劉業(yè)宏

中國(guó)石化青島煉油化工有限責(zé)任公司 266500

引言

在我國(guó)，石油加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要的地位。然而，在石油加工的過(guò)程中其設(shè)備的腐蝕問(wèn)題也為企業(yè)的安全生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。石油石化加工設(shè)備腐蝕還會(huì)導(dǎo)致企業(yè)在經(jīng)濟(jì)方面巨大的損失。因此設(shè)備的防腐工作已經(jīng)是成為石油生產(chǎn)加工過(guò)程中的重要內(nèi)容。

一、對(duì)石油煉油設(shè)備的腐蝕機(jī)理進(jìn)行分析

石油不斷過(guò)度開采將會(huì)導(dǎo)致其質(zhì)量直接的下降，從而使低質(zhì)石油中的雜質(zhì)以及硫等成分破壞石油煉油設(shè)備的表層，最終導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。

1.石油當(dāng)中的雜質(zhì)腐蝕

石油的成分因產(chǎn)地不同而異，主要包括烷烴、芳香烴與環(huán)烷烴等成分，這些成分本身不具有腐蝕性，煉油設(shè)備出現(xiàn)腐蝕主要來(lái)自石油中的無(wú)機(jī)鹽、氮化物、硫化物以及水、酸等雜質(zhì)，雖然這些成分在石油中含量較少，但是這些成分對(duì)于金屬的腐蝕作用十分大，特別是在低質(zhì)石油中雜質(zhì)的成分也會(huì)比較多，從而所造成的腐蝕性會(huì)更大。在石油中有一部分雜質(zhì)本身就會(huì)對(duì)金屬有一定的腐蝕性，也有的是在石油加工過(guò)程中才出現(xiàn)腐蝕性，比如水以及氫元素等在高溫環(huán)境便會(huì)出現(xiàn)腐蝕性。在原油運(yùn)輸、加工過(guò)程中，主要有硫腐蝕和環(huán)烷酸腐蝕。其中，硫腐蝕不是孤立存在的。硫和無(wú)機(jī)鹽、環(huán)烷酸、氮化物、水、氫、氨等其它腐蝕性介質(zhì)共同作用，形成多種復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。而環(huán)烷酸和硫的相互作用和相互制約、促進(jìn)使腐蝕問(wèn)題變得錯(cuò)綜復(fù)雜。所以，在石油煉制過(guò)程中應(yīng)采取積極對(duì)策，使煉油設(shè)備腐蝕情況處于可控范圍。

2.石油中的硫有較高的腐蝕性

目前，原油中的硫?qū)υO(shè)備腐蝕危害性最大，其中包括硫、硫化氫以及二氧化硫等活性以及非活性的化合物。其中，活性的硫?qū)?huì)使煉油設(shè)備直接受到腐蝕。然而非活性的硫本身沒(méi)有金屬腐蝕性，而在石油煉制過(guò)程中轉(zhuǎn)化成為活性硫才有腐蝕性，在對(duì)石油進(jìn)行二次加工的過(guò)程中其腐蝕性將會(huì)增加，所以，石油中的硫腐蝕將會(huì)貫穿于石油煉制的全部過(guò)程，同時(shí)對(duì)煉油設(shè)備的腐蝕性影響十分嚴(yán)重。從腐蝕環(huán)境考慮硫腐蝕可分為兩種，一種是高溫含硫化合物腐蝕。第二種是低溫輕油部分的腐蝕。高溫含硫化合物的腐蝕環(huán)境是指240℃以上的重油部位硫、H2S和硫醇形成的腐蝕環(huán)境。典型的高溫含硫化合物腐蝕環(huán)境存在于常減壓蒸餾裝置塔底管道及換熱器，加氫裂化等臨氫裝置中，由于氫氣的存在加速了硫化氫的腐蝕，在240℃以上形成高溫腐蝕環(huán)境。而低溫輕油部分的腐蝕主要是原油中存在的有機(jī)含硫化合物在加工過(guò)程中形成的腐蝕性介質(zhì)在裝置的低溫部位（特別是氣液相變部位）造成的腐蝕，煉油設(shè)備在低于150℃有液相水存在的部位腐蝕，如常減壓裝置塔頂循環(huán)系統(tǒng)及加熱爐余熱回收系統(tǒng)。在石油煉制過(guò)程中，硫成分的腐蝕是其重要的腐蝕機(jī)理，因此，在對(duì)石油裝置防腐的過(guò)程中必須要對(duì)硫成分進(jìn)行有效的控制。

二、相關(guān)的防腐措施

1.關(guān)于腐蝕機(jī)理方面的措施

上述過(guò)程中，對(duì)煉油設(shè)備腐蝕機(jī)理已經(jīng)有了一定的了解，主要包括了雜質(zhì)成分以及硫成分等，所以針對(duì)設(shè)備腐蝕機(jī)理過(guò)程中的腐蝕防控即是要將石油或中間產(chǎn)物中的腐蝕性介質(zhì)與設(shè)備本體脫離或減少其接觸時(shí)間，從而能夠?qū)ιa(chǎn)中的設(shè)備腐蝕進(jìn)行有效的降低，生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行雜質(zhì)的脫除，保障其后續(xù)加工裝置的安全生產(chǎn)運(yùn)行。

2.原油選擇

對(duì)煉油設(shè)備進(jìn)行防腐控制首先就是要對(duì)原油進(jìn)行篩選，以此來(lái)保證優(yōu)質(zhì)原油能夠生產(chǎn)出高質(zhì)量的石油產(chǎn)品，同時(shí)對(duì)于加工油品不同的煉廠、不同的工藝體系對(duì)油品的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是不同的，基礎(chǔ)指標(biāo)不同的原油對(duì)生產(chǎn)工藝的影響極大，包括整套煉化系統(tǒng)的工藝路線、裝置選擇、煉化催化劑的使用、溫度控制、泵的輸送能力等很多細(xì)節(jié)都有很大差別，往往會(huì)根據(jù)某個(gè)穩(wěn)定的油品來(lái)源專門建立一套生產(chǎn)裝置，所以保證油品來(lái)源及組成穩(wěn)定是保證加工過(guò)程穩(wěn)定可靠的前提和必要條件，同時(shí)也減少了因原油品質(zhì)波動(dòng)帶來(lái)的對(duì)設(shè)備的沖擊。

3.煉油設(shè)備選材的防腐措施

對(duì)煉油設(shè)備進(jìn)行防腐控制最重要的是對(duì)煉油設(shè)備的材質(zhì)進(jìn)行選擇。石油設(shè)備加工制造的過(guò)程中所使用的純態(tài)金屬比較少，對(duì)石油設(shè)備加工制造的過(guò)程中多用兩種或者是多種金屬制造的合金做為其加工材料，所以應(yīng)選擇正確的設(shè)備材料平衡成本與效益間的矛盾，如管道使用Cr5Mo鋼，但蒸汽凝液彎頭等沖刷腐蝕嚴(yán)重的部位可選用316L鋼。或加大管道管徑，降低流速，或在設(shè)計(jì)時(shí)加大管線轉(zhuǎn)彎半徑來(lái)降低沖刷。施工過(guò)程中，對(duì)操作溫度高于90℃的碳鋼設(shè)備及管道，進(jìn)行焊后消除應(yīng)力熱處理，防止堿性條件下由碳酸鹽引起的應(yīng)力腐蝕開裂。同時(shí)防腐性的煉油設(shè)備在和石油接觸的部分存在著一層保護(hù)膜，這層保護(hù)膜也能夠起到防腐蝕的作用，因此，在對(duì)設(shè)備維修的過(guò)程中必須要對(duì)保護(hù)層進(jìn)行檢查，在裝置停工、檢修過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)加防護(hù)，防止外界的氧和水分等有害物質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)，以防止由于保護(hù)膜破壞導(dǎo)致設(shè)備腐蝕。

4.煉油加工方面的防腐措施

對(duì)煉油設(shè)備防腐工作的加強(qiáng)必須要制定出相應(yīng)的油氣工藝對(duì)策。在對(duì)石油進(jìn)行加工的過(guò)程中其防腐措施主要是對(duì)原有的腐蝕雜質(zhì)進(jìn)行脫除，通過(guò)加入緩蝕劑等方法來(lái)對(duì)原有的活性成分進(jìn)行降低，這樣能夠起到一定的防腐作用。對(duì)于防腐工藝的加強(qiáng)主要是方法是”一脫四注”，一脫主要是指對(duì)原油的無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行脫洗。四注主要是堿、氨、堿性水以及緩蝕劑的加注，這種方法是目前我國(guó)石油加工進(jìn)行低溫環(huán)境防腐的有效措施。

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