炼厂设备的腐蚀及对策(上).ppt

0912 mmgwp@163.com 炼油厂设备常见腐蚀及其对策 一、炼油系统中存在的腐蚀介质及其来源 二、 API571 中炼油厂固定设备腐蚀机理 三、炼油设备典型腐蚀类型及其防护措施 四、炼油厂设备防腐蚀策略 一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源 1.原油中存在的腐蚀介质 无机盐 NaCl、MgCl2、CaCl2等，盐类的含量一般为(5～130)×10-6，其中NaCl约占75%、MgCl2约占15%、CaCl2约占10%左右。 一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源 1.原油中存在的腐蚀介质 硫化物：硫化氢，硫和硫醇；硫醚，多硫醚，噻吩，二硫化物等。硫化物对设备的腐蚀与温度t有关： (1) t≤120℃硫化物未分解，在无水情况下，对设备无腐蚀；但当含水时，则形成炼厂各装置中轻油部位的各种H2S-H20型腐蚀。 (2) 120℃t≤240℃，原油中活性硫化物未分解故对设备无腐蚀； (3) 240℃t≤340℃，硫化物开始分解，生成H2S对设备腐蚀开始，并随着温度升高而腐蚀加重。 (4) 340℃t≤400℃，H2S开始分解为H2和S，腐蚀反应式为： H2S → H2 + S Fe + S → FeS R-S-H(硫醇) + Fe → FeS + 不饱和烃 (5) 420℃t≤430℃，高温硫对设备腐蚀最快； (6) t480℃，硫化物近于完全分解，腐蚀率下降； (7) t500℃，不是硫化物腐蚀范围，为高温氧化腐蚀。 一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源 1.原油中存在的腐蚀介质 环烷酸：(RCOOH，R为环烷基)是石油中有机酸的总称。主要是指饱和环状结构的酸、芳香族酸和脂肪酸。其分子量在 180～350之间。环烷酸常温下对金属没有腐蚀性，但高温下能与铁等生成环烷酸盐，引起剧烈的腐蚀。 氮化物：主要为吡啶，吡咯及其衍生物。在高温及催化剂作用下可分解成可挥发的氨和氰化物(HCN)。分解生成的氨将在焦化及加氢等装置形成NH4C1，造成塔盘垢下腐蚀或冷换设备管束的堵塞。HCN的存在对催化装置低温H2S-H2O部位的腐蚀起到促进作用，造成设备的氢鼓泡、氢脆和硫化物应力开裂。 此外还含有部分氧、有机氯化物、重金属等。 一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源 2.运输和生产中加入的助剂：氯化物、酸、碱、氢氰酸、糠醛、胺等； 3.炼制过程生成的腐蚀介质：硫化氢、二氧化碳、氰化物、氢、盐酸、氨、氯化氨、有机酸、连多硫酸、二硫化物、酚等； 随着油田三次采油技术的应用还加入了大量的有腐蚀性的助剂 这些腐蚀介质在工艺环境下腐蚀金属材料归属不同的腐蚀机理。 二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理 二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理 二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理 三、炼油厂中典型的腐蚀类型 1.高温硫化物的腐蚀 能与钢起反应的叫活性硫，主要是以下五种。非活性硫主要是噻吩硫,大都存在于渣油馏分中。不同温度下各种硫化物的腐蚀性不同，二硫化物腐蚀最强。 1.1 硫分布 1.3 加氢装置分馏系统特殊硫腐蚀 1990年美国不少炼油厂报道加氢装置分馏系统高温管线和分馏炉管不正常的腐蚀； NACE 成立T176调查组； 腐蚀速率高于McConomy和Couper－Gorman预测曲线； 5Cr－9Cr材料腐蚀率与碳钢一样； 局部腐蚀特征：在流速较高湍流区, 或水平炉管顶部； 总硫几个ppm含量腐蚀速率可能很高 各种硫形式和氢都有一定的腐蚀，不清楚腐蚀机理作用； 分馏塔重沸炉对流遮蔽管上部减薄：茂名VRDS、镇海与南京加氢裂化、洛阳柴油加氢、韩国巍山炼厂加氢裂化； 2. 环烷酸腐蚀 2.1 环烷酸的构成 原油中的酸性组分含有环烷酸、脂肪酸、芳香酸、无机酸、酚类和硫醇等，总称为石油酸。 除胜利原油中的环烷酸占石油酸的总量百分比小于40％外，其他油田的原油中环烷酸均占原油酸性物质的90%左右。 2. 环烷酸腐蚀 2.2 高酸原油主要特点 1）原油密度大 2）以低硫高酸原油居多； 3）凝点较低； 4）氮含量较高； 5）重金属含量较高； 6）轻质油收率较低。 2.3 环烷酸腐蚀的特点 环烷酸在低温时腐蚀不强烈。一旦沸腾，特别是在高温无水环境中，腐蚀最激烈。由于Fe(RCOO)2是油溶性腐蚀产物，能被油流所带走，因此不易在金属表面形成保护膜，即使形成硫化亚铁保护膜，也会与环烷酸发生反应而完全暴露出新的金属表面，使腐蚀继续进行。遭受环烷酸腐蚀的钢材表面光滑无垢，位于介质流速低的部位的腐蚀仅留下尖锐的孔洞；高