加氢装置湿硫化氢腐蚀问题浅析

加氢裂化装置的腐蚀问题及对策分析【摘要】在化工设备中，加氢裂化装置因为原油含量的增加而出现腐蚀加剧的情况，给安全生产带来了很大的隐患，这就需要从本质上对其腐蚀的原因进行分析，制定相应的防护措施。

本文主要是分析加氢裂化装置的腐蚀情况，包括氢损伤、硫化氢腐蚀、Cr-Mo钢的回火脆性、铵盐腐蚀、磨蚀、奥氏体不锈钢连多硫酸应力腐蚀开裂【关键词】加氢裂化腐蚀奥氏体在化工设备中，加氢裂化装置由于常常在高温、高压、临氧环境下工作，所以具有易燃易爆性等危险特性，安全的重要性在设备的运行的过程中越来越重视。

近年来，由于含硫化物在原油内含量的增多，导致对加氢裂化装置腐蚀情况加剧，这样影响设备的正常运转，使设备产生一定的安全隐患，日常工作中应该加强设备的防腐工作，防止因腐蚀造成的设备故障。

出现安全事故，。

本文主要分析了加氢裂化装置中发生腐蚀的情况进行，探讨相应的防腐措施。

1 氢损伤及其防护氢损伤主要有高温氢损伤、氢脆和奥氏体不锈钢堆焊层的氢致剥离。

高温氢腐蚀是氢在高温下侵入钢中和晶间的碳化物发生反应而产生甲烷导致内部脱碳。

即：Fe3C+2H2=CH4+3Fe。

CH4在非金属夹杂物部位和晶体空间具体而产生局部高压，形成的应力集中导致钢材发生裂纹等而降低了钢的强度和韧性，发生晶间断裂。

为避免发生高温氢腐蚀，工艺必须严格按要求进行，不能出现“飞温”，操作平稳，停工时的反应器温度不要在135℃以下。

氢脆主要是因氢在钢中表现出的脆化，一般在150℃以下是渗入氢导致，如果在某特定温度区间恒温一段时间就能将氢释放出来使钢的机械性能逐渐恢复。

扩大法兰密封槽底部转交半径可以实现氢脆的防护，避免在法兰密封槽底部出现裂缝。

在催化裂化装置的反应器开始工作的过程中，首先将温度升高到一定程度后在升压，如果停止工作，应当先降低压力后在降低温度，杜绝直接进行紧急停工的操作和非正常升温操作。

螺栓的上紧力需要严格控制，避免因上紧力的分布不均而导致法兰和螺栓过承压过大。

加氢装置设备常见腐蚀分析及防护措施摘要：本文简要介绍了对于高硫油的加氢装置中设备常见的腐蚀，初步分析了腐蚀产生的机理并介绍了一些防腐措施。

关键词：加氢装置腐蚀防护措施1、前言加氢是当今石油化工领域中处理高硫油的主要途径和方式。

随着国内炼油企业炼制进口高硫油的比例越来越大，新建的加氢装置也随之增多。

各类加氢装置中尤以加氢裂化和渣油加氢装置的操作条件最为苛刻，反应器操作压力近20MPa，反应温度也在400℃以上。

因此要搞好设备管理，必须对加氢的腐蚀状况及相应防护措施有一个全面的了解，对腐蚀做到早认识、早管理、早防护，不应有因腐蚀引起影响安全生产的事故发生。

现就加氢装置中一些常见的设备腐蚀原因及防护措施作一浅析。

2、加氢装置常见的腐蚀形态2.1、氢的腐蚀加氢装置中设备不可避免地要处于氢的环境中，氢分子既小又活波，再加上高温高压的操作条件，因此氢很容易渗入缸中并于钢种的成分发生反应。

氢的腐蚀可以分为两类：高温氢腐蚀和氢脆。

（1）高温氢腐蚀。

表现为两种形式：一是表面脱碳，二是内部脱碳和开裂。

以后一种的影响较大。

内部脱碳是由于氢扩散到钢中发生反应生产甲烷，即：Fe3C＋2H2→CH4＋3Fe。

甲烷在钢中的扩散能力很小，聚集于晶界空隙附近，形成局部高压，造成应力集中，使刚才产生龟裂、裂纹或鼓泡，导致刚才的强度和韧性显著下降。

这种腐蚀是不可逆现象，也称永久脆化现象。

（2）氢脆。

所谓氢脆是由于氢残留于钢中所引起的脆化现象，即原子氢在高温高压状态下侵入钢中，使钢材晶体的原子结合力变弱，或者成为氢分子在晶界或夹杂物周边析出。

产生氢脆的钢材其延伸率和断面收缩率都显著下降。

氢脆的发生一般是在发生氢渗入后恢复到150℃以下时发生。

如果在此温度上某一温度区间恒温一段时间析氢，则可以使氢较彻底的释放出来，钢材的力学性能仍可恢复，因此，氢脆是可逆的。

2.2、硫化氢的腐蚀在加氢装置中，由于原料中含有大量的硫，因此会有很多的H2S腐蚀介质生产。

加氢装置FeS的危害及对策措施前言与满足新的排放标准的清洁燃料相比，目前我国汽油产品质量总体表现为硫含量和烯烃含量高，柴油产品质量总体表现为硫、芳烃含量较高，密度大而十六烷值低。

相关的加氢技术可以直接生产优质石油化工原料和清洁燃料，因而受到众多炼油企业的重视和青睐。

随着炼厂加工高硫原油比例的增大，加氢装置脱硫深度的提高，硫对加氢装置设备的腐蚀也日趋严重，其腐蚀产物多以FeS的形式出现。

因此，消除FeS的危害对提高加氢装置的运行质量和运行安全十分重要。

1FeS的形成随着石化企业加工原油中硫含量的增加，系统中H2S含量亦随之增加。

依加工低硫而设计的设备、容器受高温硫和H2S腐蚀加剧，高温硫和H2S腐蚀均生成黑色的FeS，FeS很致密，但系统有氢气存在时，氢气会穿透FeS膜，使致密的FeS膜遭到破坏，从而裸露出新的金属，导致腐蚀不断向纵深发展。

如此反复作用，便形成大量层状的FeS腐蚀产物。

加氢装置的分馏系统由于水和硫化氢共存而引起硫化氢腐蚀。

湿硫化氢环境被称作酸性，美国腐蚀工程师国际协会(NACE)对H2S环境的定义为：在炼油工艺过程中，水相中的H2S≥50μg/g。

但引起腐蚀开裂所需的水相中的H2S临界浓度并不十分肯定。

碳钢及低合金钢在250℃以下的无水硫化氢中基本不腐蚀，而当有水共存时对金属将产生明显的腐蚀。

硫化氢在水中发生离解，湿H2S环境碳钢及低合金钢的设备和管道的腐蚀是一种电化学反应过程，其结果导致FeS的生成。

2FeS的危害2．1FeS自燃由燃烧的定义可知，燃烧需具备三个条件：有可燃物存在、有助燃物存在、有能导致燃烧的能量。

金属受H2S或高温S腐蚀后，生成FeS。

FeS遇到空气后，便会发生氧化反应，铁的硫化物氧化反应放出大量的热，而FeS层状结构的存在，将不利于热量的散失，从而构成了高温热源。

FeS在常温下迅速氧化自燃，自燃时不发生火焰，只是发热到炽热状态。

当达到一定温度时可引起其他物质燃烧，损坏设备材质。

炼油装置湿硫化氢应力腐蚀分析中国石化茂名分公司吕运容摘要：本文结合部分案例，对炼没装置湿硫化氢应力腐蚀环境进行了分析，指出了炼油装置湿硫化氢应力腐蚀环境的部位，提出了防范措施。

关键词：硫化氢；应力腐蚀近年来，沿海和沿江炼油厂加工进口中东高含硫原油的比例不断增加，设备腐蚀日益加重，设备腐蚀问题已经成为影响装置安全、长周期运行的关键因素之一，炼没装置湿硫化氢应力腐蚀问题时有发生，应引起广大技术人员和防腐工作者的关注。

本文结合部分案例，对炼没装置湿硫化氢应力腐蚀环境进行了分析，提出了防范措施。

一、腐蚀案例1、加氢装置（1）茂名石化一加氢装置汽提塔顶回流罐（容104）器壁97年查出60多个鼓泡。

容器材质为A3F沸腾钢，钢的纯净度不够，钢内夹杂物多，GB150-1998已不允许用沸腾钢制造成压力容器，更不能用于有应力腐蚀开裂敏感性的介质。

（2）茂名石化三加氢装置循环氢压缩机C1101、四加氢装置循环氢压缩机C301气体引压阀阀盖螺纹连接处断裂（见图1），阀杆与阀盖飞出，大量氢气喷出，车间发现并处理及时，未发生恶性事故。

断口为典型脆性断口，判定为湿硫化氢应力腐蚀断裂。

该阀为上海某阀门厂制造，阀体材质为18-8奥氏体不锈钢（含Cr18.2、Ni8.62），硬度HRC56，断裂六角螺母材质为Cr13(含Cr14.8)，硬度HRC70，金相组织为马氏体，对SSCC最敏感，这样高硬度（远高于HB235）与敏感的马氏体组织的螺栓在H2S+H2O的作用下，在应力集中的螺纹尾部产生应力腐蚀断裂。

（3）茂名石化三加氢装置干气冷却器（E1110）小浮头螺栓断裂，材质为1Cr13 、35CrMoA使用约一周时间，均断裂，后改用Q235，使用良好。

1Cr13金相组织为马氏体，对SSCC最敏感，且硬度高，在H2S+H2O的作用下，易产生应力腐蚀断裂。

2、催化装置（1）茂名石化二催化装置冷305/1、2小浮头螺栓断裂，材质为2Cr13，后改用Q235，使用良好。

微晶蜡加氢装置H2S腐蚀问题分析及防治摘要:H2S是高压加氢精制装置微晶蜡生产过程中的产物,在实际生产流程中,对其加氢装置相关设备产生腐蚀,并对工作人员身体造成了危险,文章结合笔者实际工作经验对石油化工装置中的硫化氢腐蚀问题进行研究,在分析装置H2S腐蚀形成机理及影响因素的基础上,着重对微晶蜡加氢装置H2S腐蚀详情进行探究,并有针对性的提出相关腐蚀防止措施,以保证设备的正常使用,并延长使用年限,同时可以防止安全事故的发生,保证工作人员生命安全。

关键词:H2S;腐蚀;微晶蜡;加氢装置H2S对加氢精制装置的相关设备和管道的腐蚀是一个复杂的过程,设备的腐蚀程度主要与活性硫的组分及含量有关。

石油和石油产品中硫含量和硫化物的类型并不完全相同。

北京石科院的研究认为:活性硫主要包括元素硫、硫化氢、硫醇、二氧化硫等。

石油中元素硫含量很少,主要是含硫化合物,在常温下元素硫及硫化物不活泼,无腐蚀性,但当温度超过150℃时,硫可与某些烃反应,生成硫化物和硫化氢。

大多数硫化氢来自石油加工过程中脂肪族硫醚、硫醇等硫化物的热分解和催化分解。

在加氢过程中,噻吩类硫化物也可加氢分解生成硫化氢。

它是弱酸|生气体,具有较强的反应活性。

硫醇则一般集中在较轻的馏分中,随着馏分沸点的升高,硫醇含量急剧下降,在300℃以上的馏分含量极少。

石油加工过程中会分解出H2S、HCl、H2,由于存在非活性硫不断向活性硫转变,形成复杂的硫腐蚀。

从腐蚀环境考虑,硫腐蚀可分高温H2S腐蚀和低温(湿)H2S腐蚀两种,两者均可造成过程设备的电化学腐蚀,其中湿H2S又可造成设备氢鼓泡(HB)、氢致开裂(HIC)、含硫化合物应力腐蚀开(SSCC)和应力导向氢致开裂(SOHIC)4种腐蚀态。

加氢精制是指在一定温度、氢分压及催化剂条件下,加氢原料中含有S、N、O等非烃化合物和有机金属化合物发生加氢脱S、脱N、脱O、脱金属氢解反应,而烯烃、芳香烃等不饱和烃则进行加氢饱和转化。

柴油加氢装置的低温湿硫化氢腐蚀与防护作者：李航杨国颂来源：《中国科技博览》2018年第32期[摘要]考虑到柴油加氢装置在柴油生产过程中的重要意义，本文将论述的主题确定为柴油加氢装置的低温湿硫化氢腐蚀与防护情况。

在本篇文章中，笔者首先就柴油加氢装置生产过程中，容易出现的低温湿硫化氢腐蚀类型进行了分析，接着便以上述类型产生的原因进行探索，并在此基础上，针对性提出了有助于缓解柴油加氢装置低温湿硫化氢腐蚀情况的防护策略，希望能够为行业相关人士提供有价值的信息。

[关键词]柴油加氢装置；低温湿硫化氢腐蚀；注射减缓蚀剂中图分类号：TS566 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）32-0074-01引言随着我国石油产业的飞速发展，作为轻质石油产品的柴油在市场上开始具有广阔的发展前景，使得柴油加氢装置性能的稳定性成为了人们关注的焦点。

在柴油的加氢过程中，通常会产生一系列的化学反应，同时排放出硫化氢等一系列具有高度腐蚀性的化学物质，使得柴油加氢装置在长期的生产过程中面临着被腐蚀的风险，一旦柴油加氢装置的生产性能下降，会影响柴油生产工艺的顺利进行。

一、浅析柴油加氢装置的低温湿硫化氢腐蚀类型（一）反应产物及应力腐蚀在石油化工生产中，加氢工艺能够对柴油产品进行精细化的制造与加工，促使柴油的加工深度得以提高，继而显著提高柴油的使用性能，保障机械的运行安全。

柴油加氢装置产生腐蚀现象的原因大多来源于腐蚀介质，通常一种是高压氢，另一种则是在脱硫工艺当中，产生了大量硫化氢与氯化铵，这些介质对柴油加氢装置具有不同程度的腐蚀性。

就像汽提塔、冷凝冷却系统，以及循环氢脱硫等系统的反应产物中，就会产生低温湿硫化氢腐蚀，或者是氯化物腐蚀应力开裂等情况，使得柴油加氢装置受到不同程度的腐蚀危害。

而且，在加氢工艺的停工期间，柴油加氢装置中存在的连多硫酸等介质，会对加氢装置造成应力、腐蚀等影响，导致加氢装置出现开裂的情况，继而影响到柴油加氢装置的使用性能[1]。

加氢装置设备腐蚀情况分析及研究对策作者：王新江来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第09期摘要：当前，在石油化工中各种技术被广泛使用，加氢炼化技术就是一种处理高硫油的技术。

近年来，国内的很多炼油企业加大了对于高硫油的进口比例，这也就使得新建的加氢装置数量逐渐增多。

在各类加氢装置中，操作条件最为严格属加氢裂化和渣油加氢装置，并且极易受到腐蚀的影响，为了确保装置的正常使用，必须加强对于加氢装置设备腐蚀情况分析及研究对策的探究，避免由于腐蚀原因而发生安全生产事故。

关键词：加氢装置设备；腐蚀情况分析；研究对策1 加氢装置设备腐蚀情况分析①氢的腐蚀。

对于加氢装置设备来说，其必然要处在一个含氢的状况中，而氢分子由于自身既小又活泼的特点，再加之高温高压的操作条件，这就使得氢极易渗入到钢中，并且同钢中的成分发生反应；②硫化氢的腐蚀。

在加氢装置中，原料中大量的硫存在，这就会生成很多的H2S腐蚀介质。

一般来说，H2S的腐蚀分为两类：高温H2S腐蚀和低温湿H2S腐蚀；③连多硫酸的腐蚀。

连多硫酸（H2SxO6X=3-6）是因为在含有高温H2S的气氛下设备操作过程中生成了FeS，如果设备停止了运行或是进行停工予以检修的话，出现的水分会与FeS 一起进入到设备中并发生氧化反应。

这类介质最常发生的腐蚀情况就是晶间裂纹，发生原因通常是在装置停检的时候部分水分进入了设备的表面，所以这种腐蚀开裂情况也叫作应力腐蚀开裂。

发生连多硫酸腐蚀情况最多的地方在分馏系统的塔、罐及换热器中。

2 加氢装置设备腐蚀对策①设备防腐手段。

设备防腐可以通过材料升级、表面处理和阴极保护来实现。

在装置设计过程中，应根据装置的加工原料种类、性质及操作条件来对装置的腐蚀风险进行评估，以此，合理选择设备材料并进行相应的防腐处理。

在装置检修的过程中，要对腐蚀部位进行再次的评估，根据评估所得出结果来确定是否需要進行材料升级或采取防腐处理；②腐蚀检测。

大修腐蚀检测：通过全面、系统的腐蚀检测，全面掌握设备的腐蚀状况，并分析其中存在哪些方面的管理缺陷。

加氢裂化装置硫化氢危险点分析赵鸿宾李德升摘要：二联合车间加氢裂化装置高温、高压、临氢、有硫化氢存在，如何防止硫化氢泄漏中毒，是装置安全操作的关键。

关键词：硫化氢腐蚀泄漏硫化氢为无色气体。

具有臭蛋气味。

易溶于水,亦溶于醇类、石油溶剂和原油中。

硫化氢是一种神经毒剂，对人危害相当的大。

在加氢裂化装置，硫化氢是加氢反应的产物，也是加氢反应的必需物，系统中含有大量的硫化氢，存在于气体或溶于油中，怎样防止硫化氢泄漏中毒，就成为装置安全操作的重点。

下面对高硫化氢的危险点进行分析：1.温度变化引起的泄漏区域S kmole/h位置相关设备H2加氢反应器入口E101、F101、R101 1.57加氢反应器出口R101、E10110.75R102、E102、E103、E104、E105、E106、A10110.34在生产操作过程中，过大幅度的温度变化会引起密封处的间隙发生变化，当密封物质不能补偿其间隙变化时，就会发生泄漏。

这些问题主要出现在加氢裂化的高压反应区域。

当系统出现超温事故时，较大的温度变化会使加氢裂化反应器出入口法兰处发生泄漏着火事故。

在这两处法兰处，设置了保护蒸汽。

如果发生泄漏着火事故，则打开蒸汽稀释降温，尽可能避免事故进一步的扩大。

在加氢裂化反应器催化剂发生飞温事故时，高速泄压系统投用紧急泄压带油带热，但工艺介质过快的流率会使高压冷却设备的冷却失效，也会引起泄漏的情况。

这就要求做好事故的检查监测工作，防止泄漏事故发生。

2.腐蚀引起的泄漏区域S kmole/h名称位号H2高压空冷A10110.34汽提塔塔顶C201 1.22海绵吸收塔顶C2020.75脱丁烷塔顶C206 3.17脱乙烷塔顶C207 3.38冷高酸性水D103 6.43冷闪酸性水D104 6.25汽提塔顶回流罐酸性水D2010.0091尾气分液罐酸性水D2080.0002硫化氢在一定条件下会产生湿硫化氢腐蚀，可造成管线设备腐蚀泄漏。

在分馏区为了防止汽提塔、脱丁烷塔顶、脱乙烷塔顶的硫化氢对冷却设备的腐蚀，采用注入缓蚀剂的方法，可以中和硫化氢，还可以在管线设备表面生成钝化膜，进一步保护设备。

化工设备中，由于原油含量的增加，加氢裂化装置的腐蚀加剧，给安全生产带来了很大的隐患，必须对其进行根本的分析，并采取相应的防护措施。

对加氢裂化装置的氢损伤，硫化氢腐蚀，碳钢的回火脆性，铵盐腐蚀，奥氏体不锈钢的磨蚀和过多硫酸应力腐蚀进行了分析。

一、氢损伤及其防护氢的损失主要是高温氢损、氢脆和奥氏体不锈钢堆焊层的脱氢。

高温度氢气腐蚀是指钢中晶间碳化物中的氢气进入高温反应生成甲烷的内部脱碳。

也就是说：Fe3C+2H2=CH4+3 Fe。

具体表现为非金属夹杂位置和晶间空间，产生局部高压，形成应力集中，导致钢件开裂等，使钢件强度、韧性下降，导致晶件断裂。

为了防止高温氢气腐蚀，工艺必须严格按要求进行，不能出现“飞温”，操作平稳，反应器停机温度不低于135 C。

氢的脆性主要是由于钢中氢的释放，一般低于150°C是由于氢的渗入所致，如果在一定的温度范围内恒温一段时间，氢就会释放出来，使钢的力学性能逐渐恢复。

增大法兰密封槽底接半径，可实现氢脆防护，并可避免法兰密封槽底面开裂。

FCC的反应器在启动运行时，首先要把温度提高到一定程度再升压，如果工作停止，则应先降低压力，再降低温度，杜绝直接停机运行和异常升温。

锚杆的上紧力应严格控制，避免因上紧力分布不均而造成法兰和锚杆过压。

氢气在高温条件下会进入奥氏体不锈钢堆焊层，从正常状态到停堆，反应器过热时，母材的氢气溶解性和扩散速度与堆焊层不同，由于氢气温度下降，分压降低，过热形成的氢分子的压力大于过热生成的氢，导致剥离。

保护堆焊层的主要措施是选择碳-碳-钛合金加焊材料，以提高堆焊抗剥落能力。

采用大电流高速焊接，同时进行焊接，避免产生粗晶。

在生产实践中要保证生产的平稳性，避免过热现象，避免紧急泄压和快速冷却。

二、硫化氢腐蚀及其防腐H2S和H2是硫化氢的两种主要腐蚀类型，高温H2S和高温H2是两种不同类型。

湿态H2S腐蚀主要是硫化氢与液相水共存时产生的腐蚀，对其防护主要是从材料上，湿态H2S环境下的管道和设备优先选用镇静钢，如无CN系统可进行中和处理操作，使其PH值呈碱性，还可将缓蚀剂注入低温系统。

柴油加氢装置的腐蚀与防护分析摘要：我国社会经济不断发展，也不断增加了能源消耗情况，因为能源劣质化问题，不断提高了原油中硫、酸的成本含量，导致柴油加氢装置发生腐蚀问题。

本文分析了柴油加氢装置的腐蚀问题，提出针对性的防护措施。

关键词：柴油；加氢装置；腐蚀问题；防护措施当前我国能源劣质化问题比较严重，不断提升原油中的硫、酸成分，引发腐蚀问题。

柴油加氢装置在工作过程中存在高温高压特征，因此很容易发生物质腐蚀问题。

柴油加氢装置反应阶段会产生H2S，危害柴油加氢装置的安全性。

为了维持柴油加氢装置运行安全性，需要利用针对性措施解决腐蚀问题。

一、概述柴油加氢装置的腐蚀介质H2S属于已自动酸性气体，H2S发生腐蚀问题包括高温腐蚀和低温腐蚀，高温腐蚀的温度在240℃以上，H2S通过分解会形成单质硫，和设备金属发生反应之后，会破坏柴油加氢装置。

在低温腐蚀过程中，H2S在溶解过程中产生氢离子，从而腐蚀金属。

柴油加氢装置经常会发生低温腐蚀问题，导致设备氢脆开裂问题。

【1】O通常无法和水溶解，因此O分布范围比较广泛，在常温下O并不是活跃度，高温状态下，O比较活跃，和各种元素发生化学反应。

在高温条件下，O和金属之间发生反应从而引发氧化腐蚀问题。

游离的H2SXO6缺乏稳定性，在高温状态下，可以分解出硫和二氧化硫等物质，导致柴油加氢装置发生腐蚀问题。

因为氢气具有较小的密度，因此质量比较轻，在高温状态下，氢气会进入到大分子间隙当中，因此引发氢脆问题。

二、柴油加氢装置腐蚀原因调查设备腐蚀问题，根据发生腐蚀问题的设备管道，采取针对性的治理对策，保障防腐蚀效果。

在反应器中操作温度在390℃以上，在操作压力的影响下，可以保障设备整体工作效果，但是在封头部位发生明显的腐蚀问题。

堆焊层出现脱落的问题，分配器和格栅也出现腐蚀问题。

【2】高温腐蚀的问题非常严重，检查脱硫化氢汽提塔和循环氢脱硫塔的腐蚀问题，其中循环氢脱硫塔的操作温度达到50℃以上，发生腐蚀问题的主要原因是因为酸性气体产生腐蚀介质，释放酸性气体会冲蚀设备，引发腐蚀开裂问题。