第五章炼油设备的腐蚀与防护PPT课件
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炼油装置的设备腐蚀与防护原油特点:低硫原油:低酸原油:酸值V0.5mgKOH/g的原油;含硫原油:含酸原油:酸值在0.5〜ImgKOH/之间的原油高硫原油:高酸原油:酸值大于1mgKOH/g高硫高酸原油:胜利孤岛(TAN 2.10 mgKOH/g S 1.9 %)劣质原油:(高酸高钙原油)辽河稠油(TAN 2.10 mgKOH/g Ca 284ppm)、硫化物的腐蚀原油中的硫化物分为活性硫化物与非活性硫化物,活性硫化物主要为单质硫、硫醇(R-SH、)硫化氢、小分子多硫化物等, 非活性硫化物主要为硫醚(R-S-R)、噻吩等大分子硫化物。
活性硫含量越高则腐蚀性越强,但原油硫含量(活性硫与非活性硫的总含量)与腐蚀性之间无明确的关系。
原油硫含量大于1%的为高硫原油。
硫化物的腐蚀与温度密切相关。
①、T < 120 C,无水情况下无腐蚀性,有水存在时,则形成低温湿硫化氢腐蚀环境。
②、120C VT W 240C,活性硫化物未分解,腐蚀性很低。
③、240C VT W 340C,硫化物开始分解生成硫化氢,腐蚀性增强,随着温度的升高而腐蚀加剧。
④、340C VTV400C,硫化氢分解为H和S,硫醇开始参与腐蚀反应,腐蚀进一步加剧。
⑤、426C VTV430C ,高温硫腐蚀最严重。
⑥、T>480C,腐蚀性下降;高于500C后为氧化腐蚀。
2、无机盐的腐蚀原油中含有水分,水分中含有盐类,主要成分是氯化钠、氯化镁和氯化钙。
氯化镁和氯化钙易受热水解,生成氯化氢。
氯腐蚀。
3、环烷酸的腐蚀环烷酸为原油中各种酸(有机酸)的混合物,分子量在很大 范围内变化(180〜350)。
环烷酸的腐蚀性与温度密切相关。
220C 以下时基本无腐蚀性,以后随温度的升高腐蚀性逐渐增强,在 270〜280 C 时腐蚀最大,温度再升高则腐蚀性下降。
温度升高到 350 C 附近时腐蚀又急剧增加,400 C 以上就没有腐蚀了。
环烷酸腐蚀发生在液相,若气相中没有凝液产生,也没有雾沫夹带,则中,流速高的部位腐蚀越严重,因而被腐蚀的金属表面光滑,呈 沟槽状。
炼油设备腐蚀与防护专题前面我们主要讲述了“金属腐蚀”的基本理论以及腐蚀防护的原则和方法。
本部分主要结合我们的专业特点,利用前面所讲的基本理论,来分析探讨有关炼油厂中的腐蚀情况以及采用的相关防腐措施。
炼油系统中的主要腐蚀介质炼油系统中的腐蚀介质主要来自于原油中的无机盐、硫化物、环烷酸、氮化物、微量金属元素以及石油开采和炼制过程中的各种添加剂等,在原油加工过程中,这些物质会变成或分解成为活性腐蚀介质腐蚀设备。
1.无机盐类原油中的无机盐类主要有NaCI、MgCl2、CaCl2等,盐类的含量一般为(5〜130) x 10-6,其中NaCI 约占75%、MgCl2约占15%、CaCl2约占10%左右,随原油产地的不同,Na、Mg、Ca盐的含量会有很大的差异。
原油加工过程中,这些无机盐会水解成HCl 腐蚀设备,发生水解的反应式如下:MgCl 2 2H 2O Mg(OH )2 2HClCaCl2 2H2O Ca(OH )2 2HCl钠盐通常在蒸馏的情况下不会水解,但当原油中有环烷酸和某些金属元素存在时,在300 C以前就有可能水解成HCl 。
2.硫化物原油中存在的硫化物主要有硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物以及环状硫化物等。
胜利油以及中东油的含硫量都非常高,原油加工的过程中,硫化物会受热分解成硫化氢而产生腐蚀,硫化氢的生成量主要是由总硫含量、硫的种类及温度等众多因素决定的,但硫化氢的生成量与总的硫含量不成正比。
3.环烷酸环烷酸是一种存在于石油中的含饱和环状结构的有机酸,其通式为RCH 2COOH,石油中的酸性化合物包括环烷酸、脂肪酸、以及酚类,而以环烷酸的含量最多,故一般称石油中的酸为环烷酸,因此石油中的酸是一种非常复杂的混合物,其分子量的差别很大,在180〜700之间,又以300〜400之间的居多,其沸点范围大约在177〜343C之间。
4.氮化物原油中的氮化物主要有吡啶、吡咯及其衍生物。
这些氮化物在常减压装置中很少分解,但在深度加工如焦化和催化裂化等装置中由于催化剂和温度的作用,则会分解为可挥发性的氨及氰化物,对设备产生腐蚀。