探析石油炼制常减压装置腐蚀与防腐

李爽 李鹞鹍 杨雨林（中国石油抚顺石化分公司石油二厂，辽宁 抚顺 113004）

探析石油炼制常减压装置腐蚀与防腐

李爽 李鹞鹍 杨雨林（中国石油抚顺石化分公司石油二厂，辽宁 抚顺 113004）

石油是一种重要的能源和化工原料，使用前必须经过炼制。炼制石油的设备中重要的装置就是常减压装置，该装置在石油炼制过程中容易被腐蚀，进而严重制约了石油工业的发展。因此，防腐成为石油炼制中的一项重点工作。

石油炼制；常减压装置；腐蚀；防护

由于对现代工业、经济发展的意义重大，社会对石油及其化工产品的需求也日益增长，为此，石油炼制企业竭力扩大生产能力，并增加了石油进口的数量。然而，无论是国产石油还是进口原油，都含有较多的硫、酸等物质，造成了设备的腐蚀，首先反映在国内炼厂的第一加工装置——常减压装置上，并影响后续工作。

1 常减压装置概述及腐蚀对炼制企业的影响

在石油炼制工厂，常减压装置既是龙头装置，也是整套设备中腐蚀最为严重的部分。一般来说，常减压装置的腐蚀有两类：低温轻油部位腐蚀与高温重油部位腐蚀。造成这两个部位腐蚀的原因是不同的。

如今，原油重质化、劣质化的情况愈发严重，原油中所含的盐、硫越来越多，其腐蚀方式、腐蚀机理都呈现出新的情况和变化。这些情况是传统防腐技术无法完全解决的。它们加快了设备的腐蚀速度，导致装置泄漏、工厂不得不进行计划外的停工，影响到装置的长周期运行和开工周期，此外，因腐蚀引起的事故也增多了。这些都导致炼油厂乃至整个石油化工企业的发展受到了严重的制约。

2 腐蚀原因简析

2.1 低温HCl-H2S-H2O腐蚀

HCl-H2S-H2O腐蚀主要发生在初馏塔、减压塔和常压塔三个位置，具体是在塔体、部分挥发线和三塔顶到冷凝系统之间的设备以及温度小于150℃的部位。石油加工过程中，原油中的盐、硫化物和开采时加入的含氯物质发生变化，形成HCl和H2S。它们的沸点低，因此主要在分馏塔的顶部，遇到蒸汽冷凝水会发生反应，形成酸性较强的腐蚀物质，尤其是H2S，会引起循环腐蚀。一般来说，气相部位的腐蚀情况较轻，液相部位则比较严重，气液相变处的程度最重。

2.2 高温硫和环烷酸腐蚀

当温度在240～425℃范围时，就会发生高温腐蚀，主要发生在初馏塔底至换热系统之间、常压塔的中部和底部、减压塔的侧线和减压渣油换热器等部位。活性硫在高温时会与金属直接发生反应，在与物流接触的各个部位都会出现，属于均匀腐蚀形貌，而温度升高就会促使非活性硫分解为活性硫。温度升高，硫腐蚀加剧，尤其是高温分解出的单质硫，其腐蚀比H2S更为严重。此时，金属表面形成的FeS保护膜会减缓腐蚀速率，但在湍流处或内流速较高时，保护膜就会脱落，新的腐蚀就会形成。

温度范围在260～400℃时，会发生局部的环烷酸腐蚀。无需水，它就能与金属直接反应，形成环烷酸铁，溶于油，不利于保护膜的形成，从而导致腐蚀。

2.3 高温烟气硫酸露点腐蚀

燃烧过程中，加热炉中的燃料油会生成高温烟气，其中含SO2和SO3，它们在低温部位就会与空气中的水发生冷凝，产生硫酸，形成露点腐蚀。因此，在加热炉中，烟道部位的腐蚀是最严重的。

2.4 保温层下腐蚀

当低温部位的设备管道处于150℃以下时，通常会发生保温层下腐蚀，主要原因是保温材料中含氯化物、氟化物和硫化物等物质，或者材料本身是有吸附和吸水能力的孔结构。主要发生的位置包括碳钢系统、露点以下的冷设备等，金属表面会形成大量锈迹，影响设备的材质。

3 防护措施

3.1 调整“一脱三注”工艺

“一脱三注”指的是原油脱盐脱水、注缓蚀剂、注中和剂和注水，是一项重要的工艺防腐措施。在“一脱”中，应注重提高脱盐效率，有效方法包括提高电脱盐的温度、评选合适的破乳剂、适当提高水的注入量、引入超声波破乳技术和选用脉冲变压器。简而言之，这些方法都是为了优化电脱盐的步骤。

“三注”里，注中和剂是中和常减压塔内的HCl与H2S，并调节塔顶馏出线的pH值。使用较多的中和剂是无机氨，但它形成的氯化铵固体会造成结垢和管线的堵塞，进而形成腐蚀，因此多数炼厂用有机胺作为代替。注水是为了控制和调节露点腐蚀部位，使其前移。向塔顶诸如缓蚀剂是为了保护注入点后的设备，但使用过多会产生明显的负面影响，因此在使用前必须对缓蚀剂进行评定。

3.2 设备选材

从设备上进行防腐包括材料、结构和涂料三个部分。在材料防腐上，主要是升级材质，是为了应对高温腐蚀；在常减压工艺中，要根据有关规定选择加强的材质。结构防腐是为了避免应力集中、局部过热或湍流，因此要用较大管径的材料改造流速大的部分，安装时注意磨平焊缝，在弯头、变径、大小头和三通的位置要增加壁厚、加强贴板。此外，对于金属材料，可以添加防腐层。

3.3 安装在线监测系统

把在线腐蚀监测系统安装到常减压装置中，就可以对设备、管道的壁厚、局部pH值等有关腐蚀的状态进行实时监控，获得生产设备的实时动态信息。如在常三线、减二线等安装高温电感探针，在三塔顶部的冷凝罐安装pH探针等，这些探测器可以对相应部位的温度、pH值等实时探测并向决策服务器传送实时数据，便于监控人员时刻掌握设备的腐蚀状况，以便及时调整。

4 结语

综上所述，上述的防腐措施是几类常见的方法，此外，还包括对常减压装置进行定期维修和检查。但目前的实际生产过程中，从检查到防护还有许多不足，因此有关人员需要加强研究，采取更科学的办法，更切实有效地提高常减压装置的工作效率，促进石油炼制企业的发展。

［1］王瑞杰.石油炼制设备腐蚀与防护措施［J］.中国石油和化工标准与质量，2011（08）.

李爽（1981-），男，毕业于辽宁石油化工大学化学工程与工艺专业，助理工程师，现从事生产安全管理工作。