高硫高酸原油常减压装置腐蚀评估研究

收稿日期:2003-09-26。

作者简介:张伟(1964-),工程师,1987年7月毕业于华东化工学院化机系化工机械专业,工学士。

目前在金陵分公司一联合车间任副主任。

加工高酸值原油减压塔内构件的腐蚀张　伟(中国石化股份有限公司金陵分公司,江苏南京210033)摘要:金陵分公司Ⅲ套常减压蒸馏装置原设计加工中东高硫原油,当改炼含硫高酸值(平均硫含量0.986%,平均酸值1.984mgK OH/g )的管输原油两年后,部分支撑板被蚀光,造成减三线规整填料严重腐蚀塌陷、脱落,集油箱升气孔人字档板腐蚀严重。

腐蚀调查表明,减三线填料段的温度为260～290℃,正处于环烷酸腐蚀的高峰区。

将18-8材质的支撑板改用316L 或317L 材质,采取掺炼措施降低酸值,在减二中返回油中加注高温缓蚀剂等措施,使上述部位的腐蚀得到了控制。

关键词:常减压装置　填料　支撑板　316L 317L 高温缓蚀剂中图分类号:TG 174.2 文献标识码:B 文章编号:1007-015X (2004)03-0027-03 金陵分公司一联合车间Ⅲ套常减压蒸馏装置于1999年6月正式投产。

该装置的年加工能力为5.0Mt/a ,按加工中东轻质混合原油(50%沙特轻质原油+25%伊朗轻质原油+25%伊朗重质原油)为依据设计。

料,其中减一、减二两段填料材质为321,减三、减四两段填料材质为316L ,填料支撑材质为0Cr18Ni11T i 。

填料采用苏尔寿Mellapark125X 及125Y,即金属孔板波纹填料。

装置开工九个月后,于2000年3月发现减三线填料塌陷了约五分之一,而另外三段填料基本上完好无损,期间请苏尔寿维修人员对损坏的填料进行了部分更新和恢复。

然而在开工生产两年后,发现减三线泵出现抽空现象,检修发现叶轮流道已被规整填料碎片堵塞。

1　减三线规整填料及其构件的腐蚀1.1　规整填料的腐蚀Ⅲ套常减压蒸馏装置于2003年3月停工大检修,在检修中发现减三线规整填料已塌陷近一半,脱落下的整块填料块堵在集油箱减三线抽出口。

常减压塔腐蚀状况及防腐蚀对策摘要：大部分进口原油均是含硫、高硫原油和高酸原油。

由于长期加工该种原油，严重影响常减压蒸馏装置设备的正常运行，许多装置因腐蚀减薄而引起泄露、火灾或非计划停工，特别是高温部位尤其严重，直接威胁着常减压蒸馏装置的安全生产，对长周期运行造成极大的隐患。

因此需要加强对常减压塔腐蚀状况及防腐蚀对策分析。

关键词：减压塔；腐蚀因素；防腐对策前言常减压蒸馏装置是对原油进行蒸馏加工的装置，利用原油混合物中汽油、煤油、柴油、蜡油、渣油等物质沸点的不同，将其分离，并提供给二次加工装置。

因此，常减压蒸馏装置的处理量往往也代表着炼油厂的处理量，在炼油厂中处于至关重要的位置。

近年来，原油的劣质化让国内炼油厂加工高硫高酸原油的比例越来越大，使得常减压蒸馏装置的腐蚀问题日益突出，严重影响了常减压蒸馏装置乃至整个炼油厂的长周期安全稳定运行。

对设备进行腐蚀调查，并将调查结果汇总后进行分析，以便于设备的日常维护与定期检修，并给本领域技术人员提供参考。

1常减压塔概述1.1常减压塔的原理常减压塔的工作原理基于物理学中的节流原理和相分离原理。

当高压气体或流体通过减压阀进入减压塔内部时，流体经过节流装置，使其速度增加，而压力则降低。

随着流体的流速增加，其动能增大，从而减小了静压能，实现了压力的降低。

在减压塔内部，由于压力的降低，液相和气相发生相分离作用，液相被留在塔底，气相则从塔顶排出。

1.2常减压塔的结构组成（1）塔体：常减压塔通常采用立式圆筒形结构，具有足够的强度和密封性。

塔体内部设有塔板，用于引导流体进行分离。

（2）塔板：位于常减压塔内的水平平台，通过塔板上的孔洞来引导和分离流体。

常见的塔板类型有穿孔板、筛板等。

（3）减压阀：常减压塔中的减压阀用于限制流体进入塔体的流速，并实现压力的降低。

减压阀可以采用多种类型，如活塞式、膜片式等。

（4）进料装置：用于将高压气体或流体引入常减压塔内，通常由进料管道、阀门和控制系统组成。

石油炼制常减压装置腐蚀与防腐研究摘要：石油是一种非常重要的能源以及化工原料，在使用之前必须要通过复杂的炼制过程，在石油炼制工艺中最主要的装置为常减压装置，该装置在石油炼制过程当中很容易受到不良腐蚀问题，严重影响到了整个石油炼制工作的顺利开展。

基于此，本文重点针对石油炼制常减压装置的腐蚀问题展开了分析和研究，并且提出了相应的防腐蚀策略。

关键词：石油炼制;常减压装置;腐蚀;防护近阶段随着我国社会经济的发展速度不断加快，有效推动了我国工业产业的快速发展，在社会的发展过程中，对石油资源的需求量不断加大，同时针对各种化工产品的需求量也在不断上涨。

因此，相关炼化企业在日常的生产和加工过程中，需要不断扩大自身的生产规模，提高石油炼制工作的效率和质量，以此才可以充分满足社会经济发展对资源的需求量。

但是在现阶段石化产业的发展过程中，不管是国产石油还是进口原油当中，基本上都含有大量的硫元素以及酸性物质，这些物质在炼制过程当中会对常压装置产生不良的腐蚀问题，直接影响到了石油炼制工作的顺利开展。

基于此，必须要针对石油炼制常减压装置的腐蚀问题进行深度研究和分析，提出相应的防腐蚀处理措施来保证石油炼制工作的顺利开展。

1常减压装置概述及腐蚀对炼化业的影响在石油炼制工艺当中常减压装置不但是整个炼制工艺的龙头装置，同时也是受到腐蚀问题最为严重的装置之一，通常情况下常减压装置产生腐蚀问题分为两种类型，即主要为低温轻油段硫腐蚀和高温重油段环烷酸腐蚀问题，造成这两个不同环节腐蚀问题原因也各有不同。

当前由于原油的重质化和劣质化情况越来越明显，原油当中所含有的各种酸性物质以及硫元素越来越多，直接对生产过程中的设备产生严重的腐蚀，通常情况下设备的腐蚀机理经常会出现各种不同的变化，这些杂的腐蚀问题如果仅仅通过传统的防腐蚀处理技术，将无法得到有效的解决，同时这些腐蚀物质会加快设备的腐蚀速率，严重的情况下会造成生产装置出现严重的泄露问题。

因此，工厂不得不对设备进行停工检修或者是换新处理，不但影响装置的安全、平稳、长周期运行;同时也会严重影响到整个炼厂的经济效益。

炼油常减压装置常顶系统腐蚀分析及防护摘要为了进一步迎合时代发展的需要，满足社会发展的能源需求，我国的能源单位积极开展炼油工作。

作为常见的炼油装置，炼油常减压装置的质量往往对系统运行的质量产生较大的影响。

基于此，技术人员在相关作业的过程中加强了对于该装置的合理化运用，并针对设备的腐蚀问题展开科学的防护措施，确保各项效益的稳步取得。

关键词炼油；常减压装置；常顶系统；腐蚀分析；防护措施目前，我国的能源企业在进行高硫原油的加工作业的过程中，往往借助常减压装置进行相关的系统处理。

但在具体的操作过程中，由于技术人员的维护作业存在差异性以及不到位，继而导致系统出现了不同程度的腐蚀状况，并诱发了装置的泄露问题。

基于此，技术人员在实际作业过程中加强了对于腐蚀问题的分析，并采取掺炼比例调整等措施促进问题的解决，实现设备防腐效果的进一步提升。

1 系统腐蚀概述1.1 腐蚀机理目前，能源企业在进行原油加热处理的过程中，往往因为生产工艺的影响而产生过HCl与H2S。

尽管该类气体的腐蚀性较小，但是其一旦与水汽接触，往往会形成腐蚀性较强的HCl-H2S-H2O腐蚀环境，最终导致设备在运行的过程中出现不同程度的腐蚀问题[1]。

事实上，HCl气体一旦产生，往往会与设备中的铁产生化学反应，并由此实现对于H2S与Fe产物FeS的溶解。

不仅如此，该类反应的进行往往会进一步增强设备的腐蚀速度。

1.2 原因分析目前，我国的能源企业在进行原油加工的过程中，往往出现了采用劣质化原油的状况，且加工原料切换频繁，故而导致设备中的硫元素以及盐分的含量的不断上升。

事实上，硫与氯含量的上升，也进一步导致了塔顶系统腐蚀程度的增强。

此外，在借助常减压装置进行原油提炼的过程中，技术人员普遍借助电脱盐工艺进行原油中各类腐蚀元素的清除。

但事实上，该系统在运行的过程中只能够进行原油中无机氯的去除，但是却缺乏必要的有机脱除能力，故而导致装置出现不同程度的腐蚀状况[2]。

孤岛高硫高酸原油腐蚀性调查胡洋付士义曹雪峰齐鲁石化公司胜利炼油厂炼油检测中心（山东淄博 255434）摘要对孤岛高硫高酸原油的基本性质及硫、酸值在各馏分油中的分布进行分析，并通过监测发现装置存在的腐蚀问题，提出了材料升级、加强监测等防腐措施。

关键词高硫高酸原油硫酸值腐蚀齐鲁分公司胜利炼油厂从自2004年3月6日从101油库接受孤岛高硫高酸原油（以下简称高硫高酸原油），3月13日正式进入联合装置进行加工。

该原油硫含量高达1.9%，酸值高达1.2 mg/g。

由于原油性质变劣，给产品质量和生产加工过程带来很多问题，并给设备带来了严重的腐蚀问题。

1 高硫高酸原油性质分析1.1高硫高酸原油一般性质全分析高硫高酸原油的主要产油区块为孤岛、河口、清河和草桥，属于含硫中间基原油，2003年资源总量约6.70 Mt/a。

表1列出了该原油和胜利炼油厂2003年炼制陆上混合原油的性质分析数据。

从表中可以看出，高硫高酸原油的密度、粘度、硫含量、酸值与陆上混合原油相比都有所增大，而300℃总馏出量降低，给生产加工带来困难。

对高硫高酸原油的密度、酸值和硫含量变化情况进行跟踪分析，从2004年3月到7月，结果见图1。

图1 高硫高酸原油硫含量、酸值及密度变化图由图中可以看出，高硫高酸原油的密度平均为937.4 g/cm3，酸值平均为1.15 mg /g，硫含量平均为1.76 %。

原油中的硫含量、酸值、密度均呈现增高的趋势，硫含量最高达2.12 %。

原油酸值最高达1.6mg /g。

酸值和硫含量的增加会造成设备腐蚀加重。

2 馏分油中的活性硫分布研究从2004年4月开始对联合装置常压侧线馏分进行活性硫、总硫等分析，不同侧线活性硫的分布情况见图2。

图2 一常侧线活性硫变化趋势图从图2可以看出，常压塔的常顶油活性硫的含量最高，平均在100μg/g左右，其它侧线油的活性硫含量平均在40μg/g以内。

这说明石油馏分中的活性硫主要是低分子量、低沸点的硫化合物，在常顶等低沸点侧线油中的含量较高。

常减压装置中塔顶冷凝系统腐蚀状况分析及对策1 塔顶冷凝系统腐蚀产生例如，某石化分公司常减压蒸馏装置的流程设计、主要工艺设备及管道的选型能适应一、二期两种工况，材质选择按原油的硫含量为2%（w）、酸值1mgKOH/g 考虑。

装置设计采用美国UOP/PCS 公司提供的工艺包，充分吸取和借鉴了国内外先进的设计理念和先进技术，所采用的主要技术均为目前先进、成熟、可靠且在同类生产装置中得到应用的技术，达到了国内领先、国际一流水平。

1.1 塔顶冷凝系统腐蚀产生一期工况装置加工的原料为苏丹1/2/4 区混合原油。

苏丹1/2/4 区混合原油（原油含硫0.05%，酸值0.32mgKOH/g）为低硫低酸值原油，沙特轻质原油（原油含硫1.91%，酸值0.04mgKOH/g）为高硫低酸值原油，沙特中质原油（原油含硫2.42%，酸值0.24mgKOH/g）为高硫低酸值原油。

随着某石化分公司二期改造常减压蒸馏装置加工高硫原油，加速了蒸馏装置低温轻油和高温重油部位的损失，目前，国内炼油厂加工高硫、高酸值的原油及高含盐原油的比例越来越大，广西石化分公司也是如此，使装置腐蚀防护面临着更大的困难。

因此，探讨、研究常减压蒸馏装置塔顶冷凝系统的腐蚀机理，分析该装置的易腐蚀部位及影响因素，制定相应的防腐措施，对常减压装置安全平稳可靠运行具有极其重要的作用。

1.2 低温部位H2S-HCl-H2O型腐蚀在常减压蒸馏装置初馏塔、常压塔顶部和塔顶冷凝冷却系统的低温部位容易产生H2S-HCl-H2O腐蚀。

原油中的氯盐，在120℃以上发生水解生成HCl，加工含硫原油时塔内有H2S，当HCl和H2S为气体状态时只有轻微的腐蚀，一旦进入有液体水存在的塔顶冷凝区，不仅因HCl生成盐酸会引起设备腐蚀，而且形成了H2S-HCl-H2O的介质体系，由于HCl和H2S相互促进构成的循环腐蚀会引起更严重的腐蚀，反应方程式如下，见式（2-1）、（2-2）、（2-3）。

石油炼制常减压装置腐蚀与防腐研究【摘要】石油炼制中的常减压装置在运行过程中容易受到腐蚀的影响，因此对其腐蚀问题进行深入研究具有重要意义。

本文通过分析常减压装置的腐蚀问题及机理，探讨了防腐技术和材料选择方面的研究进展。

在防腐材料选择上，应根据装置的使用环境和材料特性进行合理选择。

腐蚀防护措施也至关重要，可以通过涂层、防腐液体和防腐膜等手段有效延长常减压装置的使用寿命。

结论部分指出本研究对提高装置运行稳定性和延长设备寿命具有重要意义。

未来研究方向可重点关注新型防腐技术和材料的开发，以应对日益严峻的腐蚀挑战。

通过本文对石油炼制常减压装置腐蚀与防腐问题的研究，有望为相关领域的技术发展提供有益参考和借鉴。

【关键词】石油炼制、常减压装置、腐蚀、防腐、研究、腐蚀机理、防腐技术、材料选择、防护措施、意义、未来研究、总结。

1. 引言1.1 背景介绍石油炼制常减压装置是炼油厂中的重要设备之一，其主要作用是将炼油过程中产生的高温高压气体、液体等物质进行分离和降压处理。

在炼油生产过程中，常减压装置扮演着至关重要的角色，但同时也面临着严重的腐蚀问题。

由于常减压装置运行环境的复杂性和特殊性，其易受到高温、高压、腐蚀性介质等因素的影响，从而使其腐蚀程度加剧，严重影响设备的使用寿命和安全稳定运行。

研究常减压装置的腐蚀问题以及防腐技术显得尤为重要。

本文将对常减压装置的腐蚀问题进行深入分析，并探讨腐蚀的机理，进而研究常减压装置的防腐技术，选择合适的防腐材料，并提出相应的腐蚀防护措施，以期对石油炼制常减压装置的腐蚀与防腐问题进行全面研究，为设备的安全运行提供技术支持和保障。

1.2 研究目的本研究旨在深入探讨石油炼制常减压装置腐蚀与防腐问题，针对常减压装置在生产运行中面临的腐蚀困扰展开系统性研究。

通过分析常减压装置的腐蚀问题产生的原因和机理，探讨防腐技术的应用和发展情况，以及防腐材料的选择和腐蚀防护措施的有效性，旨在为石油炼制行业提供更加可靠的常减压装置腐蚀防护方案。

蒸馏是炼油行业最重要的分离方法之一。

目前，除了一些直接从炼油厂中直接对稠油进行精炼延迟焦化装置外，我国目前采用减压蒸馏为第一加工装置。

在设备运行过程中，原油自身具备的，以及在开采或者运输过程中加入的，还有在蒸馏过程中产生的腐蚀物质都会影响设备的使用寿命。

因此，减压蒸馏装置的腐蚀是最普遍和重要的问题。

加工后的原油具有各种特性，各种腐蚀成分，腐蚀产生在不同的位置，所以必须采取各种保护措施。

1 加工高酸原油常减压蒸馏装置常见腐蚀类型1.1 硫化物的腐蚀原油中含有250多种硫化合物。

其中，仅活性硫和活性硫化物（单质硫，硫醇，H2S和H2S中易分解硫化物等）直接与金属反应，与硫含量没有直接相关。

通常，硫化物含量与腐蚀速率成正比，并且均匀腐蚀表现尤为明显。

另外，硫化物的腐蚀破坏性环境温度有关。

1.2 无机盐的腐蚀在原油提取后的脱水过程中，大部分水分被除去。

下一个加工过程夹杂在其中的油乳化悬浮液和其余的水包含氯化钠、氯化镁和氯化钙。

在加工过程中，将原油加热处理。

此时，氯化镁和氯化钙易于分解，产生具有腐蚀性的氯化氢（HCl）。

1.3 环烷酸的腐蚀环烷酸它是一种在原油中的有机物质。

通过常压蒸馏与原油一起加热后，留在蒸馏成分中的环烷酸与金属发生反应，然后通过反应会生成环烷酸亚铁，然后进行更多的金属反应，环烷铁是属于均匀腐蚀和局部腐蚀，因此参与反应的金属的流速越高，酸含量越高。

2 原油腐蚀防护技术2.1 原油电脱盐电脱盐是原油的第一个处理流程，也是防腐蚀设备的关键。

当前常用的电脱盐技术包括交流电脱盐技术、交流和直流电脱盐技术，鼠笼式平流电流电脱盐技术。

不同电脱盐技术对原油的适应性有所不同性，它极大地影响了原油的脱盐效果。

中国石化某石化公司的第二蒸馏装置在原来流程的基础之上对一级电脱盐罐的内部组件，电气系统和仪表系统进行了相应的更改，改造后，可以采取先进的脱盐技术和常规的交流和直流电脱盐技术以用于脱盐。

乳液用量减少到1/5，大大提高了原油的脱盐和脱水效果。

石油炼制常减压装置腐蚀与防腐研究【摘要】石油炼制常减压装置是炼油工艺中重要的设备，但常受到腐蚀的影响。

本文从腐蚀机理入手，分析了常见的腐蚀原因和类型，并探讨了有效的腐蚀防护措施。

还介绍了最新的防腐技术研究进展和一些典型案例分析。

本研究的重点在于突出石油炼制常减压装置腐蚀与防腐研究的重要性，结合未来研究展望指出了进一步深入研究的方向。

最终，总结了本文的主要观点和结论，为相关领域的研究提供了重要参考。

该研究对于石油工业的安全生产和设备维护具有重要的指导意义。

【关键词】石油炼制、常减压装置、腐蚀、防腐、研究、机理分析、原因、类型、防护措施、技术研究、案例分析、重要性、展望、总结。

1. 引言1.1 研究背景石油炼制常减压装置是炼油厂中一个重要的设备，用于将高温高压的原油减压后进入下一步的加工过程。

由于操作条件复杂，常减压装置容易受到腐蚀的影响，从而影响装置的安全运行和生产效率。

石油炼制常减压装置的腐蚀问题一直是炼油行业关注的焦点之一。

随着工业化进程的加快和原油加工需求的增加，石油炼制常减压装置的规模和复杂度不断提高，使得腐蚀问题更加突出。

腐蚀不仅会导致装置的机械性能下降，甚至可能造成泄漏、爆炸等严重事故，给生产安全带来巨大风险和经济损失。

对石油炼制常减压装置的腐蚀问题进行深入研究和有效防范具有重要的现实意义和实践价值。

通过对腐蚀机理的深入分析、常见腐蚀原因及类型的探讨、腐蚀防护措施的研究和发展进展，可以为提高常减压装置的安全运行水平和生产效率提供科学依据和技术支撑。

1.2 研究意义：石油炼制常减压装置是炼油厂中的重要设备，承担着降压、分馏等关键功能。

常减压装置在运行过程中容易受到腐蚀的影响，导致设备性能降低甚至发生事故。

对常减压装置的腐蚀与防腐进行研究具有重要意义。

石油炼制是我国主要的能源产业之一，常减压装置是炼油过程中不可或缺的设备。

研究常减压装置的腐蚀问题，能够提高设备的运行效率，延长设备的使用寿命，减少能源资源的浪费，对我国能源安全和经济发展具有重要意义。