炼油设备腐蚀与防护技术进展研究

杨文学

中国石化海南炼油化工有限公司 海南省儋州市洋浦经济开发区 578100

摘要：作为重要的不可再生资源，石油资源成为了社会经济发展体系中不可或缺的重要组成部分。随着我国经济发展速度的不断加快，对石油资源的需求变得更加迫切，所以导致石油资源的开采难度日益加剧，然而在炼油的过程中，由于炼油设备需要长期的运行，再加上原油中化学物质的影响，从而也出现了炼油设备被腐蚀的情况，一旦出现腐蚀情况，就会直接影响炼油的质量和效率，甚至严重时还会引起安全事故，不仅影响到炼油企业的发展，甚至也会影响社会经济的发展，所以做好炼油设备的腐蚀防护是十分有必要的。

关键词：炼油设备腐蚀；防护技术

引言

目前，随着国内炼油企业加工高硫、高酸原油的经验日益丰富以及对装置进行了多轮的材质升级，炼油装置高温硫和环烷酸腐蚀问题已基本得到了控制。炼油装置低温系统的腐蚀已经成为影响装置安全长周期运行的关键因素，尤其是与氯化氢以及低温硫化氢相关的腐蚀问题。与高温腐蚀相比，单纯依靠材质升级往往不能解决低温系统的腐蚀问题，工艺防腐蚀便成为解决炼油装置低温系统腐蚀的关键。炼油装置工艺防腐蚀技术是指在设备和管道材质不便于升级更换的情况下，采取各种措施降低工艺介质的腐蚀性，从而减缓设备或管道的腐蚀。

1炼油设备腐蚀防护技术

1.1开展炼油设备腐蚀防护设计工作

要想做好炼油设备的防腐蚀工作，就一定要重视炼油设备腐蚀防护设计工作，需要结合腐蚀情况以及应用需求，设计出更加安全、可靠的炼油设备，保证能够满足化工生产的需求，而且也能控制运行成本；同时，还需要严格的控制生产质量，选择具有较强腐蚀性的材料，并做好安装质量控制工作，保证设备的使用性能。

1.2做好炼油设备材料的选择

选择有很强耐腐蚀性的材料，能提高炼油设备的防腐蚀性能。而在选择炼油设备材料的过程中，需要将不同类型材料的性能进行综合的分析和对比，并科学合理的选择出最适宜的材料，保证材料的经济性，合理的控制成本。

2炼油设备腐蚀原因

2.1硫化物腐蚀危害

原油中含有较多的硫化物，在对原油进行处理的过程中，整体设备和原油所处的温度在240℃以上，在高温下，油中的硫化物将会直接与金属发生反应，对设备的内壁进行腐蚀。在与金属发生反应后，产生部分金属离子，使整体的反应速度不断加快，从而使设备受到腐蚀的情况逐渐加重。同时，在温度升高到350℃以上时，硫化物发生反应，反应容器中产生一定量的硫和氢气，二者在高温环境中与金属进行反应的过程中，使金属内壁逐渐变得更加粗糙，进一步加快对金属内壁的腐蚀作用，设备受到腐蚀后无法承受较大压力，进而存在泄漏和爆炸的可能性。

2.2环烷酸对设备的危害

环烷酸是原油中的有机酸，在发生腐蚀后产生的物质能溶于油，在反应过程中，对设备的内壁进行腐蚀，使表面较为粗糙。在原油中，环烷酸的含量相对较大，其酸值一般大于0.5mgKOH/g，此时能够对设备产生较为明显的腐蚀作用。炼油设备温度在220℃以下时，环烷酸不腐蚀设备，在温度超过220℃后开始腐蚀，并随着温度的升高腐蚀程度逐渐增加，在280℃时达到腐蚀性最强的阶段。随后温度升高对腐蚀性无影响，但在350～400℃范围内，设备中硫酸铁膜在高温环境下发生溶解，无法起到保护作用，使其腐蚀作用明显提升。此外，在炼油设备中，内部原油等材料的流速对环烷酸的腐蚀效果同样产生影响，在一定范围内，流速增加使其腐蚀性得到增加，同时会使腐蚀的范围扩大，逐渐对管道和塔盘等处产生腐蚀现象。在炼油过程中，需要将原油通过管道输送到不同的设备中进行反应，在蒸馏反应中，液体在设备中的流速较高，使整体的腐蚀效果加剧，增加故障危险性。

3炼油设备腐蚀优化

3.1成立防腐蚀管理机构

成立以公司副总经理为组长的防腐蚀领导小组，涵盖生产、设备等专业处室。各二级单位成立防腐蚀工作小组，涵盖工艺、设备专业，统一负责工艺、设备防腐工作。生产运行处负责工艺防腐，机动设备处负责设备防腐，专业处室相互配合，针对腐蚀问题，工艺和设备专业共同分析解决，避免了各自为战、分析片面、重复工作的局面。

3.2玻璃钢缠绕加固

玻璃钢缠绕加固是炼油化工设备带压堵漏的一种常用方法，其在实际应用中的具体操作步骤为：第一步，以浸渍或涂刷黏结剂等方式来有效处理玻璃钢；第二步，根据泄漏部位的实际情况选择适宜的充塞物；第三步，利用所选充塞物将泄漏点密实堵住；第四步，以铁箍箍紧泄漏点与充塞物；第五步，利用处理好的玻璃钢对堵漏部位进行缠绕加固。此外还需注意，若泄漏点的位置较高，则在玻璃钢缠绕加固处理过程中应确保各项操作速度足够快，以免因压力过大冲破充塞物而引起二次泄露。一般情况下，玻璃钢缠绕加固的方法比较适用于炼油化工设备的丝头泄漏、裂缝泄漏、管道砂眼泄漏、腐蚀泄漏等的带压堵漏。

3.3炼油装置工艺防腐自动化的离线检测

炼油装置工艺防腐工作中会形成大量的历史数据库，这些资料能够为离线检测和离线控制提供有效的参考和依据。在历史数据的指导下，检测反馈需要的时间长。因此为了提升离线检测效率，可以将注剂输出量分成两个方面进行控制。先标记稳定状态下的控制指标，然后将指标数据带入到公式中计算，通过计算能够得到注入剂的权系数。而且权系数与误差成反比关系，也就是当误差不断减小的过程中，注入剂的量也会随之增大。

3.4注重采用防腐生产工艺

石油炼化企业应注重对生产工艺进行优化，从而起到降低腐蚀问题影响的作用。当前，原油混炼、电脱盐等是常见的工艺防腐措施，下面将对此进行叙述。（1）原油混炼。为了降低原油的酸值与硫含量，原油混炼成为了各大炼化企业最为重要的炼化工艺。在炼化过程中，石油炼化企业可根据生产工艺要求，对原油的混炼比进行科学地调整，使硫含量与酸值可以控制在比较低的界限，确保原油不会对炼化装置产生严重的腐蚀，提升装置运行的可靠性与稳定性。（2）原油电脱盐。为了缓解腐蚀现象，部分炼化企业使用二级电脱盐技术，甚至三级电脱盐技术降低原油中盐的含量。但是，对于电脱盐技术而言，目前存在以下问题，即：①为了降低用水量，部分炼化企业使用酸性水替代纯净水，致使原油中硫元素、氮元素的含量增加，从而加剧了腐蚀程度；②在开采、运输原油过程中，原油中会添加含有有机氯的增油剂，但是有机氯无法在电脱盐过程中有效去除，导致腐蚀问题的严重程度进一步加剧；③与国外相比，我国电脱盐技术的脱盐率比较低，需要进一步研究与改进。

结束语

在原油的炼制过程中，腐蚀一直是一个不容忽视的问题，针对炼油装置的重点腐蚀部位，系统开展腐蚀机理、腐蚀原因分析，提出有针对性的防腐蚀措施，才能实现炼油装置的长周期安全稳定运行，提高炼油装置的经济效益，促进行业技术进步。采用原油混合掺炼、电脱盐、加注工艺防腐蚀助剂、材质升级及表面处理等防护措施，可有效减缓炼油装置的腐蚀。从炼油装置的龙头常减压蒸馏装置开始到后续二次加工装置，采取工艺防腐蚀措施均能减缓设备腐蚀，减少建设投资。同时根据管道的介质特性、注剂注入的分布状态，设计出不同类型的喷嘴并成功应用，为炼油装置的工艺防腐蚀设计提供了参考和借鉴。

参考文献

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