h炼油设备腐蚀与防护专题

h 炼油设备腐蚀与防护专题

前面我们要紧讲述了“金属腐蚀”的差不多理论以及腐蚀防护的原则和方法。本部分要紧结合我们的专业特点，利用前面所讲的差不多理论，来分析探讨有关炼油厂中的腐蚀情形以及采纳的相关防腐措施。

炼油系统中的要紧腐蚀介质

炼油系统中的腐蚀介质要紧来自于原油中的无机盐、硫化物、环烷酸、氮化物、微量金属元素以及石油开采和炼制过程中的各种添加剂等，在原油加工过程中，这些物质会变成或分解成为活性腐蚀介质腐蚀设备。

1． 无机盐类

原油中的无机盐类要紧有NaCl 、MgCl 2、CaCl 2等，盐类的含量一样为(5～130)×10-6，其中NaCl

约占75%、MgCl 2约占15%、CaCl 2约占10%左右，随原油产地的不同，Na 、Mg 、Ca 盐的含量会有专门大的差异。原油加工过程中，这些无机盐会水解成HCl 腐蚀设备，发生水解的反应式如下：

HCl OH Mg O H MgCl 2)(2222+→+

HCl OH Ca O H CaCl 2)(2222+→+

钠盐通常在蒸馏的情形下可不能水解，但当原油中有环烷酸和某些金属元素存在时，在300℃往常就有可能水解成HCl 。

2． 硫化物

原油中存在的硫化物要紧有硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物以及环状硫化物等。胜利油以及中东油的含硫量都专门高，原油加工的过程中，硫化物会受热分解成硫化氢而产生腐蚀，硫化氢的生成量要紧是由总硫含量、硫的种类及温度等众多因素决定的，但硫化氢的生成量与总的硫含量不成正比。

3． 环烷酸

环烷酸是一种存在于石油中的含饱和环状结构的有机酸，其通式为RCH 2COOH ，石油中的酸性化合物包括环烷酸、脂肪酸、以及酚类，而以环烷酸的含量最多，故一样称石油中的酸为环烷酸，因此石油中的酸是一种专门复杂的混合物，其分子量的差别专门大，在180～700之间，又以300～400之间的居多，其沸点范畴大约在177～343℃之间。

4． 氮化物

原油中的氮化物要紧有吡啶、吡咯及其衍生物。这些氮化物在常减压装置中专门少分解，但在深度加工如焦化和催化裂化等装置中由于催化剂和温度的作用，则会分解为可挥发性的氨及氰化物，对设备产生腐蚀。

5． 其他腐蚀介质

⑴ 氢

在高温临氢设备以及与含水H 2S 溶液接触的设备中，会有加入氢和析出氢的过程。氢的存在能引起设备的氢损害、氢脆、氢鼓泡、表面脱碳及氢腐蚀等。

⑵ 有机溶剂

炼油厂的气体脱硫和润滑油精制等过程中，均要用到某些有机溶剂，如糠醛、乙酰胺等。一样说来，这些有机溶剂对炼油厂的设备无腐蚀作用，但在生产过程中，有些有机溶剂能发生降解、聚合或氧化，产生某些腐蚀介质。

常减压装置的腐蚀与防护

一、 常减压装置的工艺流程

常减压蒸馏装置是将原油分馏成汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等组分的加工装置，因为是整个炼油工艺的第一个加工工序，因此又称为炼油厂的“龙头”。因此该装置操作平稳与否，会直截了当阻碍整个炼油厂的正常生产。

常减压装置的原则流程见图1。原油第一进入一换热器组，与产品或回流油换热，并注入洗涤水或破乳剂，达到一定温度（100～140℃）后进入脱盐罐。脱盐后原油连续进入另一换热器组，与系统中的高温热源换热后进入常压加热炉。有些装置有初馏塔或闪蒸塔，闪蒸出部分轻组分以后再进入常压炉，加热到一定温度后经转油线进入常压分馏塔，在此塔中将原油分馏成汽油、煤油、柴油，有时还有部分蜡油及常压渣油等组分。产品经汽提及必要的酸碱精制后送入储罐。常压渣油经塔底泵入减压炉加热后，经转油线入减压分馏塔分馏成蜡油和渣油。

图1 常减压蒸馏装置流程图

二、 常减压装置显现的要紧腐蚀类型

1． 低温部位的腐蚀

⑴ HCl-H 2S-H 2O 系统的腐蚀

在炼油厂中一样以250℃为界线，常减压装置的初馏塔和常减压塔顶部及塔顶的冷凝冷却系统，温度一样在100℃左右，为低温腐蚀，要紧是由于原油中的无机盐引起的，属于HCl-H 2S-H 2O 环境介质的腐蚀。腐蚀形状表现为对碳钢为普遍减薄；对Cr13为点蚀；对1Cr18Ni9Ti 为氯化物应力腐蚀开裂。

222H FeCl HCl Fe +→+

22H FeS S H Fe +→+

S H FeCl HCl FeS 222+→+

硫化氢和氯化氢在没有水存在时，对设备几乎没有腐蚀。在气相变液相的部位，显现露水后，则会显现HCl-H 2S-H 2O 型的腐蚀介质。HCl 与H 2S 相互促进，因为Fe 与H 2S 生成的FeS 爱护膜后，HCl 又与FeS 发生反应，破坏该爱护膜，使腐蚀进一步进展。该类型的腐蚀对设备的腐蚀相当严峻。

⑵ 低温烟气的露点腐蚀

这类腐蚀要紧发生在加热炉、锅炉空气预热器的低温部位。加热炉、锅炉用的燃料中含有硫化物，一样含量在1～2.5%，硫燃烧后全部生成SO 2，由于燃烧室中由过量的氧气存在，因此又有少量的SO 2进一步再与氧化合形成SO 3。在通常的过剩空气系数条件下，全部SO 2中约有1～3%转化成SO 3。在高温烟气中的SO 3不腐蚀金属，但当烟气温度降到400℃以下，将与水蒸气化合生成稀硫酸，其反应式如下：

↑−→−↑+↑4240023SO H O H SO

烟气的温度连续下降，当降至150～170℃时，已达到硫酸的结露温度，这时稀硫酸就会凝聚到加热炉的受热面上从而发生低温硫酸腐蚀。由于这种腐蚀发生在硫酸的结露温度以下，因此又称作露点腐蚀。在发生低温硫酸腐蚀的同时，凝聚在低温受热面上的硫酸液体，还会粘附烟气中的灰尘形成不易清除的积垢，使烟气通道不畅甚至堵塞。

2． 高温部位的腐蚀

高温系统的腐蚀要紧是硫化物和环烷酸的腐蚀，多属于S-H 2S-RSH-RCOOH 的介质环境。

⑴ 高温硫化物的腐蚀

当炼油设备壁温高于250℃且又处于H 2S 环境下时，就会受到H 2S 腐蚀，要紧集中在常压炉及出口转油线、常压塔、减压炉、减压塔、减压转油线等部位，近年来原油的硫含量有逐步增大的趋势。这类腐蚀表现为设备表面减薄，属平均腐蚀。

⑵ 环烷酸腐蚀