黃熊偉 劉勇 杜標(biāo)(玉門石油管理局735200）

高硫原油在加工處理中易產(chǎn)生不同類型的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕問題頻發(fā)，因此要在加工過程中采用高效的防腐蝕技術(shù)，從而降低原油生產(chǎn)加工中對設(shè)備造成的腐蝕，也減小對環(huán)境的污染。

一、高硫原油加工中防腐蝕技術(shù)應(yīng)用必要性

我國進(jìn)口的原油中硫含量比較高，存在的形態(tài)包括硫化氫、單質(zhì)硫、硫醚、二硫化物等。在加工過程中，石油餾的沸點(diǎn)逐漸增高，餾分油中的存在的硫醇硫、二硫化物的成分比例在很短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)下降態(tài)勢，硫醚硫的成分則是先增多后減小，噻吩類硫化物組分不斷增大。硫醇與硫化氫在沸點(diǎn)為50～250℃時(shí)含量最大。沸點(diǎn)為100～250℃的餾分中，元素硫的成分比較多，可見，原油中的活性硫大量存在于250℃的輕質(zhì)餾分內(nèi)，而二硫醚類在200℃的餾分中含量最多，且隨著沸點(diǎn)的升高，比例逐漸增大。

原油生產(chǎn)加工的過程中，非活性硫持續(xù)不斷地轉(zhuǎn)化為活性硫，這就導(dǎo)致硫腐蝕情況發(fā)生的幾率非常高，在一次、二次加工裝置中均有發(fā)生，且會蔓延到下游的化工裝置中，導(dǎo)致全過程的腐蝕問題。腐蝕的類型主要包括以下四類，一是低溫狀態(tài)濕硫化氫的腐蝕，二是高溫狀態(tài)下硫腐蝕，三是連多型硫酸腐蝕，四是硫酸的露點(diǎn)腐蝕。腐蝕問題不僅對生產(chǎn)設(shè)備造成不同程度的損害，增加了生產(chǎn)的成本，同時(shí)有害物質(zhì)也會對工作人員的身體健康造成威脅，并給周圍的環(huán)境帶來一定程度的污染，因此提高防腐蝕技術(shù)勢在必行。

二、高硫原油加工過程中的防腐蝕技術(shù)

現(xiàn)階段廣泛采用的防腐蝕技術(shù)主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

第一是針對大型石油儲存罐上采用綜合性的防腐蝕技術(shù)，結(jié)合了化學(xué)保護(hù)和專用防腐蝕涂料，有F-Ⅱ型油罐專用的防腐蝕性涂料，在油罐的底部使用較為廣泛，具有耐油和耐陰極剝離的特性。F-Ⅲ型的防腐蝕涂料在石油儲罐外壁應(yīng)用較多，它和基體之間的粘結(jié)能力非常強(qiáng)，并且能夠抵抗大氣的腐蝕程度?？諝忸A(yù)熱器經(jīng)常發(fā)生硫酸露點(diǎn)腐蝕問題，為此，采用有機(jī)硅耐腐蝕材料，此種材料的特性是可以同鋼表面產(chǎn)生很強(qiáng)的結(jié)合力，具有耐高溫的特性，也是生產(chǎn)空氣預(yù)熱器必備專用涂料。此外，化學(xué)鍍技術(shù)的廣泛應(yīng)用也可以很好地解決腐蝕問題，采用適當(dāng)?shù)倪€原劑，促使原油中的金屬離子能夠經(jīng)過催化活化作用還原析出，也是常用的金屬鍍層方式。采用化學(xué)鍍鎳法的應(yīng)用優(yōu)勢是具有很好的防腐蝕性，并且比使用碳鋼的效果還要好，可以有效延長生產(chǎn)設(shè)備的使用期限，降低生產(chǎn)成本的投入，同時(shí)該種方式還具有抗垢效果。

第二是應(yīng)用油相緩蝕抗垢劑來提高防腐蝕水平。重油產(chǎn)生的催化與裂化作用，使得設(shè)備的結(jié)焦積垢程度比較嚴(yán)重，這也降低了煉油廠的生產(chǎn)效益，因此要使用油相緩蝕抗垢藥劑，它可以促使生產(chǎn)設(shè)備的表面形成一層致密的保護(hù)結(jié)構(gòu)，并具有較強(qiáng)的抗氧化效果。該種藥劑同時(shí)具有清凈與分散作用，可以使一些非油溶性固體微粒懸浮在油漿中，有效防止設(shè)備中油垢的形成與積淀。在生產(chǎn)過程中為了滿足渣油加氫脫硫裝置的生產(chǎn)需求，采用可以用在重油系統(tǒng)中的抗垢防焦制劑，該種制劑不會對化學(xué)反應(yīng)中的催化劑造成絲毫影響，使用效果顯著。

第三是采用新型的電脫鹽技術(shù)，由于進(jìn)口原油中的鹽含量較低，進(jìn)行深度的脫去難度比較大，因此新型電脫鹽技術(shù)轉(zhuǎn)變了原油的流動方式，變?yōu)槠搅鞣绞剑蜏p小了在水滴下降過程中對其的阻力，水滴下降速度加快，從而提高了油水分離的成效。在分離罐中電極板通常使用軸向鼠籠式結(jié)構(gòu)，將電廠分為不同的階段，包括弱電場、過度電場和強(qiáng)電場，原油在每一階段都可以完成一段脫水任務(wù)，總體增強(qiáng)了脫水的效率。

第四是對原油和餾分油采用油脫金屬技術(shù)，可以有效提高原油中金屬的分離效率。一般的原油中都含有成分較少的金屬，包括以無機(jī)鹽形態(tài)存在的鈣、鎂、鐵等。在石油的加工過程中，這些金屬可以在原油中通過電脫鹽的方式脫除，但大部分的重金屬在常減壓渣油的重質(zhì)餾分油中含量很高，在對材料進(jìn)行再次加工的時(shí)候，鎳、釩等金屬將導(dǎo)致化學(xué)催化劑的中毒，加工過程中就必須增添催化劑，提高了生產(chǎn)成本，同時(shí)被廢棄的催化劑又給環(huán)境帶來嚴(yán)重的污染。實(shí)踐證明，餾分油中的鎳釩化合物有著非常穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，因此想要達(dá)到脫除的目的，就必須將其分子結(jié)構(gòu)徹底破壞，采用的方式包括酸提取方法、溶劑提取法、加氫脫除法等。將鎳釩從常渣中脫除，一般使用的是化學(xué)方法，在溫度較高的情況下，添加藥劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生親水化合物，接著在溫度較低的情況下加水進(jìn)行混合分離。

第五是對設(shè)備材料表面采用改性技術(shù)來提高設(shè)備的抗腐蝕效度。滲鋁材料的耐腐蝕性非常強(qiáng)，并且耐高溫性很強(qiáng)，隨著該種材料表面硬度的提高，在使用中還具有很強(qiáng)的耐磨性能。采用該種材料制成的生產(chǎn)設(shè)備可以提高抗硫腐蝕性。金屬燒結(jié)涂層技術(shù)也廣泛應(yīng)用在防腐蝕過程中來，該技術(shù)是把鎳基合金與金屬的表面相互粘合，通過高溫的燒結(jié)作用，繼而形成一層鎳基合金熔鍍的涂層，在處理硫酸露點(diǎn)腐蝕問題中發(fā)揮著重要的作用。

隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，為了最大限度減小高硫原油加工過程中的腐蝕程度，采用新型防腐蝕技術(shù)，不僅可以達(dá)到防腐處理效果，同時(shí)可以優(yōu)化資源配置結(jié)構(gòu)，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，未來將普遍使用的新型技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面：一是防腐蝕實(shí)時(shí)檢測軟件的應(yīng)用，二是原油生物脫硫技術(shù)，三是不斷提高原油中各種金屬的分離技術(shù)，四是采用環(huán)保型的防腐蝕藥劑，降低防腐蝕過程中對環(huán)境的污染。

總結(jié)

綜上所述，高硫原油的加工過程中，為了增強(qiáng)防腐蝕效果，需要嚴(yán)格規(guī)定防腐蝕化學(xué)藥劑的使用標(biāo)準(zhǔn)，確保其使用質(zhì)量，同時(shí)還要提升高效防腐蝕劑的研發(fā)力度，因地制宜確定研發(fā)與使用策略時(shí)，也要借鑒國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，不斷提高我國高硫原油的防腐蝕技術(shù)水平。