试析石油炼厂设备的腐蚀与防护

2013-08-15呼永红

中国新技术新产品 2013年9期

呼永红

（陕西延长石油（集团）有限责任公司永坪炼油厂，陕西延川 717208）

1 石油炼厂设备的腐蚀介质

石油从地下深挖出来时具有可燃性，其形态为棕黑色的粘稠状液体，其在加工过程中产生的杂质包括与石油炼厂设备接触时的介质以及石油的相关成分。这些杂质包括水蒸气、石油、空气、酸气、烟以及芳香烃、环烷烃、以及其他烷烃，其在生产过程中本身不存在腐蚀特性，但是在生产反应中产生的硫化物、氮化物、无机盐、有机酸、水分则会对石油炼厂设备造成不同程度的腐蚀，严重者会影响生产的正常进行，因此必须明确腐蚀石油炼厂设备的相关介质，并从根本上加以隔离与防护。硫化物、氯化物、氮化物以及环烷烃均是腐蚀设备的相关介质。

1.1 硫化物

硫化物是造成设备腐蚀的主要杂质，其中二硫化物、多硫醚、硫醚、硫醇、硫化氢均属于硫化物的不同形态，从理论上来讲，其浓度高低与设备被腐蚀的程度成正相关。从实际情况看，设备被腐蚀的程度与硫化物所处的温度也有一定的关系。因此在生产过程中，应当对温度进行控制，当温度≥340℃时，硫化物便会分解，从而产生对设备具有腐蚀性的物质，当温度处于120℃～240℃之间，虽然也会出现分解，但是基本上没有产生对设备具有腐蚀性的物质，因此必须将温度控制在120℃之下，从而控制硫化物的腐蚀范围，从外部环境对设备进行防护。

1.2 氯化物

氯化钙、氯化镁以及氯化钠均是原油中的杂质，其属于无机盐，因此在高温作用下与水相遇便会发生反应从而生成盐酸，对设备产生腐蚀性破坏。

1.3 氮化物

石油在石油炼厂设备中发生化学反应，产生吡啶、吡咯等氮化物，其在催化剂与高温作用下发生分解反应，即产生氰化物以及氨，氰化物作为一种催化剂与H2SH2O发生反应，便会腐蚀设备表面，因此设备会因此种化学反应出现开裂、起泡的情形。氨本身不会对设备造成腐蚀作用，但是其与氢反应以及在焦化过程中会生成氯化铵，从而对设备造成腐蚀性损坏，严重时会堵塞管路，影响生产正常运转乃至发生安全性事故。

1.4 环烷烃

芳香族酸以及脂肪酸均是环烷烃的不同形态的同种介质，其隶属于饱和的酸以及其同系物，环烷烃呈现为环状物，本身不具备腐蚀特性，但是在生产过程中与铁在高温中发生化学反应，转化为新的物质，即环烷酸盐，盐性物质具有较强的腐蚀性，因此对石油炼厂的设备而言具有腐蚀损坏的破坏力。

2 石油炼厂设备腐蚀概况

2.1 高温腐蚀概况

高温硫化物以及环烷烃是高温部位发生腐蚀的主要原因，但是对其温度进行控制，便容易防止设备的腐蚀程度。

当石油炼厂设备在生产过程中温度＞250℃时，设备与石油中的相关杂质便会发生化学反应生成硫化氢，从而腐蚀设备，减少设备的厚度，使设备的刚度变脆。环烷烃的腐蚀原理亦同，因此只要将环烷烃的腐蚀温度控制在220摄氏度、硫化物的腐蚀温度控制在250摄氏度，便能够阻断硫化物以及环烷酸的生成路径，提高腐蚀防护的效果。

2.2 低温腐蚀概况

HCl=H2S=H2O系统的腐蚀与低温烟气的露点腐蚀均为低温腐蚀的两种形式，这两种腐蚀情形均发生在石油冶炼的过程中，因此需要提高冶炼的温度，使温度＞400℃，从而使硫酸以及无机盐不再生成，避免设备腐蚀。

2.3 炼油厂相关环境腐蚀概况

在石油炼厂加工石油的过程中，必须对其腐蚀环境进行控制，其中温度、压力、石油的性质、加工过程中的工艺均是影响其腐蚀环境的相关因素。

如果石油冶炼的环境中含有硫量、酸性过高，那么便容易形成高腐蚀性的环境，从而腐蚀设备。又由于氨、氢、烧碱在生产过程中会生成相关腐蚀物质，因此在与设备发生反应时，容易造成设备的腐蚀。

3 石油炼厂设备的腐蚀防护措施

3.1 耐腐蚀材料的应用

设备在与石油发生化学反应的过程中，主要是由于设备的相关材质抗腐蚀能力较低，因此在生产石油炼厂设备时，应该选择耐高温、难产生化学反应的金属材质进行制造，从根本上做好防腐工作。

3.2 脱盐

对设备进行防护，最为重要的方法是脱盐，即采用有关方法将原油中能够腐蚀设备的盐类杂质去除。对原油进行脱盐，需要观察脱盐的深浅问题，如果原油中盐度较浅，则会残留钙、镁等物质于设备表面，不能够起到有效防腐作用，因此必须彻底清除原油中的氯化物，分析原油的性质、控制发生反应的温度与时间、观察其溶水反应、添加破乳剂的作用等，从根本上避免腐蚀物质的形成。