煉油裝置的設(shè)備腐蝕與防護(hù)

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1、煉油裝置的設(shè)備腐蝕與防護(hù)原油特點(diǎn)：低硫原油：低酸原油：酸值<0.5mgKOH/g的原油；含硫原油：含酸原油：酸值在0.5～1mgKOH/g之間的原油高硫原油：高酸原油：酸值大于1mgKOH/g高硫高酸原油：?勝利孤島（TAN2.10mgKOH/g；S1.9％）劣質(zhì)原油：（高酸高鈣原油）遼河稠油（TAN2.10mgKOH/g；Ca284ppm）煉油裝置中的腐蝕性介質(zhì)一、硫化物的腐蝕原油中的硫化物分為活性硫化物與非活性硫化物，活性硫化物主要為單質(zhì)硫、硫醇（R-SH）、硫化氫、小分子多硫化物等，非活性硫化物主要為硫醚（R-S-R）、噻吩等大分子硫化

2、物?；钚粤蚝吭礁邉t腐蝕性越強(qiáng)，但原油硫含量（活性硫與非活性硫的總含量）與腐蝕性之間無明確的關(guān)系。原油硫含量大于１％的為高硫原油。硫化物的腐蝕與溫度密切相關(guān)。①、T≤120℃，無水情況下無腐蝕性，有水存在時(shí)，則形成低溫濕硫化氫腐蝕環(huán)境。②、120℃480℃，腐蝕性下降

3、；高于500℃后為氧化腐蝕。２、無機(jī)鹽的腐蝕　　原油中含有水分，水分中含有鹽類，主要成分是氯化鈉、氯化鎂和氯化鈣。氯化鎂和氯化鈣易受熱水解，生成氯化氫。氯化氫在常減壓塔頂露點(diǎn)及低溫部位溶于水生成稀鹽酸，產(chǎn)生強(qiáng)烈腐蝕。３、環(huán)烷酸的腐蝕環(huán)烷酸為原油中各種酸（有機(jī)酸）的混合物，分子量在很大范圍內(nèi)變化（180～350）。環(huán)烷酸的腐蝕性與溫度密切相關(guān)。220℃以下時(shí)基本無腐蝕性，以后隨溫度的升高腐蝕性逐漸增強(qiáng)，在270～280℃時(shí)腐蝕最大，溫度再升高則腐蝕性下降。溫度升高到350℃附近時(shí)腐蝕又急劇增加，400℃以上就沒有腐蝕了。環(huán)烷酸腐蝕發(fā)生在液相，若

4、氣相中沒有凝液產(chǎn)生，也沒有霧沫夾帶，則氣相腐蝕是很小的。環(huán)烷酸的腐蝕產(chǎn)物為環(huán)烷酸鐵，可溶于油品中，流速高的部位腐蝕越嚴(yán)重，因而被腐蝕的金屬表面光滑，呈溝槽狀。另外，環(huán)烷酸能溶解硫化物腐蝕產(chǎn)生的硫化亞鐵，加劇腐蝕。環(huán)烷酸的腐蝕形態(tài)為帶有銳角邊的蝕坑和蝕槽環(huán)烷酸的腐蝕機(jī)理環(huán)烷酸在石油煉制過程中，隨原油一起被加熱、蒸餾，并與其沸點(diǎn)相同的油品冷凝，且溶于其中，從而造成該餾分對設(shè)備材料的腐蝕。目前，一般認(rèn)為環(huán)烷酸腐蝕的反應(yīng)機(jī)理如下：2RCOOH+Fe→Fe（RCOO）2+H2↑2RCOOH+FeS→Fe（RCOO）2+H2S↑可以看出，環(huán)烷酸除了與鐵直

5、接作用產(chǎn)生腐蝕外，還能與腐蝕產(chǎn)物如硫酸亞鐵反應(yīng)，生成可溶于油的環(huán)烷酸鐵,當(dāng)環(huán)烷酸與腐蝕產(chǎn)物反應(yīng)時(shí)，不但破壞了具有一定保護(hù)作用的硫化亞鐵膜，同時(shí)游離出硫化氫又可進(jìn)一步腐蝕金屬：H2S+Fe→FeS+H2↑因此，在設(shè)備金屬表面上，凡是保護(hù)膜破壞的地方就會暴露出新的金屬表面，使腐蝕繼續(xù)進(jìn)行。影響環(huán)烷酸腐蝕的因素溫度的影響?<220℃，無水情況，無腐蝕；有水情況下腐蝕會隨溫度升高腐蝕加??；?270～280℃，達(dá)到酸沸點(diǎn)，腐蝕最嚴(yán)重；?350～400℃，由于FeS膜高溫融解，腐蝕重新加劇?>400℃，石油酸分解，腐蝕減弱。緩解石油酸腐蝕的方法?原油調(diào)和

6、，將高酸值和低酸值的原油混合到酸值低于環(huán)烷酸腐蝕發(fā)生的臨界值以下；?注堿中和或原油脫羧，在原油進(jìn)入蒸餾裝置之前，可注入苛性鈉中和環(huán)烷酸，然后分離；?使用耐腐蝕的合金材料，在碳鋼中加入鉻和（或）鉬元素；?控制工藝條件，在可能的條件下，盡量控制流速和流態(tài)，如擴(kuò)大管徑，合理設(shè)計(jì)等；?加注緩蝕劑，在原油加工過程中，向易受腐蝕部位加注化學(xué)藥劑，使其與環(huán)烷酸反應(yīng)生成不腐蝕的油溶性產(chǎn)物，或者在設(shè)備表面形成保護(hù)膜。多硫化物R-Sx-R’，R、R’為烷、環(huán)烷或芳基?磷酸酯與金屬表面反應(yīng)成膜?硫代（亞）磷酸酯與咪唑啉復(fù)合?磺化烷基酚形成阻擋層?亞磷酸二（三）烷基

7、酯與噻唑啉復(fù)合?磷酸烷基酯與烷基二嗪環(huán)系類生成膜型緩蝕劑?鄰酸四氫噻唑及其酯?４、氮化物的腐蝕石油中所含氮化合物主要為砒啶、砒咯及其衍生物。這些氮化物在常減壓裝置中很少分解，但在催化裂化及焦化等裝置中，在高溫與催化劑的作用下，則會分解生成可揮發(fā)的氨（NH３）和氰化物（HCN）。HCN的存在對煉油裝置低溫濕硫化氫（H2S-H2O）腐蝕部位的腐蝕起促進(jìn)作用，造成設(shè)備的氫鼓包和氫脆。生成的氨會在很多低溫低流速部位形成NH4Cl和氫硫化胺等胺鹽，造成設(shè)備與管道的垢下腐蝕與堵塞。５、氫的腐蝕高溫臨氫設(shè)備會發(fā)生氫損傷，氫損傷有幾種：①、氫鼓泡：氫原子滲入

8、鋼中，在夾雜及空隙等處，氫原子聚集結(jié)合成氫分子，體積膨脹，使鋼材產(chǎn)生鼓泡。使用潔凈鋼可防止氫鼓泡。?、凇浯啵簹湓訚B入鋼中，使鋼材晶粒結(jié)合力下降，造成鋼材的機(jī)械性