因 素 除 去 环 烷 酸 浓 度 （ 酸 值 大 于 ０．５ｍｇＫＯＨ／ｇ） 和 温 度 （２７０ ￣ ２８０℃和 ３５０￣４００℃两 个 范 围 ）外 ， 还 受 流 速 的 影 响 。 环烷酸的腐蚀部位都集中在流速高的地方， 流速增 加， 腐蚀速率也增加。 环烷酸形成可溶性的腐蚀产物， 硫化氢则形成 不溶性的腐蚀产物。当两者腐蚀作用同时进行， 如 果含硫量低于某临界值， 则腐蚀程度加重， 即环烷 酸破坏了硫化物腐蚀产生的硫化亚铁保护膜， 生成
加工高酸原油常减压装置的腐蚀与防护
油 酸值 为 ２ ． ９ ５ ｍ ｇ Ｋ Ｏ Ｈ ／ ｇ ， 硫 质 量分 数 为 ０ ． ９ ５ ％，
２ ０ ０ ９年 １ １月正式 投产 运 行 。近 两 年原 油 中硫含 量 呈上 升趋 势 ， ２ ０ １ １年 ６月至 ２ ０ １ ２年 ６月平 均硫
质 量分 数 由 ０ ． ５ ２ ％上升至 ０ ． ７ ９ ％ 。装 置 实 际加 工 多种 进 １ ５高酸 原 油 ， 平 均酸 值 在 ２ ． ０ ｍ ｇ Ｋ Ｏ Ｈ ／ ｇ 左右 ， 造 成装 置腐 蚀减 薄 严 重 。装 置在 ２ ０ １ １ 年６ 月 停工 消缺 和 ２ ０ １ ２年 ８月 停 工 检 修 期 间 进 行 了 两 次腐 蚀检查 ， 现 对 腐 蚀 监 测 和腐 蚀 检 查 过 程 中
专
论
石油化工腐蚀与防护 Ｃ Ｏ Ｒ Ｒ Ｏ Ｓ Ｉ Ｏ Ｎ＆Ｐ Ｒ Ｏ Ｔ Ｅ Ｃ Ｔ Ｉ ＯＮ Ｉ Ｎ Ｐ Ｅ Ｆ Ｒ ＯＣ ＨＥ ＭＩ （ ： Ａ Ｌ Ｉ Ｎ Ｄ Ｕ Ｓ Ｔ Ｒ Ｙ ２ ０ １ ３年 第 ３ ０卷 第 ４期
加 工 高酸 原 油 常减 压 装 置 的腐 蚀 与 防护 术
成常压塔 顶及其冷凝冷却 系统、 常顶 循 系统 腐蚀减 薄严 重； 减压 塔 的减三线及 下返塔 部位 点蚀 严
重， 填 料 大 面积 腐 蚀 散 落 ； ３ １ ６ Ｌ材 质 的减 压 转 油 线也 发 生 了 明 显 腐蚀 。 腐 蚀 分 析认 为 ． 低 温 腐 蚀 主
要 由原油 中的盐水解生成 Ｈ Ｃ １ 所致 ， 若 电脱 盐效 果差 ， 设备有腐蚀倾 向， 建议将 常压塔顶部 筒体和
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｅ ９ ８ ５ ． ９
腐蚀监测 腐蚀检查 常减压
文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ０ ０ ７— ０ １ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ４— ０ ０ ２ ６— ４ ０
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中 图分 类号 ：Ｅ ８ ． Ｔ ９５ ９
文 献 标 识 码 ： Ａ
文章 编 号 ：０ ７ ０ ５ ２ １）２ ０ ３ — ５ １０ － １Ｘ（ １ — ０ ５ ０ ０ ０
中海 石 油炼 化 有 限 责任 公 司 惠 州炼 油 分 公 司
２ ～ ７ ．介质 流 速 为 ０ ５ ／，试验 材 料 为碳 ５３０ ～ ０ｍ ｓ
富 富
斛
爱 避
惠州 炼 油 装 置 设 计 加 工 蓬 莱 １ — ９ ３重 质 高 酸 原 油 。原 油 酸值 为 ３５ ｇ Ｏ ／ ，硫 质 量浓 度 较 ． ｍ Ｋ Ｈｇ ７
温 度／
低 。针对 原油 酸值 高 的特点 ， 结合 装置 长周 期运 行 的设 计要求 ，项 目组 委 托 了专业 防腐 蚀科 研 院所 ， 分析原 油 特性 ， 拟 生产过 程进 行 各种 材料 的腐 蚀 模
重点 装置 主要 管道 设计 选 材导则 》 等相关 标 准 。
在选 材导则 中 ，对惠州 炼油装 置 的主要流程 和
标， 惠州炼油装置在项 目初期 就成 立了防腐蚀专题研 究小组 ， 与中国作开展 了高酸 原油加 工 防 合 腐蚀评 价及设 备防腐蚀技术 专题研 究工作 。
钢 、 钼钢 、 铬 不锈 钢及 合金 钢 。例 如其 中一组 试 验 ， 检 测 了 ３ ６ ，Ｃ ｌ ， ｒＭｏ和 ２ １ Ｌ ０ ｒ３ Ｃ ５ ０ｇ等 材 料 分 别 在
温 度 为 ２ ０ ２ ０ ２ ０ ２ ０ ３ ０ ３ ０ ３ ０ 和 ３ ０ ｑ ６ ，７ ，８ ，９ ，０ ， １ ，２ ３ Ｃ
设 计 与 选 材
Ｃ ｉ 化 ｅ ｉ ｎ ｎ 蚀 防 ｔｙ 石 ｓｏｎ＆Ｐｒ ｔｃｔ 腐ｅｔｏｃｈｅｍｉ ａｌＩ ｄｕｓｒ 油 工 ｉ Ｐ ｒ 与 ｎ 护 ｏ Ⅱｏ ｏ ｏ ｃ
２ ０ ｌ １ ， ２ ８ （ ２ ） ‘ ３ ‘ ５
加 工高酸原 油蒸馏 装置 的防腐蚀设计
和 ２ １ 流速 下 的蓬莱 １ — ５Ｉ ｓ ｌ ／ ９ ３原 油 的腐 蚀 性 评 价 ，
试 验 结 果 见 图 １ 。
案 。同时制 定 了明确 的 防腐 蚀监 测 和工 艺 防腐 蚀
措 施 ， 防腐 蚀工作 贯 穿项 目的全过 程 。 使
１ 开 展 针 对 性 防 腐 蚀 研 究 和 设 计 选 材
对 原油 性质 和酸 分布 进行 分析 后 ， 究 中心 对 研 惠州 炼油 装 置建 设 中的备 选 材 料 进行 了腐 蚀 性试 验和检 测 ，在介 质不 同流 动形态 和 不 同温度 下 ． 取
设 备都明确 了要 防范的腐蚀类型 ， 推荐适 用材质 在 环烷 酸腐蚀 环境下 ， 则要求 考虑介 质酸值 、 导 流速 和 温 度的综合影 响 ， 明确 了部分选材原则 ： 并
试验 ， 寻求腐 蚀 问题 的解决 方案
１１ 制 定 项 目选 材 导 则 ．
图 １ 备选 材 料 腐蚀 性评 价结 果
通 过试 验 ， 获得 了备 选材 料在 环烷 酸腐 蚀 环境 下 的腐 蚀 数 据 。 据此 编 制 了针对 惠州 炼 油 装 置 的 “ 工 高酸原 油重 点装 置 主要 设备 及管 道设 计 选材 加 导则 ” 在其 它 非环烷 酸腐 蚀 环境 下 的选材 ， 参考 。 则 Ｓ 厂３ ９ — ０ １ 加 工 高 硫 原 油重 点 装 置 主要 设 备 Ｈ ｒ０ ６ ２ ０ 《
（） １ 介质 温 度小 于 ２ ０ｏ 时 ， 选用 碳 钢材 质 ， ２ Ｃ 可
收稿 日期 ： ０ ０ ０ — ２ 修 稿 １期 ：０ ０ １ ～ １ ２ １— ８ １ ； ３ ２１—２Ｏ 。 作 者 简介 ： 阳 健 （９ ５ ）男 ， 级 工 程 师 。 现 任 设 备 丁 程 欧 １６ 一 ， 高 师 ， 期 从 事 石 油 化 ＿ 生 产 、 备 技 术 和 安 装 管 理 １ 作 。Ｅ 长 【 设 二 — ｍ ｉｏ ｙ ｎ ｊ ｎ ｏ ． ｒ． ａｌ ｕ ａ ｇ＠ｃ ｏ ｃ ｏ ｅ ： ｃｎ ｎ
欧 阳健
（ 中海 石 油 炼化 有 限 责任 公 司 惠州 炼 油 分 公 司 ，广 东 惠 州 ５ ６ ８ ） １０ ６
摘 要 ： 制高酸原油 ， 炼 一方 面要 应 对 冷 凝 系统 的腐 蚀 ， 一 方 面还 要 应 对 环 烷 酸 引起 的 高 温 腐 蚀 ， 另
这 些 一 直是 石 油加 ＿ 企业 面 临 的生 产 难 题 。 章 以 中海 石 油 炼 化 有 限 责 任 公 司惠 州 炼 油 分 公 司 常 减 压 Ｔ － 文
炼 油装 置 （ 以下简 称 惠州炼 油装 置 ） 是 世界 上第 一 ， 套 设计 全 加 工高 酸 原油 ， 理 能力 １ ， 系 列 处 ２Ｍｔ ａ单 大 型炼 油装 置 。惠州炼 油装 置 自 ２ ０ ０ ９年 ４月建 成
投 产 以来 ， 产 安全 平 稳 ， 行 状 态 良好 。惠 州 炼 生 运 油 装置从 设 计前期 开 始 ， 针对 高酸 原 油 的腐 蚀 问 就 题 开展专 项研 究 ， 应用 试验 数据 和研 究成 果 编制设 计 材料 选 材 导则 、设 计 材 料 流 程 和 防腐 蚀 注剂 方
蓬莱 １ — ９ ３原油具有 酸值高 、 密度大 、 盐含量 高 、 重金属含量 高 、 Ｐ 度小和黏度 大等特点 。在加工 过 ＡＩ 程 中， 原油 中的环烷酸必然对设备和管道造成严重腐
蚀。 为了选择合适 的材料 、 实现 “ 四年一修 ” 的设计 目
设 计 选 材 导则 》 Ｓ ／３ ２ ～ ０ ２ Ｊ 工 高 硫 原 油 和 Ｈ Ｔ １ ９ ２ ０ ｛３ Ｈ
蒸 馏 装 置 为例 ， 讨 了在 炼 制 高酸 原 油 蒸馏 装 置 的 建设 和 生 产过 程 中 ， 展 针 对 性 的 防 腐 蚀研 究 、 腐 探 开 防
蚀 设 计 、 程 建 设 、 － 防腐 蚀 和 防腐 蚀 管理 等 各 项 防 腐 蚀 工 作 过 程 。 工 Ｓ艺 关键 词 ： 酸 原 油 腐蚀 选 材导 则 材 料 流 程 腐 蚀 监 测 助 剂 管 理 高