常减压装置加工含硫原油的防腐蚀措施

【摘要】原油中含硫等物质对常减压装置的腐蚀情况严重，导致漏油等事故的发生。本文通过对含硫原油加工常减压装置的腐蚀类型进行分析，从腐蚀机理入手，对常减压装置的设计、施工及日常操作管理方面进行分析与探究，有效解决了常减压装置易腐蚀的问题。

【关键词】常减压装置 含硫原油 加工 防腐

随着社会经济的发展，能源资源危机日益加剧而供需矛盾不断尖锐，对尚处于社会主义初级阶段的我国来说，国民经济的发展与进步对石油原油资源的依赖性极大，石油进口量也只增不减，我国石油消耗量在全球范围来说都居高不下，但受制于石油原油的越来越紧缺，我国要想进一步落实可持续发展战略的实施，就必须要解决石油原油依赖度太高的问题，而含硫原油的加工是缓减石油原油供需矛盾的重要途径，为我国可持续发展创造了良好条件。但加工含硫原油的工艺设备在实际加工中会由于长期置于腐蚀环境中而被腐蚀。因此，必须采取合理有效的防腐措施，加强对常减压装置等设备的防护，本文只从常减压装置入手对其防腐工艺措施进行分析与探讨。

1 加工含硫原油常减压装置的腐蚀类型与机理

在含硫原油加工中，常减压装置的腐蚀根据其腐蚀特点等的不同可分为高温S腐蚀、低温H2S腐蚀及硫酸露点腐蚀。

1.1 高温S腐蚀

在温度高达240℃以上时，重油部位的硫、硫醇及硫化氢会形成高温硫腐蚀环境，随温度升高至临界点为480℃之前，腐蚀状况快速加剧，并在之后呈递减状况。高温硫腐蚀环境中的硫腐蚀可分为两种，即活性硫腐蚀与非活性硫腐蚀，其中活性硫腐蚀的机理，其实就是硫、硫醇与硫化氢成分与金属物质的化学反应生成了腐蚀产物FeS（硫化亚铁）。而非活性硫化物在温度达到一定程度，会分解成可与铁发生化学反应的活性硫化物并发生腐蚀状况。高温硫腐蚀的影响因素主要包括温度、环烷酸含量、材质及介质流速等。主要发生于常塔底、加热炉、转油线、减塔中下部、重油机泵和管线等部位。1.2 低温H2S腐蚀

原油中的盐含有大量NaCL、CaCL2及MgCL2等成分，其中CaCL2与MgCL2在原油加工中会因受热水解而生成强腐蚀介质：

溶解于水的FeCL2会被水冲走，而FeS保护膜在遭到破坏后，HCL与H2S会与Fe再次发生化学反应并生成FeCL2与FeS，而FeS在HCL的分解作用下，失去保护膜的功效，在这种连锁循环的反复作用下，金属装置会遭遇严重的腐蚀。常减压装置的常压塔顶部、初馏塔及塔顶冷凝冷却系统是遭HCL-H2SH2O体系腐蚀最严重的部位。

1.3 硫酸露点腐蚀

瓦斯或含硫重油作为加热炉的燃料，在燃烧后会生成大量二氧化硫，而其中部分二氧化硫在金属氧化物或烟灰作用下会生成三氧化硫，而二氧化硫与三氧化硫在温度降低时与水作用生成硫酸与亚硫酸，进而造成对设备的腐蚀。较之与气相部位的轻微腐蚀，液相部位的腐蚀状况较为严重，尤其是气液转变的露点部位，腐蚀更加严重。

2 加工含硫原油的常减压装置防腐工艺2.1 优化原油加工的方案

做好原油新油种的化验，采用混炼的方法来优化原油的掺炼比例，将含硫、含酸较高的原油与其他含硫、含酸较低的原油进行混炼，这样可以大大降低原油中硫含量和酸值，从而有效降低加工高硫和高酸原油给设备带来的腐蚀。

2.2 强化设计防腐与施工防腐措施

高温硫腐蚀的防腐关键在于设计防腐与施工防腐：

（1）设计防腐。在常减压装置设计时，应在易腐蚀部位选用耐腐蚀的复合材料等材质，常压塔与减压塔以及挥发线等选用耐腐蚀且经济合理的复合材料，从长远利益出发，虽然耐腐蚀材质在投资方面有所加大，但装置的耐腐蚀性能将大大提高，不仅保障了生产安全，而且有效提高生产效率与质量，实现了装置的高效运行与寿命延长，为装置的循环利用创造良好条件。

（2）施工防腐。在施工防腐方面，重要的是监测与监督易腐蚀部位的焊缝过程。首先要注重管件与管子配对时的内壁平齐，错边量控制在1以内；确保焊接后焊缝外观检查合格；按热处理工艺要求对焊缝进行热处理；确保焊缝拍片满足要求，不合格的进行探伤并找出原因及时返修。

2.3 加强工艺防腐与管理防腐措施

低温H2S腐蚀的防腐关键即为工艺防腐与管理防腐：

（1）工艺防腐。注重调整与改进“一脱三注”工艺措施，优化原油中的电脱盐工艺与塔顶“三注”工艺，采用交直流电脱盐技术提高脱盐效率，通过先注氨水，再注缓蚀剂，最后注冷凝水的顺序进行“三注”，并注意控制注入的位置与剂量及三剂的pH值等指标。

（2）管理防腐。管理防腐是设计防腐与施工防腐落实的有效保障，建立健全系统的防腐网络、台账，加强防腐管理与防腐教育，提高对设备装置防腐的重视度，落实责任制并建立奖罚机制，使防腐管理贯穿于全员、全过程，为设计防腐与施工防腐提供可靠的基础保障，综合提高常减压装置的防腐效率。

3 结束语

综上所述，常减压装置加工含硫原油的防腐蚀措施主要是：

（1）将含硫、含酸较高的原油与含硫、含酸较低的原油进行混炼，有效降低加工高硫和高酸原油给设备带来的腐蚀。

（2）在易腐蚀部位设计时选用耐腐蚀的复合材料等材质。

（3）在施工防腐方面，重要的是监测与监督易腐蚀部位的焊缝过程。

（4）优化原油中的电脱盐工艺与塔顶“三注”工艺。

（5）建立健全系统的防腐网络、台账，加强防腐管理。

参考文献

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