炼油设备腐蚀与防护

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1、石油化工设备腐蚀防护新技术研修班资料炼油设备腐蚀与防护齐鲁石化公司胜利炼油厂谷其发中国石化集团炼油化工继续教育齐鲁培训基地二〇〇四年七月一、前言在原油加工过程中存在着一系列的腐蚀问题，它直接影响着安全生产和运行周期。例如国内八家企业的炼油装置，仅2000年就发生设备、管线泄漏450余次，装置被迫停车进行抢修或局部停车降量处理50余次。由于腐蚀造成装置被迫停工，使得经济受到很大的损失，据九四年的统计，我国当年的腐蚀损失约占国民经济总值的4%，如对此认识不足或采取措施不当，这个数值还会上升，同时人身安全也会受到严重的威胁。在石化企业中，因腐蚀发生的泄漏事

2、故中，占工艺设备总重的40%的冷、换设备，每年需要整体更换的冷、换设备约为2500台，消耗钢材13000吨，直接经济损失约为2亿元，间接损失费用约为设备费用的数倍乃至数十倍。在原油加工过程中，石油本身对金属设备并不腐蚀，但石油中若含有某些杂质则对设备产生腐蚀。对设备产生腐蚀的杂质有：硫的化合物、无机盐类、环烷酸、氮的化合物等。这些杂质虽然含量很少，但危害却很大。这是因为它们在加工过程中有些本身是腐蚀介质，另一些也会在加工过程中转化为腐蚀介质。此外在原油开采过程中添加的一些药剂，如清蜡剂等，或在炼制过程中加入的氢、溶剂及酸碱化学药品也会形成腐蚀介质，从

3、而加速设备的腐蚀。ingkoh众所周知，当原油或原料油含硫>0.5%，酸值>0.5/g，氮>0.1%时，在加工过程中对设备及其工艺管道造成较为严重的腐蚀。由于腐蚀环境不同，所造成的腐蚀形态亦不同，因而采取的防腐蚀措施亦不同。下面接不同的腐蚀环境存在的腐蚀，所采取的综合防护措施做一叙述。二、低温部位的腐蚀（t≤120℃）1、HCl—H2S—H2O1该腐蚀环境存在于常减压蒸馏装置中的初馏塔、常压分馏塔、减压分馏塔塔顶（均含顶部四层塔盘区间塔壁及内构件）部及其冷凝冷却系统。一般气相腐蚀较轻微，液相部位腐蚀较重。尤以气液两相转变部位即“露点”部位最为严重。腐

4、蚀反应式如下：MgCl+2H2O→Mg(OH)2+2HCl↑CaCl2+2H2O→Ca(OH)2+2HCl↑2HCl+Fe→FeCl2+H2↑FeCl2+H2S→FeS+2HCl在此腐蚀环境中，碳钢为均匀腐蚀，在未采取防腐措施前，常压塔顶碳钢塔盘板腐蚀率为2~3mm/a，常顶碳钢空冷器进口端腐蚀率＞2.3mm/a，常顶碳钢管壳式冷却器管束进口端部位腐蚀率6.0~14.5mm/a。0Cr13钢为点蚀，腐蚀率为1.8~2.0mm/a。0Cr18Ni9Ti钢为氯化物存在下的应力腐蚀开裂（阳极溶解机制），用Cr18—Ni8型奥氐体不锈钢做常压塔塔顶衬里，五年

5、后出现大面积的应力腐蚀开裂。例1、某炼油厂在未采取工艺防腐措施前，常顶碳钢“U”型管式空冷器进口腐蚀率＞2.33mm/a，因空冷器弯头穿孔引起火灾，造成常减压装置紧急停工多次。例2、某炼油厂在采取工艺防腐措施的前题下，常压塔顶空冷器具0Cr18Ni9Ti管束使用两年发生氯化物应力腐蚀开裂。例3、某炼油厂在工艺防腐措施控制较好的情况下，常压塔顶冷却器1Cr18Ni9Ti管束使用五年后断裂。例4、某公司2#蒸馏装置的常压塔顶部，原厚度为18mm的塔壁在2000年4月26日和8月18日曾两次发生腐蚀穿孔，1#、2#两套蒸馏装置常压塔顶挥发线以及空冷器和部分

6、水冷器等有关部位在2000年期间也多次发生穿孔。2在HCl—H2S—H2O腐蚀环境中，应采取的防护措施是，“一脱三注”综合防护，其内容为：搞好“一脱三注”工艺防护措施，平稳操作，介质均匀分配，设备结构改进，使用耐腐蚀的金属材料和非金属材料。（1）原油电脱盐脱盐脱水是原油加工的予处理过程，它对原油加工全过程和产品性能均有重要影响。原油经过电脱盐装置，在原油流量、洗涤水注入量、油水混合强度、破乳剂类型和注入量、罐内油水界面控制位置、脱盐操作温度、操作压力、电场强度、原油在强电场中的停留时间等综合作用下，实现破坏乳状液，实现油水分离过程。原油电脱盐技术是“

7、一脱三注”工艺防腐蚀措施的关键。该工序是从原油中脱除盐、水和其它杂质，它是确保炼油厂后续加工装置长周期安全必不可少的措施。随原油的深度加工，重油催化裂化技术和临氢加工工艺的应用，对电脱盐技术提出了更高的要求。现在电脱盐不仅做为一种防腐蚀手段而且作为脱除原油中碱金属和重金属的有效手段。目前，有可供电脱盐设备及技术厂家有：长江（扬中）电脱盐设备公司，中石化集团公司洛阳石油化工工程公司工程研究院的新型电脱盐成套设备（SHE高效电脱盐罐，脱金额技术）。今后如遇原油经一、二级脱盐后，含盐量仍偏高时，可应用洛阳石化工程公司工程研究院的“原油低温脱盐脱水”技术。其

8、要点是利用炼油厂储油罐及在罐内设置的特殊抽油装置，不需外加电场，选择适合的破乳剂及其注入量，脱盐温度，沉降时