浅谈常减压蒸馏装置腐蚀及防护

王 博

（中国石油化工股份有限公司济南分公司常减压车间，山东济南 250101）

浅谈常减压蒸馏装置腐蚀及防护

王 博

（中国石油化工股份有限公司济南分公司常减压车间，山东济南 250101）

介绍了常减压装置的设备腐蚀主要存在于低温轻油和高温重油部位，对其腐蚀机理进行了分析，并对相应的腐蚀提出防护措施。因为在原油中存在众多的含硫化合物、盐和酸性物等，对于设备的运转构成了严重的负面影响，并且对原油炼制产生了显著的干扰。

常减压蒸馏；装置；腐蚀；原因；防护

1 常减压装置主要腐蚀部位与腐蚀类型

常减压装置作为炼制过程的龙头，同时也属于腐蚀最显著的区域；而伴随深度开采的不断推进，实际存在的原油重质、劣质化问题趋于严重，原油内存在的硫、酸和盐等物质不断增加，造成炼油厂中的各种设施面临严重的腐蚀威胁。

化学腐蚀问题核心集中于200～400℃的高温位置，而电化学腐蚀则核心存在于低于150℃的低温区域。低温轻油部位存在的腐蚀问题，核心因为原油内存在的盐、硫以及氯等物质遭遇分解演变来的H2S—HCL—H2O 环境而导致的，而高温位置的腐蚀核心属于高温硫、环烷酸腐蚀。

2 常减压低温部位腐蚀分析

2.1 低温H2S-HCL-H2O腐蚀

在塔顶低温区域存在的氯离子核心源自于开采过程中，采用化学助剂而带出的有机氯，电脱盐存留的无机氯盐等物质。在电脱盐运转的环节中，原油所含的无机氯盐大部分可被脱除，但仍有部分无机盐残留其中，这些盐类主要有氯化钠、氯化钙和氯化镁。这些盐类在蒸馏过程中会水解生成氯化氢：

在原油方面存在硫酸盐、环烷酸等物质的情况下，在温度不足300℃的环境中，氯化钠会存在一定的水解变化：

盐类水解存在的氯化氢伴随实际存在的挥发油气，转入到分馏塔顶以及有关的冷凝冷却系统方面，遭遇冷凝水的情况下则会演变为盐酸。电脱盐难以高效的解决原油的氯化物，在特定的环境中会存在水解或热解的变化，进一步发展为腐蚀性介质氯化氢，其属于导致初馏塔、常压塔以及减压塔塔顶等位置遭遇腐蚀问题的关键原由。

并且，原油方面存在的硫化物在整流环节中，会演变为特殊的硫化氢，造成塔顶系统方面演变为H2S-HCl-H2O的腐蚀环境。因为其中存在过多的硫，造成塔顶方面的硫化氢参数度提升。而因为硫化氢存在的近似于催化的影响，利用下述反应会使得综合腐蚀存在加剧的变化：

此类实际存在的循环促进效应，属于加工环节中腐蚀恶化的关键原因。

H2S-HC1-H2O 的具体腐蚀形貌属于：碳钢方面属于均匀腐蚀以及坑蚀的状态，Cr13属于点蚀的范畴，18-8 不锈钢则归属于应力腐蚀的范畴。尽管在工艺防腐方面较为常见的注氨，尽管可以发挥中和的效果，但是氨未能实现理想的中和效果，整体的加注量相对较高，容易演变为特殊NH4Cl 垢物，进一步造成空冷器以及热交换器面临堵塞效应，导致垢下腐蚀的问题。其中存在的腐蚀易发位置涵盖：冷凝塔顶、冷却器、空冷器以及管线低温等区域。

2.2 低温烟气的露点腐蚀

因为在燃料气方面存在众多的硫元素，使得燃料气在具体的燃烧环节中，会演变为众多的二氧化硫，其和有关的氧气反应共同演变为特殊的三氧化硫。因为在烟道气方面存在一定的水蒸气，特定情境中会演变为亚硫酸以及硫酸液滴。除此之外，其中还存在氯化物等物质，其会演变为特殊的酸性物质，进而对于预热器构成显著的腐蚀问题。

伴随节能体系的持续成长，需要排烟温度控制在较低的范畴，但烟气方面的硫在低温环境中会针对余热回收方面的换热构成显著的低温露点腐蚀问题，其实际演变为控制排烟温度、提升热效率的核心障碍。

2.3 高温部位的腐蚀分析

高温硫腐蚀的核心原因属于硫化氢、硫醇以及有关的单质硫腐蚀，而此类物质多数属于其余硫化合物分解而产生的，此类物质在300～400℃的环境中可以直接和金属存在特殊的化学效应：

实际演变而来的硫化亚铁在金属的表层位置会演变为相对松散的特殊保护膜，而在遭遇高速流体冲击的情况下，腐蚀层往往会存在破坏脱落的问题，使得金属表层直接接触介质，带来更加严重的腐蚀问题。340～400℃的环境中，硫化氢能够进一步分解演变为单质硫，该物质存在更显著的活性，带来更为严重的腐蚀问题。有关腐蚀较多的存在于炉管、转油线以及其他构件和管线位置。

2.4 高温腐蚀的影响因素

①温度：在温度超出240℃的情况下，硫腐蚀会不断的恶化，在350～400℃的情况下，H2S 演变为特殊的活性硫，构成更为严重的腐蚀性。环烷酸腐蚀的具体温度参数属于：首个峰值为232～280℃，超过该参数的情况下腐蚀存在一定的减缓，而下一个峰值则属于350～400℃。② 硫含量：其属于影响腐蚀的案件要素，一般情况下该参数更高则代表着腐蚀问题更加显著；但酸与硫同时存在的情况下，其会演变为特殊的竞争协同等效应；现场经验表示部分情况下，低硫低酸相对于高硫低酸而言，存在更高的腐蚀性。③ 酸值：原油以及馏分油的具体酸值参数，属于判断环烷酸腐蚀的关键指标。在实际的酸值（KOH）超出临界参数0.5mg/g的情况下，腐蚀效率会存在显著的提升。④ 流速、流态：针对流速相对较高的位置而言，其腐蚀会存在显著的提升，流速提升的同时腐蚀速度也随之而提升。腐蚀显著的位置多数属于流速较高，同时容易存在涡流的位置。在外观的角度来分析，腐蚀通常先存在点蚀，而点蚀的产生再度加速漩涡的发展，带来更为严重的点腐蚀问题；硫含量偏高的情形中，若硫化亚铁氧化膜遭遇外力的破坏问题，则点腐蚀会随之而恶化，演变为更为普遍的腐蚀问题，对于设备的运转构成严重的威胁。

3 防腐措施

整体而言，针对轻油低温位置采取工艺防腐作为核心方式，并且配合材料方面的升级；而针对高温重油的位置则以材料为核心，以工艺为辅助。采取原料油深度电脱盐、注入缓蚀剂和监测技术应用的加强等措施。日常腐蚀养护的过程中，需要关注下述几点问题。

1）判断原油性质，参照设防值而调整材料的硫、氯含量以及酸值参数。

2）氯腐蚀方面以预防为核心，强化其中的脱盐效率，拟定有机氯的极限参数，从来源的角度进行高效的限制。优化操作工艺；优化“一脱三注”技术。

3）调整塔顶注水、注氨、注缓蚀剂比例，有效控制塔顶腐蚀。

4）在条件允许的情况下，改注有机胺，以此来解决注氨水存在的问题。

5）高温部位要选择正确的材质，同时可加注高温缓蚀剂。

4 结论

常减压蒸馏装置是炼化企业的“龙头”，伴随炼油技术的持续成长，让有关设备的运转时长存在显著的增加。常减压设备为其余设备的运转供给充足的材料，针对此类设备开展防护工作，为达成炼化企业的高效运转奠定良好的基础，确保其可以稳定的运转，能够有效提升其整体的运转周期。

[1] 傅吉江，郭美莲.常减压蒸馏装置实现长周期运行分析与对策[J].炼油与化工，2005.

[2] 胡明华.常减压装置加工高含硫原油的防腐措施[J].石油化工设备技术，2002.

Discussion on Corrosion and Protection of Atmospheric and Vacuum Distillation Unit

Wang Bo

The equipment corrosion of atmospheric and vacuum distillation unit is mainly existed in low temperature light oil and high temperature heavy oil parts.The corrosion mechanism is analyzed and protective measures are put forward for corresponding corrosion.Because there are a lot of sulfur compounds，salt and acid in crude oil，it has a serious negative impact on the operation of the equipment，and has caused significant interference to the re fining of crude oil.

atmospheric and vacuum distillation；unit；corrosion；reason；protection

TE986

B

1003–6490（2017）10–0080–02

2017–07–08

王博（1987—），男，山东济南人，工程师，主要从事石油炼制工作。