常减压装置主要腐蚀机理分析与防护措施
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摘 要：常减压装置是炼油厂的第一道加工装置，其能为下游的装置提供加工原料。常减压装置的腐蚀首先就会对装置的安全生产造成影响，增加安全隐患，也就进一步阻碍了我国炼油企业的发展。
关键词：常减压装置；腐蚀机理；防护措施；
中图分类号：TE65 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2014）-04-00225-02
引言
本文就针对常减压装置中常见的腐蚀类型和机理进行分析和研究，并综合考虑各个方面的影响因素，力求找出最优的防腐措施，延长设备的使用寿命，推动我国炼油厂的快速发展。
对于炼油厂的常减压装置而言，造成其发生腐蚀的根本原因是原油中含有多种成分的杂质，而这些杂质一般都具有较强的腐蚀性，例如硫化物、氮化物、无机盐氧气、二氧化碳以及有机酸等杂质，虽然在原油中这些杂质的量并不多，但是其在炼油过程中对装置的危害性很大，因为其不仅本身具有很强的腐蚀性，而且在一定条件下还能转变为腐蚀介质。以下就分析常减压装置中常见的几种腐蚀类型。
（一）低温H2S-HC1-H2O露点腐蚀。一般情况下，能够发生低温H2S-HC1-H2O露点腐蚀情况的部位主要集中在常减压装置的初馏塔、蒸馏塔的上部、三顶水冷器以及塔顶管线等几个部位，此种腐蚀类型主要是由原油中含盐引起的，而且不管原油的种类如何，只要其中含有盐都会对装置造成严重的腐蚀。在原油中含有的盐主要有氯化钠（NaCl）、氯化钙（CaCl2）、氯化镁（MgCl2），但是在原油蒸馏加工过程中，这些无机盐会受热发生分解或者是水解，从而生成腐蚀性的有机酸以及HCI等腐蚀介质。具体反应过程如下：MgCl2 + H2O Mg（OH）2+ 2HCl、CaCl2+ H2O Ca（OH）2+ 2HCl。
在上述反应过程中，会有大量的HCL气体以及有机酸产生，此外原油里面还会有硫化物的产生，而硫化物也会受热分解产生H2S气体，因此它们就会随着油气一起进入到常减压装置的蒸馏塔顶部和冷凝冷却系统内部。当HCL、H2S这两种物质都在气化状态时，是不会对装置造成太大的腐蚀，但是一旦当蒸馏塔顶部和冷凝冷却系统内部出现了水滴时，HCL就会立即溶解在水中，从而形成具有腐蚀性的盐酸，而此时由于冷凝冷却系统内部产生的水较少，因而这种稀盐酸的浓度非常低，只有1%至2%左右，但是这种浓度的盐酸腐蚀性极强，构成了一个偏酸性的稀盐酸腐蚀环境。此时再加上H2S的影响，HCL和H2S二者相互促进就会构成一个腐蚀循环，从而导致常减压装置设备中的初馏塔、蒸馏塔顶、三顶水冷器等部位容易出现腐蚀的情况。
（二）高温S-H2S-RCOOH腐蚀。1、高温硫腐蚀。高温硫腐蚀主要当环境温度达到240℃以上才会发生的腐蚀类型，因此其这种腐蚀常发生的部位是减压装置的塔底部、炉管以及转油线等高温之处。具体腐蚀过程是：在高温下，首先是原油中含有的部分有机硫化物会转化为硫化氢和单质硫，二者会在高温下直接与设备的金属表面发生腐蚀反应：H2S + Fe FeS + H2 。此外硫化氢在高温下也会直接分解成单质硫和氢气，而单质硫与金属表面会发生更强的腐蚀反应：S + Fe FeS。开始时高温硫的腐蚀速度很快，但是随着在装置内壁上出现了硫化亚铁，其相当于一层防护膜，将腐蚀物与装置隔开，从而会减慢腐蚀速度。但是环烷酸的存在又会碰坏这层保护膜，发生2RCOOH+FeSFe（COOH）2+H2S的反应过程。2、高温环烷酸腐蚀。在原油中，环烷酸的含量占了酸性物质的绝大部分。环境温度对于环烷酸的腐蚀性影响非常大，在低温时环烷酸的腐蚀性不大，但是一旦温度达到220℃以上，其腐蚀性就会大大增加。环烷酸与金属表面或FeS表面膜会直接发生反应生成烷酸铁，如2RCOOH+ Fe= Fe （RCOOH）2+ H2其中产物烷酸铁是一种油溶性腐蚀物，在工艺物流中该物质会立刻溶解在油中，随着油一起流走，也不容易在金属表面形成一层保护膜。这样金属表面不断被暴露，环烷酸就会不断的与其发生反应，就连硫化亚铁膜也是不易形成，金属表面就会遭到严重的腐蚀。
二、常减压装置腐蚀防护措施
（一）研究原料及产品的防腐性能，加强工艺防腐。加强工艺防腐主要是针对低温下的防腐采取的一些有效措施，但是针对不同的腐蚀情况要结合实际条件从而确定合理的防腐方案。例如针对低温下的H2S-HC1-H2O露点腐蚀时，关键是加强原油加工过程中的一脱三注工作，一定要严格控制常减压装置顶部的酸碱度。针对高温下的环烷酸腐蚀，可以在低温下通过注入碱性物质、注入缓冲剂、混炼以及原油的脱水脱酸等方法来降低环烷酸的酸性，从而减轻腐蚀的程度。其中再加入缓冲剂的时候要采用多点注入式的方法，而且注入的部位最好是集中在腐蚀严重的部位，例如测线回流管。
（二）针对原油生产特点，做好设备选材工作。在常减压装置的防腐措施中，为了做好设备的选材工作，同时又要顾忌到原油生产的经济效益，因此我们要坚持可靠性和经济相适应的原则，要综合考虑材料的性能。具体说来就是针对高温重油部位，我们选用以材料提升为主，工艺升级为辅。例如高温环烷酸腐蚀情况，由于抗环烷酸腐蚀材料比抗硫腐蚀材料的要求还要高，所以在以加工环烷酸原油来作为设备选材的依据；针对轻油低温部位，例如低温下的H2S-HC1-H2O露点腐蚀，就相反，工艺提升为主，而材料为辅。
（三）安装腐蚀在线监测系统，实现动态监测。腐蚀在线监测系统主要组成包括；监测探针、监控机、采送器以及数据转换模块等，通过该系统能够对常减压装置中的腐蚀状况实现动态监测，从而将设备发生腐蚀的可能性降至最低。
四、结语：
综上所述，通过对常减压装置腐蚀类型和机理进行的分析以及提出的相应防腐措施，希望能够提高炼油厂生产效率和安全系数，从而促进炼油产业的进一步发展。
参考文献：
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