炼油设备腐蚀与防护技术新进展

杨志博

摘要：众所周知，直接开采未经加工的石油，是不能够进行直接应用的，需要经过专业的加工和处理形成石油产品，才可以投入到生产生活中去，从20世纪后期开始，我们国家的科学技术水平得到突飞猛进的发展进步，炼油行业也获得空前发展，石油产量也实现逐年上涨的良好局面。但是，因为石油炼制设备使用时间过长，同时因为原油中含有多种化学物质，导致石油设备出现大面积腐蚀，影响炼油质量和效率，严重时甚至可能引发安全事故。

关键词：炼油厂设备;防腐;防治措施

炼油企业作为国家能源发展的战略组成部分，炼油厂运行的效率与质量，间接的影响到其他附属产业。在实际炼油过程中由于工艺的特殊性，容易对炼油设备造成一定腐蚀，为了保障设备运行的可靠性，需要对被腐蚀的设备进行有效的维修保护。

一、炼油厂设备腐蚀的机理因素

（一）硫化物腐蚀机理

我国国内油田开采的原油，硫化物的含量，近年来在呈上升趋势。而在原油加工生产过程中，又必须经过高温高压这一生产环节。当原油中的硫化物在温度上升到1200℃时，便开始进行分解，很多原本不活跃的硫化物变得活跃起来，从而会使设备出现三种类型的腐蚀情况：一是H2S-HC1-H2O型腐蚀。它是电化学腐蚀的其中一种。如果炼油厂采用的设备是不锈钢材料，则腐蚀相对较弱;如果采用的设备是碳钢材料，则腐蚀会相对比较严重。二是H2S-HCN-H2O型腐蚀。这种类型的腐蚀将会使设备表面的保护膜受到破坏。假如炼油厂的设备所采用的材料是碳钢，那么，设备受腐蚀的程度就会较弱;假如炼油厂的设备所使用的材料是不锈钢材料，那么，设备受腐蚀的程度就会较强。三是连多硫酸型腐蚀。该种类型的腐蚀，在设备的焊接区域发生较多，当设备处于停止运行状态时，焊接物质就会和空气在高温的作用下产生硫酸，再加上炼油设备本身的应力作用，设备就会出现应力腐蚀的开裂情况。

（二）氢化物的腐蚀

氢化物是炼油过程中出现的一种特殊化学物质，在高温临氢设备进行原油加工处理工作时，若是没有对临氢设备进行科学合理的加氢处理和析氢处理，则会出现氢损伤的情况，进而导致了氢腐蚀和氢鼓泡的相关设备问题，直接影响到了原油的正常安全生产。如钢材设备在进行原油生产过程中，钢材当中含有的氢元素和碳化物会发生一定的化学反应，最终形成了甲烷气泡。当出现甲烷气泡时，钢材质设备的表面则会出现一定程度的腐蚀损坏，导致了钢材质设备的整体结构强度和材料韧性出现明显的下降，降低了炼油设备运行的安全性与可靠性。氢鼓泡现象是炼油设备当中常易发生的一种腐蚀，必须对其进行一定的防护处理，科学规避此类情况的发生。

二、炼油厂设备防护措施

（一）防腐材料的使用

实践证明，智能涂料在炼油设备中的应用，防腐效果很好。主要有：一是在智能涂料中添加低密度脂蛋白，可以增強离子交换能力和反应动力学的能力。通过高速离子交换，使缓蚀剂快速流失;通过低速离子交换，使缓蚀剂腐蚀性变差。要想获取最佳的防腐蚀效果，就要在涂层的使用寿命上研究出一个最佳的离子交换速度;二是合成低密度脂蛋白，选择适当速率释放抑制剂，用于聚合物基涂层，以保护炼油设备;三是使用共沉淀法合成低密度脂蛋白，通过蒸馏水去除碳酸盐，选择聚乙烯醇作为涂层的复合基体，涂于炼油的设备上。

（二）科学应用工艺，提升设备防腐技术水平

科学的快速发展，使工艺防护技术的研究不断取得新的突破，科学引进、应用先进的防腐工艺技术，能够有效提升炼油厂设备腐蚀的防护管理水平，现在常用的防腐工艺主要有注射新鲜水、缓蚀剂、电脱水和电脱盐等技术。通过采用不同的防腐蚀技术，减少设备的腐蚀损害，尽可能延长炼油厂设备的使用寿命，保证炼油设备的安全和稳定运行。例如，引进电脱盐一一常减压联合装置，电脱盐防腐工艺作为第一道工序，通过常减压装置能够有效降低炼油厂设备中原有的盐分，可以使炼油厂设备在一定程度上减少腐蚀，延长使用寿命，在此基础上，可以对常减压联合装置进行优化创新，使电脱盐一一常减压联合装置能够根据加工负荷、原有状态进行自由调整，当出现炼油厂设备负荷较低时，使一级两脱盐罐由并联状态自动切换为串联状态，提升对炼油厂设备脱盐的效果，降低炼油厂设备被腐蚀的风险。除此之外，还可以引入腐蚀在线监测技术，在反应塔顶等关键设备设置安装监测探头，设定观测目标值。

（三）高低硫均衡进厂

原油中含有大量的硫或硫化物，在炼制生产过程中要对硫的含量进行严格的控制，是有效解决和处理石油炼制设备遭受腐蚀破坏问题的重要因素。一是高低硫原油要在均衡的前提下输送到炼厂各装置。二是要改进石油炼制和加工方案。三是要对各项生产工艺进行严格的控制，尤其是脱硫工艺的严格要求和控制。

（四）预防工作的开展

在炼油设备腐蚀管理工作进行时，不能当设备出现严重腐蚀之后，才开展相关的腐蚀处理工作，此时设备的整体性能已经出现了严重的损坏。为了避免此类问题的发生，需要提高预防管理工作的质量。在设备运行过程中，通过预防管理工作的开展，排除设备可能存在的安全隐患，提高设备运行的安全性与可靠性。若是在预防工作进行时，发现了相关设备存在腐蚀的潜在隐患，则可以对其进行一定的处理，保证炼油设备运行的安全与稳定。在炼油设备生产方案设计规划时，相关的设计工作人员则需要考量到设备的腐蚀变化，利用计算机电脑制作相关设备的具体模型，利用数据演算的方式，预判出设备在未来使用过程中会受到怎样的腐蚀变化。

三、结束语

综上所述，在炼油厂设备运行过程中，腐蚀不可避免的影响着设备的安全，通过对设备腐蚀的诱发因素进行研究分析，以开展相对应的设备检修维护工作，科学地规避管理设备腐蚀问题。

参考文献：

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[2]安清泉.炼油厂设备腐蚀减薄与防护研究[J].中国设备工程，2019，421（10）：119-120.