牛午（中石油大連石化分公司，遼寧 大連 116011）

蒸餾操作塔頂防腐

牛午（中石油大連石化分公司，遼寧 大連 116011）

原油劣質問題不可避免，為了提煉出質量更好的原油，并且在提煉原油工藝上能夠收獲更高效益，蒸餾裝置的防腐工作就顯得尤為重要。本文主要對含硫原油加工過程中對腐蝕介質及腐蝕過程開展了分析，并提出一些防腐把控的有效方法。

含硫原油；蒸餾裝置；塔頂防腐；有機氯腐蝕

伴隨石油業(yè)的勘探及開采深度的增加，含硫含有機氯等原油的不斷進口，原油出現(xiàn)了不可避免的劣質問題，并且日益嚴重。此時對原油提煉工業(yè)中的防腐工作的探討就顯得尤為重要。

1 原油中的腐蝕介質及影響的蒸餾裝置部位

近些年原油劣質問題不斷加深，其中所含某些雜質對原油加工設備產生不斷的腐蝕作用。原油腐蝕雜質主要包括含硫化合物、無機鹽、氮化合物等，其含量并不多，其危害卻不小。加工實施環(huán)節(jié)中，有的本身就是腐蝕介質，有的是在加工環(huán)節(jié)中通過轉化而變?yōu)楦g性介質，加工環(huán)節(jié)中注入的氫溶劑酸堿化學制劑等也會產生腐蝕介質，給設備帶來不小的損傷破壞，腐蝕嚴重時會致使生產間斷，甚至危及工作人員的安全，并且使經濟遭到重創(chuàng)。

石油提煉過程中蒸餾裝置的嚴重腐蝕部位重點在于塔頂?shù)蜏貐^(qū)域的有機氯腐蝕和高溫位置的硫化物腐蝕。塔頂?shù)蜏匚恢貌牧仙壓馁Y較多，很多老裝置依舊是碳鋼材料，新裝置的設計選材已經按照相關標準執(zhí)行，材料優(yōu)勢加大性能提高，防腐工作也得到改善。原油劣質化之后，塔頂?shù)牡蜏匚恢玫姆栏F(xiàn)象卻沒有出現(xiàn)徹底轉變，主要是常壓塔頂及塔頂冷凝系統(tǒng)的鹽酸腐蝕及氯化銨等有機氯的腐蝕使設備變薄甚至腐蝕穿孔，對設備的使用時間及使用安全問題造成嚴重影響。

2 塔頂腐蝕誘因和過程分析

2.1 腐蝕介質來源

(1)硫化氫的產生

硫化氫對煉油裝置有著嚴重的腐蝕作用，其形成主要是由硫醚、二硫化物等等熱穩(wěn)定性能太低的硫化物經過遇熱分解產生。操作過程中超過250度之后，溫度越高硫化物的分解就加速越來越明顯，到達340至400度之間的時候，硫化氫就會分解形成硫與氫氣，此時的硫活性遠超硫化氫化合物。加工含硫原油時，硫化氫氣體的釋放量會大大增加。當蒸餾塔出口溫度到達358至366度時，由于分解產生的氯化氫含硫會達到塔頂瓦斯量的1.4到3.1百分量，并隨著溫度升高不斷加大。

(2)鹽酸的產生

每種原油都多少會有一定數(shù)量的無機鹽與水，其中的無機鹽主要成份是氯化鈉、氯化鈣及氯化鎂等物質，產生腐蝕影響的一般是氯化鈣與氯化鎂，其在原油工藝中遇熱水解產生氣體鹽酸，而鹽酸的腐蝕性能較高。這種水解大概于120度時就會反應明顯，并且伴隨溫度的不斷增高而不斷加快加強。根據(jù)工藝流程及腐蝕成份分析得出常壓塔頂冷凝系統(tǒng)的腐蝕介質氯化氫的大部分來源是氯化鎂，氯化鈣在減壓塔的水解中更明顯。水解反應會根據(jù)溫度及反應物質的含量及鹽水濃度的高低等而產生相應的高低變化。

(3)原油添加劑促使腐蝕

在原油提煉過程中各種添加劑也會在工藝環(huán)境中發(fā)生化學反應生成氯化氫，致使設備腐蝕加快。

2.2 腐蝕機理過程

原油提煉工藝中，溫度越高，鈣鎂鹽的水解反應越強烈，生成的氯化氫及硫化氫在冷凝區(qū)以液體狀態(tài)呈現(xiàn)的時候，變成了強腐蝕性物質，并且會出現(xiàn)相互間的循環(huán)腐蝕。另外注入的氯化物助劑也會水解并產生氯化氫，這些反應在蒸餾裝置頂部的低溫部位反應迅速且強烈，因此腐蝕性在此區(qū)域也顯得較為明顯。其中的鹽酸在腐蝕反應中的作用最強，不亞于含硫物質的腐蝕性能。

3 防腐把控措施

3.1 露點把控

露點溫度與水分壓呈正比關系，塔底汽提蒸汽量和塔頂注水量的增加促使露點溫度升高，在減頂系統(tǒng)中的露點溫度通常在十到六十五度之間。鹽酸的腐蝕主要集中于塔頂設備金屬低于露點有凝結水的冷表面。為了避免腐蝕，操作控制塔頂油氣溫度高于露點溫度，避免塔頂?shù)乃P，封頭、管線被腐蝕。塔頂溫度設置得要高于水露點溫度。

3.2 PH值把控

氯化氫進入液體中會使其腐蝕性能大大加強。工藝防腐中的重要措施就是在油氣進入冷凝裝置部分之前，在管線上的“三注”技術：緩蝕劑于設備表面形成保護性膜體，中和劑與酸液中的酸性物質中和反應生成溶解性質的氨鹽，通過注水可以提升露點溫度，冷凝水汽增加也就稀釋了鹽酸濃度，提升PH值，起到減緩降低腐蝕作用。

3.3 注入緩蝕劑

緩蝕劑的分子內部帶有極性基因，可以吸附在金屬表面起到保護膜的功效，阻止腐蝕介質與裝置金屬接觸，達到防腐作用。

3.4 材料選擇

應用耐腐蝕性能強的材料可以明顯將設備的腐蝕傷害降低，對于塔頂冷凝系統(tǒng)的腐蝕體系來說，耗資低耐腐蝕性又高的材料并不多見，我國常用的材料時鐵素體不銹鋼及奧氏體不銹鋼等，但是奧氏體不銹鋼對于有機氯化物質的抵抗力較差，倘若出現(xiàn)脫鹽效果不好的情況，就會誘發(fā)其腐蝕破壞，所以最好不要選用奧氏體不銹鋼的整體制作裝置，在耐腐性材料方面，我國需要加強科研工作，早日在蒸餾裝置方面應用并提高效益。

綜上，蒸餾裝置塔頂冷凝系統(tǒng)腐蝕所涉甚廣，了解腐蝕的關鍵信息對防腐工作有著事半功倍的作用，防腐工作需要相關人員繼續(xù)努力進步，收獲更好的效果。

[1]陳匡民.過程設備腐蝕與防護.化學工業(yè)出版社,2013,189-196.

[2]韓磊,劉小輝.蒸餾裝置塔頂系統(tǒng)低溫腐蝕問題探討.石油化工腐蝕與防護.2014,29(3).17.

牛午（1990-），性別:男，民族：漢，籍貫:黑龍江省齊齊哈爾市，

當前職務：工藝員，當前職稱：助理工程師，學歷：大學本科，研究方向：化學工程與工藝工作為：常減壓蒸餾。