高硫油高温下腐蚀性能及选材研究
石化装置加工高含硫含酸原油管道腐蚀与用材分析
石化装置加工高含硫含酸原油管道腐蚀与用材分析第４８卷第２期２０１化工设备与管道ＰＲＯＣＥＳＳＶ０１．４８Ｎｏ．２１年４月ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＰＩＰＩＮＧＡｐｒ．２０１１曾彤１，余存烨２（１．广州石化建筑安装一Ｉ：程，广州５１０７２６；２．上海石化股份，上海２００５４０）摘要：介绍了国内石化装置加工高含硫含酸原油管道腐蚀情况，分析了各种腐蚀环境与不同装置下管道用材，也分析了常用管道材料的使用特性，并对管道检测与设计等问题进行了讨论。
关键词：管道；中图分类号：ＴＱ含硫与含酸原油；０５０．９选材；设计；腐蚀文章编号：１００９—３２８１（２０１１）０２－００５７－０６文献标识码：ＡＣｏｒｒｏｓｉｏｎＯｃｃｕｒｒｅｄｉｎＰｉｐｉｎｇｆｏｒＨｉｇｈＳｕｌｆｕｒａｎｄＨｉｇｈＡｃｉｄＣｏｎｔａｉｎｅｄＣｒｕｄｅＯｉｌａｎｄＺＥＮＧＴｏｎｇ，ＭａｔｅｒｉａｌＳｅｌｅｃｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓＹＵＣｕｎ?ｙｅ５１０７２６，Ｃｈｉｎａ；（，．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｉｄ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ２．ＳｈａｎｇｈａｉＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｈａｒｅＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００５４０，Ｃｈｉｎａ）ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｐｉｐｉｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｈｉｌｇｈｓｕｌｆｕｒａｎｄｈｉｇｈａｃｉｄｃｏｎｔｍｎｅｄｃｒｕｄｅｏｉｌｐｉｐｉｎｇｉｎＣｈｉｎａｗｅｒｅｗａｓｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｍａｔｅｒｉａｌｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｐｉｐｉｎｇＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｉｎｇ；ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｅｄｉｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆｐｉｐｉｎｇｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ｓｕｌｆｕｒａｎｄａｃｉｄｃｏｎｔａｉｎｅｄｃｒｕｄｅｏｉｌ；ｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｄｅｓｉｇｎ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ在炼油化工装置中，管道犹如人体的血管、经络，遍及工厂的各个角落，它根据生产的特点与工艺的要求，来连接设备与机器并用来输送物料。
高硫原油环境下奥氏体不锈钢的腐蚀行为
工
２ ０ １ ３ 年 １月
对于分析裂纹产生的成 因来说 ，管子所处得腐 蚀环境是一个重要 因素 。因此 ，有必要对裂纹处 沉积的腐蚀产物进行能谱分析 ，分析结果见图 ３ 。
能谱 打点方 向 自裂纹 尖端 处开 始 ，沿裂 纹展 开 。分 析 结 果 表 明裂 纹 尖 端 处 腐 蚀 产 物 中含 有 高 含 量 的
［ ４］ 李 祖 贻 ． 湿硫 化 氢环境 下 炼 油设 备 的腐蚀 与 防护『 Ｊ １ ． 石 油化 工腐
蚀 与防 护 ，２ ０ ０ １ ，１ ８（ ３ ） ：１ — ５ ［ ５］肖纪 美． 应 力作 用下 的金 属腐蚀 『 Ｍ１ ． 北京： 化 学Ｔ业 出版 社 ， １ ９ ９ ０
蚀的电极电位原理 ， 硫化物提高了介质中 Ｈ的析出
电位 ， 使阴极反应析出的氢原子很难形成气态 Ｈ逸 出， 使得原子 Ｈ进入 了不锈钢基体中， 导致了钢的 脆性倾 向。 装置在运行期间受到了高硫腐蚀 ， 产生硫化物 ，
这 些硫化 物 大多为 Ｆ ｅ Ｓ ，见反 应式 （ １ ｏ装置 停 Ｔ 期 间温度 降低 ，氧 气进 入 ，潮湿 的富 氧环境 为管 子
ｆ １ １
Ｆ ｅ Ｓ ＋ Ｈ２ Ｓ Ｏ３ —｝ Ｈ２ Ｓ ６ ＋ Ｆ ｅ
ｌ ｎ ｅ ｒ ｇ Ｙ¨（ ｅＶ）
ｆ ２ １
当连 多硫 酸生 成 以后 ，不 可避 免 的会 发生 连 多 硫 酸引起 的晶间腐蚀 ，一旦遇 到存 在较 大拉应 力 的 情 况时 ，应 力腐蚀 开裂 就会 随之发 生
ｓ ，远离尖端处 的管子外表面裂纹则含量迅速下降。
表面生成连多硫酸 （ Ｈ Ｓ Ｋ ） ） 创造 了条件 ，见反应
式（ ２ ） 。
Ｆｅ ＋Ｈ２ Ｓ － － － ￣ Ｆｅ Ｓ ＋ Ｈ２
高硫高酸原料油加工装置防腐蚀措施
王凤 芝
摘要
效 能。
宋奎忠
、ห้องสมุดไป่ตู้
加工 高硫 高酸原料油装置的防护原则 、 防护措施及腐蚀监控 。 加强技 术管理 ， 才能保证各项工艺防护 防腐措 施发 挥 应 有
。
关键词 常减压装置 高硫高酸原料油 腐蚀防护 中 图分 类 号 Ｔ ０ ０９ Ｑ ５． 文 献标 识码 Ｂ
８ ０系列 直 流 电源 。
该 变电站于 ２ ０世纪 ９ ０年代初建成 ， 障发生后 ， 司对其 故 公
他 ５台变压器做预防试验 ， 对室 内所有进、 出线断路器做行程试 验， 对所有继电保护进行试验 。试验结果正 常， 、 分 合闸也正常。 进一步检查直流 系统 ， 现站 内仍使用 Ｐ Ｄ系列镉镍蓄 电池直 发 Ｇ 流屏 ， 直流系统除 Ｇ Ａ ８ Ｃ 一 ０晶闸管主充机可工作外 ， 浮充 、 绝缘
３处 理措 施 ．
（） １对频 繁操 作 的电机启动柜 、 压器馈线 柜进行技 术升 变 级。 采用正泰集团生产 的 Ｋ Ｎ １４ ．、 Ｙ ２ — ２型开关柜（ Ｙ ６ — ０５ Ｋ Ｎ ８ １ 主 元器件采用的中外合 资公 司库柏耐吉生产 的 Ｖ — ０ Ｅ、 Ｎ — Ｎ１４ ． Ｖ ３ ５ １Ｅ真空断路器 ， ２ 具有 固封 附带一体化 弹簧操作机构 ）保护采 ， 用珠海 万利 达公 司生产的带智能保护测量装置 Ｍ Ｐ 一 ７ Ｈ 、 Ｔ Ｒ ６ ０ Ｐ Ｄ １０ 一 微机综合保护器。 Ｍ一 ０ Ｔ ３ （） ２ 对直流系统 进行技术升级 。采用 中治菲斯生产的 ＭＫ 一
（） ３ 加强技术管理 ， 提高操 行业务技能 ， 断完善操作维护 不 检修规程 ， 以国标和行业规范 为准 ， 格遵 照执行 。根据 Ｇ ／一 严 ＢＴ １ ８－ ２ ０ （ ４ ２ ０ ６ 继电保护和安全 自动装置技术》 每 １ ２年对蓄 电 ， ～ 池 组进行核对性放 电， 确保蓄电池 在外 部电源 ８ ％ ％ 条 ０ １５ １
高硫原油对储罐腐蚀机理分析及对策
高硫原油对储罐腐蚀机理分析及对策摘要:加工含硫原油油品储罐存在严重腐蚀问题。
油罐的腐蚀主要为氢的浓差腐蚀、H2S引起的腐蚀和细菌腐蚀;加强设备管理、采用电化学保护、涂料和罐内表面喷铝等是其主要防护措施。
关键词:含硫原油储罐腐蚀对策1、概述大庆石化公司炼油厂近几年,原油加工能力已发展到650万吨/年,随着不断的改造扩建我厂原油加工能力将会逐年增加。
2022年我厂为准备掺炼俄油,在我车间西罐区新建一座年卸车能力为50万吨的俄油栈桥,并对9#、10#两座万立罐进行了改造用来储存俄原油。
2022年为填补我厂原油的不足,我厂掺炼俄油20000吨。
随着我厂的发展掺炼高硫原油将成为我厂的发展趋势,而我厂储罐均按储存低硫原油设计制造的,这使得存储设备的腐蚀问题将会越来越突出。
2、腐蚀机理分析2.1、微电池腐蚀油罐底板积水是造成罐底板电化学腐蚀的重要原因。
含各种离子杂质的水溶液与罐底涂层脱落后的金属表面构成微电池,原油中钙离子、铁离子、镁离子等带电离子增加了电解质水溶液的电导率,加快了腐蚀进程。
以罐底板锈蚀为例,腐蚀过程反应产物Fe(OH)2在积水中溶解氧的氧化下生成Fe(OH)3,氢氧化铁进一步氧化成红色铁锈(Fe2O3.3H2O)。
这种腐蚀由表面开始,逐渐向下扩展,形成鼓包和分层。
随着腐蚀不断的加深和扩展,进而形成罐底板大面积锈蚀区域。
2.2、积水中二氧化硫腐蚀罐底积水中二氧化硫对罐底涂层脱落钢板可发生酸的再生循环反应。
首先二氧化硫氧化并与铁反应生形成硫酸亚铁,然后硫酸亚铁水解形成氧化物和游离酸,游离酸又加速铁的腐蚀,生成新硫酸亚铁,如此反复循环加速对罐底板的锈蚀。
2.3H2S-H2O型腐蚀硫化氢在没有液态水时(汽相状态)对设备腐蚀很轻,或基本无腐蚀,但在遇水时,极易水解,在水中发生的电离式为:H2SH++HS-HS-H++S-在H2S-H2O体系中的H+、HS-、S2-和H2S对金属腐蚀为氢去极化作用,其反应式为:阳极反应: FeFe2++2eFe2++S2-FeS或Fe2++HSFeS+H++e阴极反应: 2H++2e2HH2当原油罐内设加热盘管时,往往加热盘管周围比其它区域腐蚀严重,这是由于MgCl2、CaCl2受热水解产生HCl所至。
国外高酸高硫原油的腐蚀原理及其设备材料的选取
环 烷 酸是 原 油 中 最重 要 的 酸性 含 氧化 合 物 ， 具 有 和脂 肪酸相 似 的化学 性质 ， 是典 型 的一元 羧酸 ， 因
此它具 有普 通有机 羧 酸 的全 部 化 学性 质 ， 量 大 约 含
占总酸性 物质 的 ９ ％ ， 随着 原 油来 源 的不 同也 会 ０ 但 有 较大 变化 。原油 中环 烷酸 的含 量在 ０ ０ ％左 右 ， ．２
待。
１ 原 油 中有 机 酸 与 硫 的 存 在 形 式 与 分 布
１ １ 原油 中有机 酸 的存在 形式 与分 布 ．
区 的原 油 ， 们 占到 我 国进 口总量 的 ５ ％ 以上 ， 他 ０ 其 含 硫量 一般都 在 １０ ～ ． ％ ， ． ％ ２ ０ 也有 不 少 含硫 量 大
温度 为 ２ ５～ ２ ２ ３ ０℃ （ 其 是 ２ ２～ ８ 尤 ３ ２ ８℃ ） ， 分 时 部
环烷 酸发生 汽化 开始腐蚀 ， 特别 在 ２ ０～ ８ ７ ２０℃ 时腐
于 ０ ５ｍ Ｋ Ｈ ｇ 原 油 ， ． ｇ Ｏ ／ ） 因此 我 国 大 多 数 炼 化 厂 最 初都 是按 照加 工 国 内低 硫低 酸原 油 的工 艺 设 计 的 ， 当掺炼进 口高硫 高 酸 原 油 时 ， 剧 了炼化 设 备 的腐 加
蚀破 坏 。随着我 国进 口石 油所 占的 比例 越 来 越 大 ，
快腐蚀 越严 重 。
随着馏 分 的变重而 增加 。 由于在常一 、 、 二 三线 和减
一
线 的硫含 量 比较低 ， 而且 温 度 不 高 ， 硫腐 蚀 较 轻 ；
但是常四、 渣 、 常 减二 、 、 、 及 减 渣线 硫 含量 较 三 四 五
高， 温度也相对较高 ， 以高温硫腐蚀较为严重 ， 所 尤 其 是常 渣 、 五 和 减 渣 线 的高 温 硫 腐 蚀 更 为 严 重 。 减 但 在 常顶 和减顶 ， 虽然其 中硫 含量 不高 ， 是 因为它 但
高酸高硫原油的腐蚀性研究的开题报告
高酸高硫原油的腐蚀性研究的开题报告一、选题背景及研究意义原油是世界上最主要的能源之一，其品种繁多，地质储量和化学成分各异。
其中，高酸高硫原油是一类含有大量硫和酸成分的原油，其中硫含量可高达2%以上，酸含量可高达1%以上。
这种原油在开采、加工和运输过程中，由于其化学成分和物理性质的不同，使其具有较强的腐蚀性，会对设备和管道产生极大的腐蚀作用。
高酸高硫原油的腐蚀问题一直是石油工业中的一大难题，直接影响着生产效率、经济效益和安全性，已引起了广泛的关注和研究。
本研究拟对高酸高硫原油的腐蚀性进行深入的探究和分析，旨在为解决高酸高硫原油导致的设备和管道的腐蚀问题提供科学的理论和实践指导。
二、研究内容和方法1.研究内容（1）对高酸高硫原油进行化学成分和物理性质的分析，确定其主要的腐蚀成分和腐蚀特性。
（2）探究高酸高硫原油对常见材料（如铜、钢、镍基合金等）的腐蚀特性和腐蚀机制，分析其产生腐蚀的原因和规律。
（3）通过实验室模拟实验和现场测试，对高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀性进行评估和分析，并提出相关的防腐措施和方案。
（4）针对高酸高硫原油的腐蚀问题，分析其对石油工业的影响及其发展趋势。
2.研究方法（1）采用现代分析技术，对高酸高硫原油的化学成分和物理性质进行分析和表征。
（2）借助压电晶体谐振器（QCM）技术、电化学测试技术等手段，对高酸高硫原油的腐蚀性进行研究。
（3）利用实验室模拟实验和现场测试相结合的方法，对高酸高硫原油的腐蚀性进行评估和分析。
（4）结合国内外文献，对高酸高硫原油的腐蚀问题及其防治措施进行综述和分析。
三、预期成果（1）深入探究高酸高硫原油的腐蚀特性，揭示高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀机制和规律。
（2）评估高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀性，提出防腐措施和方案，为设备和管道的维护和管理提供科学的理论依据和实践指导。
（3）深入分析高酸高硫原油的腐蚀问题及其防治措施，为解决类似问题提供思路和参考。
（4）论文发表和交流，扩大学术影响力太，并为石油工业的发展提供有力的科学支撑。
高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则
在石油加工行业中，高硫原油加工装置设备和管道设计选材是非常重要的一环。
高硫原油加工装置需要能够有效地分离硫和其他有害物质，保证产品质量和生产效率，而选材又直接关系到设备和管道的耐腐蚀性能、安全性和长期稳定运行。
要确保高硫原油加工装置设备和管道的设计选材达到高质量、深度和广度兼具的要求，需要考虑以下几个方面：一、选材原则在高硫原油加工装置设备和管道的设计选材中，首先要遵循选材原则，综合考虑材料在高温、高压、腐蚀等特殊环境下的性能。
常见的选材原则包括：耐腐蚀性、耐磨性、高强度、低温脆性和焊接性能等。
在考虑这些原则的基础上，要根据具体的工艺条件和工作环境要求，选择合适的金属材料和非金属材料，以确保设备和管道的安全稳定运行。
二、设备选材对于高硫原油加工装置中的设备，选材应考虑材料的机械性能和化学性能。
高硫原油中会含有硫化氢等有害物质，对设备的材料提出了很高的要求，常用的设备材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
还需要考虑设备的耐磨性和耐蚀性，选择合适的材料来延长设备的使用寿命，并提高运行效率。
三、管道选材在高硫原油加工装置的管道设计选材中，选材应重点考虑材料的耐腐蚀性和耐压性。
高硫原油中的硫、硫化氢等有害物质会对管道造成严重腐蚀，需要选择耐腐蚀性能强的材料，如不锈钢、镍合金等。
管道的选材还需考虑其耐压性能，以确保在高温高压下不发生泄漏和断裂。
在选择设备和管道的材料时，还需要兼顾成本因素。
合理的选材可以降低设备和管道的制造和维护成本，提高整体设备的性价比。
高硫原油加工装置设备和管道的设计选材需要考虑多方面的因素，包括材料的物理性能、化学性能、耐腐蚀性能、耐磨性能等。
只有在全面综合考虑这些因素的基础上，才能选出合适的材料，确保设备和管道的安全稳定运行。
合理的选材还能降低成本，提高工艺设备的使用寿命，从而提高生产效率。
个人观点和理解：作为一名专业的文章写手，我对高硫原油加工装置设备和管道设计选材的重要性深有体会。
在这个领域，选材不仅需要兼顾设备和管道的性能要求，还需要考虑成本和生产效率。
炼制高硫原油的腐蚀情况与防护措施
９３பைடு நூலகம்４
９５ ３
１ ６ ３０ ． － ９ ５
１５ ＿ ．一ｌ８
２６ ２
１３ Ｏ
０７ ．９
０２ ．
左 右腐 蚀 就 不 明显 了 。 非 活 性 硫 包 括 硫 醚 （ — — Ｒ ）二 硫 醚 （ — — — ）环 硫 醚 、 Ｒ Ｓ ，’ Ｒ Ｓ Ｓ Ｒ／’ 噻 吩 、 硫 化 物 等 ， 特 点 不 能 与 铁 直 接 发 生 反 应 ， 是 受 热 后 分解 ， 多 其 而 生 成 活性 硫 ， 金 属 产 生 强 烈 的 腐蚀 作 用 。 对 高温 下 活 性 硫 的 腐 蚀 规 律 基 本服 从 化 学 腐 蚀规 律 ，即 一 般 来 说 ， 温 度 升 高 ， 蚀 加 快 ； 化 物 浓 度 高 ， 蚀 加 快 ； 度 高 ， 分 解 快 而 腐 硫 腐 温 热
现分 几 种情 况 分 析 其 腐 蚀 过 程 ： 含硫条 件下 ， 如果有环 烷酸同时存在 ， 可以将高温硫腐蚀 时生成 １１ 低 温 （ １０Ｃ） 油 部 位 的 腐 蚀 ． ≤ ２￣ 轻 ｅ 同 从 低温 腐 蚀 部 位 主要 是 常 压 塔 上 部 五 层 塔 盘 、 底 及 部 分 挥 发 线 及 的 Ｆ Ｓ保 护 膜 溶 解 ， 时 又生 成 活 性 Ｈ ， 而发 生 更为 强 烈 的腐 蚀 。 塔
多， 活性 硫 浓 度 增 加 ， 蚀 加 快 。 腐 １ 高 温 下 硫 化 物 与 环 烷 酸 共 存 的腐 蚀 ． ３
辽 河 油
９８ ４
０２ ．４
３． ４２
３２ ．８
海 洋 油
９２ ４
０３ ＿
５ ６
３２ ．
１ 原 油 中 的 腐蚀 性 介 质 对 设 备 的 腐 蚀 机理
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Abstract： A high temperature dynamic corrosion experiment equipment has been developed for simulated refining reality corrosion environment． The effect of temperature and velocity to the corrosivity of Tahe crude oil and its fractions，and the resisting corrosion of differ material was investigated． The experimental results indicated that the four steels offer the resisting corrosion performance in the order of 20G ＜ Cr5Mo ＜ 0Cr13 ＜ Cr18 － 8． The corrosion ratio of steels increases with the increase of temperature，and the effect of temperature more than velocity． In addition，the high corrosion ratio of Cr5Mo was found at exceeding 288 ℃ position in the processing of refining high sulfur crude oil． It is suggested that material of construction was enhanced． Key words： high sulfur crude oil； sulfidation corrosion； velocity； selection material
2． 1 温度和流速对高硫原油腐蚀性能的影响 由表 1 可知，塔河原油属于重质高硫原油，因
此，塔河原油加工过程中主要的高温腐蚀是高温 硫的腐蚀。分别考察流速和温度对塔河原油腐蚀 性能的影响，图 2 示出流速为 20 m / s，在不同温 度下塔河原油对 20G 碳钢和 Cr5Mo 钢的腐蚀评 价结果； 图 3 示出塔河原油在不同流速条件下对 20G 碳钢腐蚀速率的影响。
试验研究
高硫原油在高温下的腐蚀性能及选材研究
段永锋，李朝法，于凤昌，崔新安 （ 洛阳石化工程公司 中国石化集团石油化工设备防腐蚀研究中心，河南 洛阳 471003）
摘 要： 采用高温动态腐蚀试验模拟炼厂的实际工况，通过失重法研究了温度、介质流速对塔河高硫 原油及其馏分油腐蚀性的影响以及不同材料的耐腐蚀性能。研究结果表明，20G，Cr5Mo，0Cr13， Cr18 － 8四种材料对高硫油的耐蚀性能依次增强； 并且随着温度和流速的增大，材料的腐蚀速率也 随之增大，其中温度的影响大于流速的影响。另外研究发现，高硫原油在超过 288 ℃ 条件下 Cr5Mo 的腐蚀速率较大，应提高材质等级。 关键词： 高硫原油； 高温硫腐蚀； 流速； 选材
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图 2 温度对塔河高硫原油腐蚀性能的影响
一般认为高温硫腐蚀的影响因素是含硫量、 温度和流速［9］。材料在高温重油部位，腐蚀速率 的大小取决于原油中的活性硫含量，活性硫含量 越高，腐蚀速率越大。温度对高温硫腐蚀的影响 表现在两个方面： 一是温度升高，促进了硫、硫化 氢和硫醇与金属的化学反应； 二是温度的升高促 进了非活性硫（ 如硫醚、二硫化物等） 的分解，产 生腐蚀性较强的活性硫，从而对钢材的腐蚀率增 大。
焦化塔底油 0． 9924 55． 87 25． 60 2． 765 0． 14 0． 5544 3． 9 12． 1 105． 5 1． 3
1． 2 试验材料
试验用 试 片 材 质 为： 20G 碳 钢、Cr5Mo 钢 和 0Cr13，Cr18 － 8 两 种 不 锈 钢 （ 化 学 成 分［6］ 见 表
另外，通过对在温度 330 ℃ ，介质流速为 20 m / s 的试验条件下，4 种材料的宏观腐蚀形貌观 察发现，20G 碳钢的试样发生了严重腐蚀，腐蚀速 率达到 1． 94 mm / a ，试样表面覆盖了厚厚一层黑 色腐蚀产物膜，产物层有龟裂现象，许多区域腐蚀 产物有剥 落 迹 象。 在 同 样 的 试 验 条 件 下，Cr5 Mo 钢的腐蚀程度要比 20G 碳钢低，试样表面也覆盖 了一层黑色的腐蚀产物膜，但膜的厚度要比 20G 碳钢试样的膜厚度稍薄，且这层产物膜附着力好，
中图分类号： TH140． 8； TE980． 1 文献标识码： A 文章编号： 1001 － 4837（ 2012） 07 － 0014 － 06 doi： 10． 3969 / j． issn． 1001 － 4837． 2012． 07． 003
Study of Corrosiveness and Selection Material of High Sulfur Crude Oil at High Temperature
2） 。试片为 10 mm × 2 mm 圆形试片，腐蚀试验 前用 600#砂纸精磨。
材质 20G Cr5Mo 0Cr13 Cr18 － 8
C 0． 14 0． 095 0． 08 0． 08
Si 0． 22 0． 09 0． 90 0． 97
表 2 4 种钢材的化学成分
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Mn
P
S
Cr
0． 43 0． 31 0． 95 1． 64
图 3 流速对塔河高硫原油腐蚀性能的影响
从图 3 可知，在相同温度下，塔河原油对 20G 碳钢的腐蚀速率随流速的升高而增大。原因在于 原油中活性硫与钢材生成硫化铁腐蚀产物，在材 料的表面形成薄膜能一定程度地阻止腐蚀的发 展，起到缓蚀作用。但这层硫化物膜的附着力很 差，当介质流速增加，高温硫腐蚀的速率增加，大 流速部位，腐蚀产物膜被冲刷脱落，破坏了其对金 属的保护作用，使钢材的腐蚀速率加剧。
第 29 卷第 7 期
压力容器
总第 236 期
不易脱落，其腐蚀速率 1． 18 mm / a。对于 0Cr13 和 Cr18 － 8 不锈钢试样，对塔河原油的耐腐蚀性 能比 Cr5Mo 钢好得多，0Cr13 表面形成较薄的浅 黑色腐蚀产物膜，表层产物膜致密结实，附着力很 强，用 酸 液 也 较 难 清 洗； 其 腐 蚀 速 率 为 0． 79 mm / a，可以看出该产物膜能明显延缓腐蚀的近一 步进行。Cr18 － 8 试样表面光亮如新，腐蚀速率 只有 0． 20 mm / a。
0 引言 世界原油的供应趋势是资源日趋劣质化，目
前，高硫原油（ 硫含量大于 2% ） 在原油总量中的 比例已占到一半左右，原油产能最集中的中东地 区也以高硫 原 油 为 主［1］。 近 年 来 国 内 原 油 的 硫 含 量也日趋增加，尤其是新疆 劣 质 原 油 的 酸 值和
基金项目： 中石化科研项目（ 311036）
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第 29 卷第 7 期
压力容器
总第 236 期
硫含量都远远超过严重腐蚀的标准。加工高硫原 油对企业的影响是全方位的，输送、贮存、后加工 等各个环节都会受到腐蚀的干扰。其中在加工过 程中，高硫原油对设备的腐蚀是最重要的问题，高 硫原油加工设备的防腐蚀问题，对相关的设计、设 备制造单位和炼油企业都是头等大事，必须引起 高度重视。随着原油劣质化日益严重，各相关单 位应对已经运行的、存在这方面问题的设备，要分 析其可能出现的各种后果，采取监护措施，制定更 新计 划，积 极 推 进 炼 油 设 备 的 更 新 和 材 质 升 级［2 － 5］。
阀，进入测试单元进行试样冲刷腐蚀试验。试验 时间到后停止加热，待油冷却后取样，称重。腐蚀 后试片采用酸洗洗去腐蚀产物［8］，通过失重法计 算腐蚀速度。试片的称重采用 Denver Instrument Company AA － 200 万分之一电子天平称量。
图 1 动态腐蚀装置工艺流程示意
2 结果与讨论
塔河原油
蜡油
常底油
0． 9273 20． 37 12． 46 2． 014 0． 14 0． 4042 8． 1 17． 2 139． 4 1． 1
0． 9378 17． 58 8． 010 1． 970 0． 05 0． 2912 1． 0 ＜ 0． 05 ＜ 0． 05 1． 7
0． 9928 498． 2 165． 1 2． 717 0． 21 0． 6031 5． 4 19． 3 298． 3 0． 6
1． 3 试验装置和试验方法 高温动态腐蚀试验装置如图 1 所示。采用该
动态腐蚀试验装置进行评价试验基本可以模拟炼 油厂的实 际 工 况［7］，腐 蚀 介 质 为 气 液 两 相，和 实
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CPVT
高硫原油在高温下的腐蚀性能及选材研究
Vol29. No7 2012
际工况内的腐蚀介质基本相同。腐蚀评价试验步 骤如下： 放置试样，添加油样并用氮气置换装置内 空气； 预热到设定温度，根据预定的冲刷速度设置 流量，起动计量泵，输送评价油样经加热段走旁路 进行循环； 达到试验温度后关闭旁路阀，打开测试
DUAN Yong － feng，LI Chao － fa，YU Feng － chang，CUI Xin － an （ Luoyang Petrochemical Engineering Corporation / SINOPEC，Anti － corrosion Research Center of Petrochemical Equipment，Luoyang 471003，China）