煉油廠設(shè)備腐蝕與防護淺析

《煉油廠設(shè)備腐蝕與防護淺析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、煉油廠設(shè)備腐蝕與防護淺析摘要:目前很多煉化廠由于腐蝕造成很大的損失,以及引起對環(huán)境的污染和資源材料的消耗,因而做好腐蝕與防護工作具有很重要的意義。本文分析煉化設(shè)備的腐蝕原因及腐蝕機理,介紹了設(shè)備的防腐技術(shù),在此基礎(chǔ)上總結(jié)并提出了一些防腐措施。關(guān)鍵詞:腐蝕;防腐蝕;材料;腐蝕監(jiān)測0r'sYr8r9R2q(x1x/w1X1前言3w*

2、:F*~/u&])z9Y石油煉化設(shè)備的腐蝕種類、腐蝕程度與原油所含物質(zhì)種類及含量有很大關(guān)系。隨著市場對石油需求量的不斷增加以及許多油田開采進入中后期。原油質(zhì)量日趨惡化,原油含水量、含硫量、含鹽量、重金屬含量以及酸值都在不斷升高,這些不利因素都使煉化設(shè)備的腐蝕問題變

3、得日趨嚴重。因此采取經(jīng)濟而有效的防護措施已成為各煉油廠的一項重要而緊迫的任務(wù)。*G5b!Q'V;Z2~2煉化設(shè)備的腐蝕類型、腐蝕機理及防腐措施$V;s;A&c#E0G&C0R2.1煉油設(shè)備的硫化物腐蝕[1~3]近年來,我國許多煉油廠設(shè)備的硫化物腐蝕顯著惡化,這主要是由于我國不少油田開采的原油以及進口原油含硫量高所致,煉化設(shè)備的硫化物腐蝕,主要是硫化氫、有機硫醇及元素硫等活性硫化物引起化學(xué)腐蝕、氫鼓包、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂及高溫硫腐蝕等。另外在原油加工過程中,由于高溫、高壓和催化劑的作用,有些硫化物在120℃就開始分解,一些非活性硫不斷向活性硫轉(zhuǎn)變,這也導(dǎo)致了硫腐蝕的發(fā)生。a.H2S-HCI-

4、H2O型的腐蝕與防護在接近常溫的設(shè)備中,如:在常減壓裝置的初餾塔、常減壓塔頂部及塔頂?shù)睦淠鋮s系統(tǒng)中,原油中所含的鹽類水解生成HCI,隨著原油中的輕組分和水分一起揮發(fā)、冷凝,當形成酸的pH值為2-3時,將引起設(shè)備的強烈腐蝕,其作用屬于電化學(xué)腐蝕的范疇。腐蝕形態(tài)表現(xiàn)為對碳鋼為普遍減薄;對不銹鋼如Cr13為點蝕;對1Cr18Ni9Ti為硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。其中H2S與HCI產(chǎn)生電離,使?jié)舛冉档颓肄D(zhuǎn)變成保護膜,然而HCI又與反應(yīng)破壞該保護膜,這樣在型腐蝕環(huán)境下與HCI相互促進,使腐蝕加劇。另外,由于的存在,也加速了氫引起的腐蝕破壞。對這種類型的腐蝕目前大多煉化廠采取的防護措施有“一脫四注”(脫鹽

5、、注堿、注氨、注緩蝕劑和注水)、合理選擇耐蝕材料等。b.H2S-HCN-H2O型腐蝕與防護原油中還存在氮化物,在裂解溫度下不僅復(fù)雜的硫化物分解成H2S,同時硫元素與烴類反應(yīng)生成H2S,從而導(dǎo)致該類型腐蝕的發(fā)生。發(fā)生的主要部位有液化石油氣罐、加氫裝置、脫硫裝置、催化冷凝冷卻系統(tǒng)及吸收解吸系統(tǒng)等。腐蝕形態(tài)表現(xiàn)為碳鋼均勻減薄、氫鼓泡和硫化物應(yīng)力腐蝕開裂,奧氏體不銹鋼為應(yīng)力腐蝕開裂。在H2S-HCN-H2O體系中,HCN是滲氫促進劑,可以溶解保護膜FeS生成白色水溶性膠狀物Fe2[Fe(CN)6]在停工時能與空氣氧化成普魯士蘭Fe2[Fe(CN)6]3,加速設(shè)備的腐蝕。降低此類介質(zhì)的腐蝕方法有通過

6、水洗的方法,脫除HCN及H2S,提高介質(zhì)的堿度控制材料雜質(zhì),在鋼中加入Cu和AI阻礙氫向鋼中擴散以及注緩蝕劑等。0E4z2~$P7f9U3Hc.連多硫酸(H2SxO6)的腐蝕與防護高溫環(huán)境下生成的FeS在停車打開設(shè)備時,與潮濕空氣接觸,生成硫酸而引起硫化物應(yīng)力腐蝕開裂SSCC,其反應(yīng)式為首先,亞硫酸引起晶間腐蝕,然后在應(yīng)力集中和連多硫酸的共同作用下出現(xiàn)裂紋。晶間應(yīng)力腐蝕多起源于焊接的熱影響區(qū),避免此類介質(zhì)的腐蝕的方法有:使設(shè)備停車時不與空氣接觸、可充氮氣保護。一般來講腐蝕只發(fā)生在pH值小于5的范圍內(nèi),因此可適當用堿液清洗,但必須去掉鈉離子,鈉易破壞加氫催化劑。另外還可選用耐蝕材料與改善焊接

7、工藝等。/c1T4`.g)d1U!v1s2.2氯化物的腐蝕[4-5]1a2Y+g0~)R從油井中開采的原油一般含有無機鹽,其中大部分為氯化物。主要成分為NaCI、MgCI2、CaCI2。這些鹽在煉油廠的原油常減壓蒸餾裝置加工過程中會水解成HCI腐蝕設(shè)備,其反應(yīng)式為水解產(chǎn)生的HCI與水在露點溫度附近時,對煉油設(shè)備將產(chǎn)生嚴重的腐蝕與破壞,鈉鹽通常在蒸餾的情況下不會水解,但當原油中有環(huán)烷酸和某些金屬元素存在時,在300℃以上就有可能水解成HCI。有時原油實際析出的HCl量超過了全部無機鹽水解所產(chǎn)生的HCl,這是由于原油在開采過程中加入的清蠟劑水解所致。因為清蠟劑中含有20%左右的氯代烷烴,在有水

8、存在時,100℃以上便會水解成HCI。*h&[;U%y;P(G+p5r.G*b'i#p原油加工是利用注水的方法使鹽類物質(zhì)溶解于其中,然后在電脫鹽罐進行油水分離并將含鹽水排出,達到脫鹽的效果,但經(jīng)過處理后仍含有少量NaCI、CaCI2等鹽類,鹽水解后生成鹽酸,對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕。此類腐蝕主要發(fā)生在氣液相變處,故稱為“露點腐蝕”,主要存在于常減壓蒸餾裝置、塔頂循環(huán)系統(tǒng)及相應(yīng)的工藝管線和換熱設(shè)備中,一般氣相部位腐蝕較輕,液相部位腐