高硫油高温下腐蚀性能及选材研究
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石化装置加工高含硫含酸原油管道腐蚀与用材分析第48卷第2期201化工设备与管道PROCESSV01.48No.21年4月EQUIPMENT&PIPINGApr.2011曾彤1,余存烨2(1.广州石化建筑安装一I:程,广州510726;2.上海石化股份,上海200540)摘要:介绍了国内石化装置加工高含硫含酸原油管道腐蚀情况,分析了各种腐蚀环境与不同装置下管道用材,也分析了常用管道材料的使用特性,并对管道检测与设计等问题进行了讨论。
关键词:管道;中图分类号:TQ含硫与含酸原油;050.9选材;设计;腐蚀文章编号:1009—3281(2011)02-0057-06文献标识码:ACorrosionOccurredinPipingforHighSulfurandHighAcidContainedCrudeOilandZENGTong,MaterialSelectionAnalysisYUCun?ye510726,China;(,.GuangzhouPetrochemicalArchitectureInstallationEngineeringCo.,Lid,Guangzhou2.ShanghaiPetrochemicalShareCo.,Ltd,Shanghai200540,China)introduced.ThepipingAbstract:Inthisarticle,thecorrosionofhilghsulfurandhighacidcontmnedcrudeoilpipinginChinawerewasmaterialsusedinvariouscorrosionenvironmentsanddifferentconstructionsmaterialscommonlyusedinpipingKeywords:piping;wereanalyzed.Atthesametimes,thepropertiesofvariouswerealsoanalyzed.Then,theproblemsexistedindesignandinspectionofpipingdiscussed.sulfurandacidcontainedcrudeoil;materialselection;design;corrosion在炼油化工装置中,管道犹如人体的血管、经络,遍及工厂的各个角落,它根据生产的特点与工艺的要求,来连接设备与机器并用来输送物料。
高硫原油对储罐腐蚀机理分析及对策摘要:加工含硫原油油品储罐存在严重腐蚀问题。
油罐的腐蚀主要为氢的浓差腐蚀、H2S引起的腐蚀和细菌腐蚀;加强设备管理、采用电化学保护、涂料和罐内表面喷铝等是其主要防护措施。
关键词:含硫原油储罐腐蚀对策1、概述大庆石化公司炼油厂近几年,原油加工能力已发展到650万吨/年,随着不断的改造扩建我厂原油加工能力将会逐年增加。
2022年我厂为准备掺炼俄油,在我车间西罐区新建一座年卸车能力为50万吨的俄油栈桥,并对9#、10#两座万立罐进行了改造用来储存俄原油。
2022年为填补我厂原油的不足,我厂掺炼俄油20000吨。
随着我厂的发展掺炼高硫原油将成为我厂的发展趋势,而我厂储罐均按储存低硫原油设计制造的,这使得存储设备的腐蚀问题将会越来越突出。
2、腐蚀机理分析2.1、微电池腐蚀油罐底板积水是造成罐底板电化学腐蚀的重要原因。
含各种离子杂质的水溶液与罐底涂层脱落后的金属表面构成微电池,原油中钙离子、铁离子、镁离子等带电离子增加了电解质水溶液的电导率,加快了腐蚀进程。
以罐底板锈蚀为例,腐蚀过程反应产物Fe(OH)2在积水中溶解氧的氧化下生成Fe(OH)3,氢氧化铁进一步氧化成红色铁锈(Fe2O3.3H2O)。
这种腐蚀由表面开始,逐渐向下扩展,形成鼓包和分层。
随着腐蚀不断的加深和扩展,进而形成罐底板大面积锈蚀区域。
2.2、积水中二氧化硫腐蚀罐底积水中二氧化硫对罐底涂层脱落钢板可发生酸的再生循环反应。
首先二氧化硫氧化并与铁反应生形成硫酸亚铁,然后硫酸亚铁水解形成氧化物和游离酸,游离酸又加速铁的腐蚀,生成新硫酸亚铁,如此反复循环加速对罐底板的锈蚀。
2.3H2S-H2O型腐蚀硫化氢在没有液态水时(汽相状态)对设备腐蚀很轻,或基本无腐蚀,但在遇水时,极易水解,在水中发生的电离式为:H2SH++HS-HS-H++S-在H2S-H2O体系中的H+、HS-、S2-和H2S对金属腐蚀为氢去极化作用,其反应式为:阳极反应: FeFe2++2eFe2++S2-FeS或Fe2++HSFeS+H++e阴极反应: 2H++2e2HH2当原油罐内设加热盘管时,往往加热盘管周围比其它区域腐蚀严重,这是由于MgCl2、CaCl2受热水解产生HCl所至。
高酸高硫原油的腐蚀性研究的开题报告一、选题背景及研究意义原油是世界上最主要的能源之一,其品种繁多,地质储量和化学成分各异。
其中,高酸高硫原油是一类含有大量硫和酸成分的原油,其中硫含量可高达2%以上,酸含量可高达1%以上。
这种原油在开采、加工和运输过程中,由于其化学成分和物理性质的不同,使其具有较强的腐蚀性,会对设备和管道产生极大的腐蚀作用。
高酸高硫原油的腐蚀问题一直是石油工业中的一大难题,直接影响着生产效率、经济效益和安全性,已引起了广泛的关注和研究。
本研究拟对高酸高硫原油的腐蚀性进行深入的探究和分析,旨在为解决高酸高硫原油导致的设备和管道的腐蚀问题提供科学的理论和实践指导。
二、研究内容和方法1.研究内容(1)对高酸高硫原油进行化学成分和物理性质的分析,确定其主要的腐蚀成分和腐蚀特性。
(2)探究高酸高硫原油对常见材料(如铜、钢、镍基合金等)的腐蚀特性和腐蚀机制,分析其产生腐蚀的原因和规律。
(3)通过实验室模拟实验和现场测试,对高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀性进行评估和分析,并提出相关的防腐措施和方案。
(4)针对高酸高硫原油的腐蚀问题,分析其对石油工业的影响及其发展趋势。
2.研究方法(1)采用现代分析技术,对高酸高硫原油的化学成分和物理性质进行分析和表征。
(2)借助压电晶体谐振器(QCM)技术、电化学测试技术等手段,对高酸高硫原油的腐蚀性进行研究。
(3)利用实验室模拟实验和现场测试相结合的方法,对高酸高硫原油的腐蚀性进行评估和分析。
(4)结合国内外文献,对高酸高硫原油的腐蚀问题及其防治措施进行综述和分析。
三、预期成果(1)深入探究高酸高硫原油的腐蚀特性,揭示高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀机制和规律。
(2)评估高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀性,提出防腐措施和方案,为设备和管道的维护和管理提供科学的理论依据和实践指导。
(3)深入分析高酸高硫原油的腐蚀问题及其防治措施,为解决类似问题提供思路和参考。
(4)论文发表和交流,扩大学术影响力太,并为石油工业的发展提供有力的科学支撑。
在石油加工行业中,高硫原油加工装置设备和管道设计选材是非常重要的一环。
高硫原油加工装置需要能够有效地分离硫和其他有害物质,保证产品质量和生产效率,而选材又直接关系到设备和管道的耐腐蚀性能、安全性和长期稳定运行。
要确保高硫原油加工装置设备和管道的设计选材达到高质量、深度和广度兼具的要求,需要考虑以下几个方面:一、选材原则在高硫原油加工装置设备和管道的设计选材中,首先要遵循选材原则,综合考虑材料在高温、高压、腐蚀等特殊环境下的性能。
常见的选材原则包括:耐腐蚀性、耐磨性、高强度、低温脆性和焊接性能等。
在考虑这些原则的基础上,要根据具体的工艺条件和工作环境要求,选择合适的金属材料和非金属材料,以确保设备和管道的安全稳定运行。
二、设备选材对于高硫原油加工装置中的设备,选材应考虑材料的机械性能和化学性能。
高硫原油中会含有硫化氢等有害物质,对设备的材料提出了很高的要求,常用的设备材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
还需要考虑设备的耐磨性和耐蚀性,选择合适的材料来延长设备的使用寿命,并提高运行效率。
三、管道选材在高硫原油加工装置的管道设计选材中,选材应重点考虑材料的耐腐蚀性和耐压性。
高硫原油中的硫、硫化氢等有害物质会对管道造成严重腐蚀,需要选择耐腐蚀性能强的材料,如不锈钢、镍合金等。
管道的选材还需考虑其耐压性能,以确保在高温高压下不发生泄漏和断裂。
在选择设备和管道的材料时,还需要兼顾成本因素。
合理的选材可以降低设备和管道的制造和维护成本,提高整体设备的性价比。
高硫原油加工装置设备和管道的设计选材需要考虑多方面的因素,包括材料的物理性能、化学性能、耐腐蚀性能、耐磨性能等。
只有在全面综合考虑这些因素的基础上,才能选出合适的材料,确保设备和管道的安全稳定运行。
合理的选材还能降低成本,提高工艺设备的使用寿命,从而提高生产效率。
个人观点和理解:作为一名专业的文章写手,我对高硫原油加工装置设备和管道设计选材的重要性深有体会。
在这个领域,选材不仅需要兼顾设备和管道的性能要求,还需要考虑成本和生产效率。
浅析高硫原油对炼油设备的腐蚀与防护Abstract This article describes the corrosion characteristics of Middle East crude oil,main types of sulphide cor rosion and relevant preventive measures as well as the way to strengthen the cor rosion preventing research and implement scientific management.1 概述广州石油化工总厂经过二期扩建和改造,原油处理能力已达770万t/a,原油来源多数为进口原油,1997年原油进口量达总处理量的97%,预测亚太地区石油产量日趋减少,中东地区,特别是沙特原油仍稳定供应,中东原油占世界贮量的65%。
由于中东原油普遍含硫高且价格相对较低,所以广石化总厂选择炼中东高硫原油的比例越来越多,从而造成炼油装置中硫的腐蚀将越加严重。
需要尽快对设备防腐蚀问题进行深入研究,正确选择有关装置的设备材料及防腐措施,确保加工含高硫原油装置的正常运转。
2 中东油的腐蚀特点2.1含硫原油的腐蚀源原油中的硫化物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR')、硫化氢(H2S)、多硫化物(RMS N )等。
这些硫化物中参与腐蚀反应的主要是H2S、S、RSH和易分解成H2S的硫化物,一般称其为腐蚀源或活性硫。
不同的原油所含硫化物的组成不同,即使总含量接近,在加工过程中生成的活性硫化物量也可能出现较大的差别。
如图1所示。
以含硫相近的阿拉伯原油(含硫1.7%)与伊朗原油(含硫1.4%)相比,在250~330℃馏分中的H2S含量,阿拉伯原油高达180mg/L,而伊朗原油只有20mg /L,就是说该馏分所在常减压分馏塔部位前其腐蚀基本没有,而炼阿拉伯原油时要比炼伊朗原油时产生H2S含量严重得多.硫含量不同的原油,腐蚀部位也不一样。
浅谈高温硫腐蚀的形成及处理措施1 概述由于煤炭市场原因,目前公司入厂煤煤质较差,煤中含硫量远超设计值,为了避免水冷壁、过热器、再热器发生高温腐蚀,特制定本措施,本文就高温硫腐蚀的形成及处理措施进行了讨论。
2 高温硫腐蚀产生机理2.1 高温硫化金属在高温条件下容易与硫发生反应,从而导致金属发生腐蚀,这种腐蚀被称为高温硫化。
一般来说,相比较于氧化腐蚀,高温硫化的腐蚀速率要更高一些,因此其危害性也更大一些。
当金属处于氧化性含硫环境中时,虽然会有硫化腐蚀的情况发生,但是所发生的腐蚀主要是以高温氧化为主。
2.2 高温混合气氛下的硫化-氧化当金属处于硫化-氧化环境时,遇到高温时会在硫和氧的作用下发生腐蚀。
在工业生产的过程中,所处的实际环境往往是硫和氧的混合环境,因此经常会有硫化-氧化的腐蚀情况发生。
这种腐蚀情况主要有以下三个方面:(1)当混合气体中主要是以氧为主时,所发生的腐蚀主要是以氧化腐蚀为主,从而形成相应的氧化物;(2)当混合气体主要是以硫为主时,那么所发生的主要腐蚀就是以硫腐蚀为主,最终形成相应的硫化物;(3)当混合气体中的硫与氧含量一样时,这时所发生的腐蚀既有氧化腐蚀,又有硫化腐蚀发生,并且所生产的氧化物和硫化物之间能够共存。
2.3 硫酸盐沉淀热腐蚀当金属材料处于硫酸环境之中时,在高温环境之下会在金属表面产生熔融盐膜,这种物质会吸附在金属的表面,从而使得整个腐蚀情况进行一步加快。
通常情况下,所遇到的硫酸盐主要以M2SO4、M2S2O7为主。
3 高温腐蚀的主要原因3.1 燃烧不良和火焰冲刷在煤炭燃烧的过程中,如果其经常出现燃烧不良的情况或者是经常出现火焰冲刷炉墙的情况,往往会使没有得到充分燃烧的煤粉对管壁造成较大的磨损伤害。
由于煤粉都有一定的棱角存在,这样会使得管壁所受到的磨损情况异常严重,进而导致管壁的保护层破坏,使得管壁全部暴露在外面。
这样会使得煤燃烧过程中所产生的烟气与纯金属进行充分的接触,进而发生相应的腐蚀反应。
高硫油加工装置高温重油管线材质普查及耐蚀材料研究孙亮黄祖娟中石化金陵分公司(南京 210033)摘要本文针对金陵分公司加工高硫、高酸原油后设备腐蚀日趋加重的现状和高温硫腐蚀特点,根据各主要装置选材推荐情况,提出加强高温重油管线日常腐蚀检测和材质升级,确保高温重油部位安全运行。
关键词高硫油管线材料研究11前言腐蚀危害巨大,据一些工业发达国家的统计,每年因腐蚀造成的损失就占国民生产总值的4%左右。
在石油化工企业中,腐蚀造成的损失所占的比例更大。
腐蚀问题首先是经济问题,由于设备腐蚀的发生,导致了检维修费用的居高不下,影响了企业的效益,一些常见、本可避免的腐蚀问题的不断重复发生,导致检维修费用不能集中使用,不能更有效地对真正大的关键设备隐患进行整改。
另外,由于设备腐蚀故障的存在,使装置不能实现长周期运行,成为制约企业经济效益进一步提高的因素之一。
腐蚀问题又是一个安全问题,腐蚀隐患就是安全隐患。
由于设备腐蚀而导致的安全事故,石化企业屡见不鲜,教训惨痛。
腐蚀问题还是一个环保问题,因腐蚀而导致的跑、冒、滴、漏,既浪费了资源、能源,又对环境构成威胁。
因此必须采用合适的防腐措施,以避免腐蚀事故的发生。
腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域2 高温环境下材料的腐蚀2.1 高温硫腐蚀温度范围高温硫对设备的腐蚀从240℃开始随着温度升高而迅速加剧,到480℃左右达到最高点,以后又逐渐减弱。
高温硫发生的温度范围在240~480℃。
2.2 高温硫腐蚀机理高温硫的腐蚀,实际上是以H2S为主。
原油中的硫,一部分作为单体硫存在,大部分则以活性硫与烃类结合以不同类型的有机硫化物的形式存在。
根据硫和硫化物对金属的化学作用,又分为活性硫化物与非活性硫化物,因此,高温硫腐蚀过程包括两部分。
活性硫化物如硫化氢、硫醇和单质硫,在温度达到350~400℃时都能与金属直接发生化学作用,其腐蚀机理如下:H 2S ----→ S+H2H 2S+Fe ----→FeS+H2RCH2CH2SH+Fe ----→FeS+(RCH=CH2)+H2当温度升高到375~425℃时,未分解的H2S直接与铁发生反应:Fe+H2S ----→FeS+H2由于硫化铁的附着力很强,也较致密,对进一步的腐蚀反应有一定的阻滞作用,所以在腐蚀开始时,速度很高,而在一定时间后,腐蚀有所减轻。
石油化工高温设备的腐蚀与设计选材摘要:介绍了提炼石油过程中用于提炼石油的机器设备在工作时被腐蚀的主要类型和机器设备被腐蚀的部位,由于提炼石油在高温环境下进行,并且原油本身就含有很多元素能与机器设备发生反应,其中主要的腐蚀机器设备的情况有催化裂化、高温氧化、高温烟气管道、延迟焦化等多种腐蚀方式;机器设备高温与原油反应,原油中含有的硫元素,机器设备与硫元素接触发生了硫化腐蚀;在提炼时候的过程中,会形成各种垢物,比如高温氢、高温碳化物,这些碳化物也会导致机器设备的腐蚀。
基于以上多种情况,提出了相应的改善机器设备的设计建议。
关键词:腐蚀;金属;材料石油化工行业作为我国重要的生产行业,对我国的经济建设具有重要推动作用。
腐蚀是目前石油化工企业发展中面临最多的问题,因为腐蚀会对石油化工设备的功能和使用周期造成影响,严重的还会引发安全事故,阻碍石油化工行业的发展。
而想要避免设备腐蚀,减少设备损失就必须要对石油化工设备的腐蚀原因进行分析,并找出针对性防腐措施。
1石油化工设备防腐的重要性石油化工设备长期在空气、水中暴露或与腐蚀性设备接触,所产生的能让设备裸露在外的形态、尺寸发生化学反应的现象叫做腐蚀。
腐蚀会给石油化工设备的物理性质和功能造成影响,缩短设备的使用周期,甚至影响石油化工设备的正常运动,严重时引发安全事故。
在实际的生产过程中,石油化工设备腐蚀是常年困扰石油化工企业生产质量的重要难题,既影响了经济效益的提升,又阻碍了石油化工企业的长足发展,导致了资源浪费。
在石油化工企业的爆炸事故中,大部分都是由于腐蚀所致,腐蚀会导致石油泄漏,一旦遇到明火就会发生爆炸,引发严重安全事故。
此外,石油化工设备腐蚀所泄漏的腐蚀气体或者液体还会对工作人员生命健康造成影响。
所以必须要重视石油化工设备防腐,一旦出现腐蚀要及时采取解决措施,保证安全。
2高温机器腐蚀情况高温腐蚀机器是因为材料与原油中的各类气体与各类元素发生反应。
其中观测到的高温原有气体腐蚀机器的类型有:硫化物腐蚀、碳化物腐蚀、高温气体氧化腐蚀、氮化物腐蚀等;机器设备在高温液体环境中被腐蚀的情况有:熔融盐腐蚀,以及沉积金属盐引起的高温腐蚀。
浅析高硫原油加工过程的腐蚀与防腐技术随着石油资源的日益减少及国家对原油资源的调控,加工高硫原油的比例逐年增大。
高硫原油的加工过程中会对设备造成严重的腐蚀,这个问题已引起国内外的广泛关注及研究。
文章简述了高硫原油的特点及在加工过程中的腐蚀类型,并提出了相应的设备和管道的选材方案及防腐措施。
标签:高硫原油;腐蚀类型;防腐措施;选材21世纪以来,随着石油开采程度的深化,采出的原油的硫值却越来越高。
当前,高含硫原油总量中的比例已占到50%以上,在中东地区原油中,高硫原油占了很大的比例。
虽然高硫原油比低硫原油有着明显的价格优势,但高硫原油的加工过程中对设备的腐蚀仍然是有待解决问题。
尤其是在目前高油价的情况下,具有高硫原油加工能力的炼油厂,能在一定程度上通过对原油品种的选择来控制成本。
但高硫原油的加工是一朵“带刺的玫瑰”,使众多炼油企业望而却步。
因此,了解和掌握高硫原油加工过程的腐蚀型式、设备选料及防腐工艺都有着非常重要的现实价值。
1 高硫原油的腐蚀类型在原油生产流程中,非活性硫会向活性硫转换,故使硫化腐蚀不仅存在于一次加工装置,亦同样在二次加工装置中存在,更甚会延伸至下游化工车间装置中。
因此说硫腐蚀会贯穿于整个炼油过程。
按腐蚀特点可以分为硫酸露点腐蚀、高温硫腐蚀、低温湿硫化氢腐蚀及连多硫酸腐蚀。
2 设备及管道设计选材目前,国际上炼制的高硫原油的硫含量不断升高,进口原油将主要是含硫和高硫原油,且主要来自中东地区,为方便讨论,文章就以中东地区原油作为例子进行选材设计。
选材原则及依据:材料的设计选择应遵循经济合理,运行可靠、优先选择国产材料的原则,并依据SH/T3096《高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则》[1]和SH/T3075《石油化工钢制压力容器材料选用规范》[2]等标准。
以上标准对减压塔、闪蒸塔、电脱盐罐、常压塔等高硫原油加工重点设备选材设计都作了很明确的规定,分别要求选用渗铝碳钢、双相钢和碳钢等,这些材料都提出了具体的要求。
高温条件下硫及环烷酸腐蚀交流资料一:硫及环烷酸含量划分二:硫及环烷酸组分三:腐蚀机理四:腐蚀影响因素五: 腐蚀速率的确定一:硫及环烷酸含量划分硫元素在绝大多数原油中都存在,但其浓度随原油不同而不同。
在有些原油中,环烷酸和硫组分同时存在。
因此,在应对硫及环烷酸腐蚀时,有必要区分对待硫组分及环烷酸含量不同的原油。
原油含硫量划分S<0.1% 超低硫原油0.1%≤S<0.5 % 低硫原油0.5%≤S<1.0 % 含硫原油S≥1.0% 高硫原油原油含环烷酸量划分TAN<0.5 mgKOH/g 低酸原油TAN≥0.5 mgKOH/g 高酸原油原油种类划分针对原油中的硫和环烷酸含量不同,可以划分为:(1)低硫、低酸原油(2)高硫、低酸原油(3)高硫、高酸原油(4)低硫、高酸原油在高温下,其对钢材的腐蚀性依次增强。
二:硫及环烷酸组分硫含量及环烷酸含量是指其在原油中的总含量,并不能绝对真实地反映其对钢材的腐蚀。
1:原油中的硫组分可以分为活性硫和非活性硫;活性硫:能与钢起反应的叫活性硫,主要有以下五种: 硫化氢硫醇元素硫硫醚二硫化物在高温下,其对钢材的腐蚀性增强。
非活性硫:主要是噻吩硫, 通常不能与钢起反应;但在高温下(400℃左右),非活性硫会受热分解出活性更强的活性硫。
2:原油中石油酸主要是由脂肪酸、芳基酸和环烷酸组成,其中环烷酸占85%以上,环烷酸又包括一环、二环、三环、四环、五环、六环。
六环以上的环烷酸较少见。
一环、二环、三环较多,二环最多。
高酸原油的各馏分中,单环及双环环烷酸的含量较高,馏分越重,多环或带芳环的环烷酸含量越高。
三:腐蚀机理最常出现硫化物和环烷酸腐蚀的加工装置是常减压蒸馏装置,以及二次加工装置的进料系统,如加氢处理、催化裂化、延迟焦化装置的进料系统。
高温硫腐蚀是一种均匀腐蚀,通常在204℃(400℉)以上发生。
根据加工原油性质不同,这种腐蚀有时与环烷酸腐蚀同时存在。
而环烷酸腐蚀通常为局部腐蚀。