加工含硫含酸原油的腐蝕問題和對策

1、加工含硫含酸原油的腐蝕問題和對策對于現(xiàn)有煉廠來說，解決煉制含環(huán)烷酸的石油問題，也有不少方法。例如可合理的材料晉級，使用耐腐蝕的金屬材料。該方法是高酸原油加工最重要的防腐蝕措施之一，但是對材料進(jìn)展腐蝕性評價缺乏必要的根底研究數(shù)據(jù)，同時由于一些材料價格昂貴，增加了煉油本錢。工藝方法有堿洗和注緩蝕劑等。石油煉制過程中，通常用堿洗的方法將環(huán)烷酸等酸性含氧化合物除去，但重餾分中的環(huán)烷酸在堿洗時易乳化而難于別離，給原油的脫鹽脫水造成困難，使脫后原油中鹽含量升高，影響原油的后續(xù)加工。第三種方法就是向原油參加緩蝕劑。但緩蝕劑會影響后續(xù)加工過程，降低催化劑的活性和壽命。第四種方法是控制工藝條件，在可能的條件下，

2、盡量控制流速和流態(tài)，如擴(kuò)大管徑、合理設(shè)計等。第五種方法也是最常用的方法即混煉，來降低酸值，減緩石油加工過程中的環(huán)烷酸腐蝕。2.2催化裂化裝置的腐蝕和防護(hù)隨著催化裂化原料變重變差及渣油催化裂化的開展，催化裂化裝置的低溫系統(tǒng)腐蝕問題逐漸暴露出來。雖然催化裂化上游的常減壓蒸餾裝置應(yīng)用“一脫三注工藝根本解決了“Hl-H2S-H2體系的腐蝕，管道、換熱器、塔器等所用鋼材質(zhì)量的晉級也根本解決了腐蝕問題，但腐蝕介質(zhì)仍然存在，腐蝕向下游發(fā)生了轉(zhuǎn)移，按低硫原油設(shè)計的催化裂化裝置腐蝕非常嚴(yán)重。重油催化裂化裝置低溫系統(tǒng)腐蝕較為明顯的部位為分餾塔的頂部及油氣管道，吸收塔的塔頂、內(nèi)構(gòu)件和冷凝系統(tǒng)，穩(wěn)定塔的塔頂和塔壁等。

3、就腐蝕原因此言，主要是原油中的許多硫化物在催化裂化過程中被分解產(chǎn)生硫化氫，氮化物在催化裂化過程中被轉(zhuǎn)化生成氰化物。從而在催化裂化裝置吸收解吸系統(tǒng)形成H2S-HN-H2腐蝕環(huán)境。該部位的溫度為4050，壓力為1.6Pa，HN的存在對H2S-H2的腐蝕起了促進(jìn)作用。鐵與此體系反響，在陽極生成硫化亞鐵，在陰極生成氫，氫能向鋼中滲入并擴(kuò)散，引起鋼的氫脆和氫鼓泡。由于氰化氫的存在，體系中的氰根離子能溶解流化亞鐵，產(chǎn)生絡(luò)合離子Fe(N)64-，加速腐蝕，并且氰根離子的存在促進(jìn)了氫的浸透作用。此腐蝕體系腐蝕形態(tài)對碳鋼為均勻減薄和氫鼓泡，對奧氏體不銹鋼為硫化物應(yīng)力腐蝕開裂。在吸收穩(wěn)定的大多數(shù)部位腐蝕都很嚴(yán)重，

4、特別是在吸收塔、壓縮機(jī)冷卻器和分液罐。國內(nèi)不少煉廠都有此類腐蝕問題的介紹，其中以吸收塔的塔頂、塔壁、塔頂換熱器和解吸塔的答底腐蝕較嚴(yán)重。從腐蝕部位來看，塔壁比塔內(nèi)構(gòu)件要嚴(yán)重的多。從更換下來的塔體和換熱器來看，塔壁均勻減薄以硫化氫的化學(xué)腐蝕為主。對于解決該類腐蝕問題，可考慮更換材質(zhì)但代價太高，而且只能解決局部的腐蝕問題。但也有局部廠家采用此措施的，如筒體采用碳鋼+30r13Al鋼復(fù)合板或0r13鋼，也可采用鉻鉬鋼。吸收塔的塔內(nèi)構(gòu)件材質(zhì)改為不銹鋼，換熱器材質(zhì)采用不銹鋼和雙相鋼，均能收到局部效果。國內(nèi)有煉油廠采用注過多硫化物緩蝕劑、水稀釋等措施，有一定的效果，但加工含硫原油時，這些措施不很理想?？傮w

5、來看，工藝防腐蝕本錢較低，容易施行。在適當(dāng)?shù)牟课蛔⑷霃?fù)合腐蝕抑制劑等能更好的防止吸收穩(wěn)定系統(tǒng)乃至整個催化裂化低溫系統(tǒng)腐蝕的發(fā)生。有煉廠試制了含有機(jī)胺的復(fù)合型催化裂化腐蝕抑制劑LPE-02，主要針對催化裂化吸收穩(wěn)定系統(tǒng)“H2S-HN-H2體系，實驗室評價效果優(yōu)良，正在催化裂化裝置上試用。2.3催化加氫裝置的腐蝕催化加氫裝置存在著熱氫腐蝕和高溫H2S+H2腐蝕環(huán)境。2.3.1熱氫腐蝕催化加氫裝置中存在熱氫腐蝕。所謂熱氫腐蝕環(huán)境是指溫度在204以上，氫分壓0.5pa的腐蝕環(huán)境。亦即溶解在鋼材中的氫氣在高溫高壓下和鋼材中不穩(wěn)定碳化物分解出來的碳進(jìn)展化學(xué)反響，形成甲烷的現(xiàn)象稱為氫蝕。氫蝕的結(jié)果導(dǎo)致鋼材脫

6、碳外表和內(nèi)部造成鋼材強(qiáng)度和塑性降低。氫蝕現(xiàn)象是不可逆的過程，因此決定了鋼材的最高平安操作溫度。另外，溶解在鋼材中的氫會導(dǎo)致鋼材的斷裂韌性變差、延性降低，成為氫脆，氫脆是可逆過程，在高溫下，降低容器內(nèi)的壓力，鋼中溶解氫會釋放出來，鋼材恢復(fù)原來的性能。根據(jù)大量試驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場臨氫設(shè)備的使用經(jīng)歷，Nelsn繪制了碳鋼和鉻鉬鋼防止氫蝕的平安使用范圍，這就是有名的Nelsn曲線。目前，工程設(shè)計仍以上述曲線為根據(jù)進(jìn)展熱情腐蝕環(huán)境下金屬材料的選擇。2.3.2高溫H2S+H2腐蝕環(huán)境所謂高溫H2S+H2的腐蝕環(huán)境指溫度在204以上的H2S+H2腐蝕環(huán)境。在高溫高壓下，原料中的硫化物和外參加的氫氣反響形成H2S，

7、因此形成了H2S+H2這樣的腐蝕環(huán)境。在高溫H2S+H2的腐蝕環(huán)境中，影響腐蝕速率的主要因素是溫度和H2S濃度。目前，工程設(shè)計根據(jù)A.S.per和J.Grn曲線估算腐蝕速率來確定材料。一般來講，在設(shè)計溫度450時，采用18-8Ti奧氏體不銹鋼的腐蝕速率是可以承受的。對更高的設(shè)計溫度，那么應(yīng)對310b進(jìn)展評價。參考文獻(xiàn)：1張德義.含硫原油加工技術(shù).北京：中國石化出版社，2022.2?石油煉制與化工?編輯部.加氫技術(shù).北京：中國石化出版社，1999.3林世雄.石油煉制工程.北京：石油工業(yè)出版社，2000.4梁朝林.高硫原油加工.北京：中國石化出版社，2000.5李大東.加氫處理工藝與工程.北京：中國石化出版社，2022.6?石油煉制與化工?編輯部.催化裂化新技術(shù).北京：中國石化出版社，2022.7張建芳，山紅紅.煉油工藝根底知識.北京：中國石化出版社，1994.8閻國超.煉