中石油江苏燃料沥青有限责任公司 江苏江阴 214400
摘要：通过对常减压蒸馏装置腐蚀现象的探讨与研究，阐明常减压装置腐蚀的原理，在公司对常减压装置采取的防腐措施基础上制定更为科学合理的腐蚀防护措施。
关键词：常减压装置；腐蚀；防护
前言
公司常减压装置，于1997年由辽河油田设计院设计，98年3月份投产，实际原油加工能力为40万吨/年。2009年经中国石油集团工程设计有限责任公司辽阳分公司进行设计改造，目前原油加工能力为80万吨/年。本装置由初馏塔、常压蒸馏、减压蒸馏和一脱一注四个基本单元组成，主要产品有石脑油、常一线、侧二线油、侧三线油、侧四线油和沥青。
由于加工原油的品种增多，使得常减压装置的腐蚀速度不断增加，影响了常减压装置长周期安全运行。同时，由于常减压装置的生产周期由一年调整为两年，这就对常减压装置防腐工作提出了更高的要求。结合常减压装置生产运行的实际情况，常减压装置的腐蚀主要表现为低温部位和高温部位的腐蚀，通过对常减压装置低温部位、高温部位的腐蚀原理的探讨研究，积极制定了多项有效防护措施，有力保障常减压装置“安、满、长、稳、优”运行。
1 常减压装置加工原油性质
装置加工含硫原油的性质见表1：
表1 含硫原油性质
2 常减压装置腐蚀原因分析
2.1 低温部位的腐蚀。低温部位的腐蚀主要是H2S-HCL-H2O腐蚀系统，主要发生在常压塔、塔顶冷凝系统管线和设备以及减压塔部分挥发线和冷凝冷却系统。低温腐蚀容易造成碳钢均匀减薄、坑蚀及氯化物应力腐蚀开裂等。低温腐蚀系统中各组分主要来源：H2S主要来源于含硫原油中的硫化物高温分解生成；HCL一部分来自于氯化物的水解、另一部分来自于原油中氯化物的高温分解；H2O则来源于原油含水、汽提用蒸汽及塔顶水冷。HCL和H2S随着轻组分一起挥发，气态形式存在时，腐蚀很小；经冷却换热后，在冷凝区域出现液体水后，便会形成H2S-HCL-H2O腐蚀系统。
2.2 高温部位的腐蚀。高温部位的腐蚀主要有高温硫腐蚀和高温环烷酸腐蚀两种。
2.2.1 高温硫腐蚀，主要取决于原油中活性硫的含量，活性硫对金属的化学作用又分为活性硫化物和非活性硫化物，活性硫化物对金属的化学作用，主要表现为在大约350-400℃时硫化氢、单质硫、硫醇都能分解出硫元素，与金属直接发生化学作用，如下式：
非活性硫化物包括硫醚、二硫醚、噻吩等，原油中的硫醚和二硫化物在130-160℃时开始分解，其他有机硫化物在250℃左右分解反应也逐渐加剧，分解的产物一般为硫醇、硫化氢等硫化物，这些硫化物也会对金属产生强烈的腐蚀作用。
同时高温硫腐蚀还与温度、管内介质流速有关，高温不仅促进了硫、硫化氢等与金属的化学反应，还促进了原油中非活性硫的热分解，加剧了常减压装置的腐蚀速度。
2.2.2 高温环烷酸腐蚀，主要发生在高温重油部位，高温环烷酸腐蚀发生在液相，但在气液两相的交变部位、在流速冲刷区及产生涡流区腐蚀最为严重。环烷酸在低温时腐蚀很轻，在高温无水环境中，腐蚀最激烈，主要集中在270-280℃的部位上，达到350℃时会出现严重的腐蚀，具体的反应机理如下式：
3 常减压装置腐蚀防护措施
3.1 低温部位的腐蚀防护应以工艺防腐为主，材料防腐为辅。合理调整公司生产装置“一脱一注”工艺，改进中和剂和缓蚀剂，提高原油电脱盐效果，合理控制切水的PH值。经“一脱一注”后，要力争达到Fe2+含量小于3×10-6，Cl-含量小于20×10-6，原油脱盐后含盐量小于3 mg/L。
另外由于各品种原油性质不同，原油应尽可能分类存储，避免出现产品波动及加速常减压装置的腐蚀。
3.2 高温部位的腐蚀防护应以设备选材防腐为主，工艺防腐为辅。选材要严格遵照SH/T3096-2001 《加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则》，必要时可注高温缓蚀剂。同时要积极开展腐蚀检查，摸清生产装置中设备、管道的腐蚀情况，认真抓好设备、管道的定点、定期测厚，及时发现和消除设备、管道因腐蚀引起的事故隐患。通过腐蚀监测，掌握装置的腐蚀现状，建立和积累可靠的设备、管道的腐蚀档案资料跟踪监测工艺防腐措施的调整，保证防腐蚀措施的及时性和有效性。
4 结论
（1）加工含硫原油、含酸原油过程中，由于原油含硫量、酸值以及含盐量较高，会加重常减压装置的腐蚀趋势。腐蚀主要是低温H2 S-HCl-H2O 腐蚀、高温硫腐蚀及环烷酸腐蚀。
（2）对低温的H2S-HCl-H2O腐蚀要通过合理制定原油掺炼比例，选择合适的中和剂、缓蚀剂，选择最佳电脱盐工艺等措施，可取得显著的腐蚀控制效果。
（3）对高温硫腐蚀及环烷酸腐蚀应在设备选材时要综合考虑温度、介质流速，合理选材。
（4）通过腐蚀监测，掌握装置的腐蚀现状，建立和积累可靠的设备、管道的腐蚀档案资料跟踪监测工艺防腐措施的调整，保证防腐蚀措施的及时性和有效性。
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论文作者:梁明
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/18
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