炼油厂常压塔腐蚀与维护的研究与应用

杨小宁

摘要：近年来，随着我国经济的快速健康发展，对目前作为重要石油化工原料的天然原油的市场需求量急剧程度上升。然而，原油加工存在许多严重的腐蚀问题，影响设备材料的寿命和装置的长期运行，给企业和国家造成严重的经济损失。因此，原油的安全加工和连续生产是一个亟待解决的问题。炼油设备的防腐是确保原油安全连续加工的关键。

关键词：原油;常压塔;防腐措施;

引言

石油和天然气是为人类提供最多能源的重要化工原料，被形象地称为“工业食品”。随着我国经济持续快速稳健增长，我国对天然原油的需求也在迅速增加。由于国内低硫原油冶炼资源严重短缺，炼油和化工业普遍面临着国内劣质低硫原油，进口低劣含硫、高质低硫产品原油、重质劣质高硫原油不断竞争加剧的困境局面。同时其中石油产品加工业也一直是支撑我国现代国民经济的重要支柱加工企业，在我们国民经济的快速发展中一直占据着重要的主导角色。但是在国际原油的生产加工处理过程中，存在着一系列严重的化学腐蚀污染问题，严重的直接影响着原油生产的产品安全性与生产设备的正常使用生命周期，从而导致使我们国家在整个宏观的社会经济上也承受到严重的经济损失。因此，确保原油的安全处理和连续生产是炼油厂的基本使命。炼油设备良好的防腐蚀保护是确保这一基本运行的关键。

一、炼油厂腐蚀问题

炼油厂生产系统的腐蚀是影响设备安全和使用寿命的主要因素。常压塔是炼油厂的主要使用设备。原油在一个热交换器和一个炉子中继续加热，然后将它送入一个常压塔，常压塔主要作为原油产品炼制生产过程中传递的重要常压设备。常压塔在运行过程中，主要与石油及水蒸气、酸性气体等各种其他气体接触。石油的主要成分是各种奇怪的物种，但它们不是腐蚀的原因：石油中的微量杂质，如矿物盐、硫化物、水蒸气和二氧化碳，虽然数量很少，但对大气有害。因此，采取有效措施减缓和防止腐蚀是炼油厂生产作业的重要组成部分。在实际生产过程中，需要综合考虑各种因素，包括腐蚀研究领域，重点分析现场工作环境中的腐蚀因素。

随着近年我国综合能源工业的快速推进稳步发展，对天然气和原油的综合能源利用需求量大幅度得到加大，原油开发利用天然资源日益稀缺，原油利用资源结构逐渐显得复杂，包括常压蒸馏在内的炼油设备防腐面临许多新问题，设备的腐蚀保护应引起技术人员的注意。

在石油炼制行业，原油腐蚀设备是很常见的。这种化学物质受到腐蚀后有可能甚至会严重间接损坏设备并且有可能直接导致更严重的安全事故，例如爆炸。因此，研究分析石油设备生产线及加工作业设备的石油腐蚀产生规律，发现石油腐蚀产生原因，采取有效的石油防腐防蚀措施，对于有效延长石油设备使用寿命、降低生产加工成本、保证长期安全稳定运行等都具有重要指导意义。

二、炼油厂常压塔腐蚀与维护

1.常见的腐蚀类型

（1）盐腐蚀是从盐中解离出来的氯离子（主要是氯化镁和氯化钙）与金属反应使管道变薄的一种腐蚀。（2）原油中盐分腐蚀设备是因为盐分水解产生氯离子，表现为电化学腐蚀。（3）低温腐蚀。石油和盐中三十多种惰性盐类的主要主体化学成分分别也就是溶于油的活性氯化钠、氯化钙和溶于水的活性氯化镁，遇到石油和盐与水迅速相互加热时，氯化钙和溶于水的活性氯化镁就会引发水解反应合并生成一种类似于二氯化氢氯酸钠的惰性气体。（4）高温硫腐蚀。在高温区，重油中的硫、硫化氢和硫醇形成高温硫腐蚀环境，腐蚀状态随着温度的升高迅速增加然后减缓。

2.常见的防腐措施

（1）水洗

原油的稳定含水量大大增加了石油能源消耗和石油投资利用成本，二氧化碳、硫化氢等气体溶于水中后就形成了强酸性原油水溶液，对炼油设备、管道和泵体有一定的腐蚀作用。所以用水洗主要是指很多腐蚀性介质通常都溶于水，比如氰化氢。因此，水洗也用于去除这些类型的腐蚀产物。也就是说，预先注入清水来洗去酸和氰化物，可以降低整个系统的腐蚀程度，达到防腐的目的。

（2）材料防腐

可以考虑使用更耐酸的2205双相钢，它对盐酸腐蚀条件的抵抗能力均匀。两种局部腐蚀性能都非常出色。

（3）涂料防腐

穿孔管段内衬涂有盐酸腐蚀、防腐、抗老化、纳米改性防腐涂料、纳米复合砂浆等高附着力涂料。

3.优化设备材料及施工防腐

（1）表面防腐涂層

表面涂层防腐材料是一种镀层或防腐涂层，与金属表面基体结合良好，耐腐蚀性能优良，形成致密的绝缘层，防止设备腐蚀，大大提高常压装置的使用寿命。此外，在设备制备过程中大量使用涂层防腐材料，相比防腐材料的选择，可以直接降低制备成本。通常情况下，常压塔顶部的冷交换设备和空气冷却器可以通过有效的涂层保护，可以将这些部件的设备寿命提高2-5倍。

（2）生产过程腐蚀监控

除了有效的防腐技术外，正确选择防腐材料和持续监测设备的腐蚀状态，在原油加工技术和设备升级或准备的过程中也很重要。

三、防腐研究与应用

常压塔的各种腐蚀部位类型从温度上看可以区分为基层低温氧化腐蚀和基层高温氧化腐蚀，发生基层低温氧化腐蚀的受害部位主要包括有：初馏炉的塔顶和常压炉的塔顶塔内件，塔壁，塔顶部的冷凝器和冷却系统等;同时发生基层高温氧化腐蚀的部位主要包括有：常压炉塔底、加热炉、转子重油机管线、减塔中下部、重油机加热泵和排水管线等腐蚀部位。

结束语

在石油炼制行业，原油腐蚀设备的现象屡见不鲜。这种腐蚀会损坏设备并导致更严重的事故，例如爆炸。因此针对研究分析石油加工生产线及加工机械设备的石油腐蚀现象规律，探明石油腐蚀现象发生的根本原因，进而决定采取有效的石油防腐防蚀措施，对于有效延长加工设备生产使用寿命，降低生产加工成本，确保加工装置长生命周期安全正常运行，具有重大的现实意义。

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