第五章炼油设备的腐蚀与防护.pptx

腐蚀与防护;第一节 概述;炼油设备腐蚀的原因： 在石油炼制过程中导致设备腐蚀的原因有二，其一是原油中的杂质；其二为加工过程中的外加物质。 ;对设备产生腐蚀的杂质有：硫的化合物、无机盐类、环烷酸、氮的化合物等等。 这些杂质虽然含量很少，但危害却极大。是因为在加工过程中它们本身有的是腐蚀介质，另一些则在加工过程中转化为腐蚀介质。此外在炼制过程中加入的溶剂及酸碱化学剂会形成腐蚀介质，也加速设备的腐蚀。;第二节 原油中的腐蚀介质;表5-1 原油中的硫化合物; 硫化物根据对金属的作用，可分为活性硫化物和非活性硫化物两类。 活性硫化物能与金属直接发生反应。如通常原油中含有的硫化氢，硫和硫醇等。 非活性硫化物则是不能直接同金属反应的，如硫醚，多硫醚，噻吩，二硫化物等。 主要与参加腐蚀反应的有效硫化物含量如H2S、单质硫、硫醇等活性硫及易分解为H2S的硫化物含量有关。硫化物含量越高则对设备腐蚀就越强。;硫化物对设备的腐蚀与温度有关： （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，则形成炼厂各装里中轻油部位的各种风H2S-H2O型腐蚀。成为难以控制的腐蚀部位。 （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，此时对设备的腐蚀反应式为： 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）t﹥480℃，硫化物近于完全分解，腐蚀率下降。 （7）t﹥500℃，不是硫化物腐蚀范围，此时为高温氧化腐蚀。;二、无机盐的腐蚀;三、环烷酸的腐蚀; 环烷酸腐蚀生成特有的锐边蚀坑或蚀槽，是它与其他腐蚀相区别的一个重要标志。一般以原油中的酸值来判断环烷酸的含量。 原油酸值大于0.5mgKOH/g(原油) 时即能引起设备的腐蚀。;四、氮化物的腐蚀; 分解生成的氨将在焦化及加氮等装置形成NH4Cl，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。;五、国内外原油所含腐蚀介质;进口原油腐蚀介质含量;六、我国原油的分类;第三节 炼油厂的腐蚀环境;（1）低温(t120℃)轻油H2S-H2O腐蚀环境 有 HCl-H2S-H2O型、HCN-H2S-H2O型、CO2-H2S-H2O型、RNH2(乙醇胺)-CO2-H2S-H2O型、H2S-H2O型。 （2）高温(240-500℃)重油H2S腐蚀环境 有S-H2S-RSH(硫醉)型；S-H2S-RSH-RCOOH(环烷酸)型及H2+H2S型。 （3）高温硫化 在硫磺回收装置中，燃烧后的高温含硫过程气中，气流组成为H2S、SO2、硫蒸气、CS2、COS、CO2、H2O及氮气等。这些介质常以复合形式产生腐蚀，当金属设备处于310℃以上高温时，碳钢设备就会发生高温硫化腐蚀。;二、其他腐蚀环境 在原油加工炼制过程中，尚有其他介质造成的腐蚀环境。主要有以下几种。;（1）水分 原油加工过程中要引入大量水分，如分馏汽提塔、油品水洗等。尤其是炼油厂还有大量的冷却用水。因此水分为炼油设备造成各种腐蚀环境，水是造成各种类型电化学腐蚀的必要条件。 各类型的H2S-H2O型的腐蚀环境，均离不开水。如果没有水分存在，氯化氢或硫化氢的腐蚀在120℃以下是极轻微的。;（2）氢 氢在正常状态下，是以分子状态存在的，由于它的直径较大，不可能渗入金属中。但是在高温高压下或是在初生氢状态时，氢气可能变为原子氢而穿过金属表面层，扩散到金属晶格里，或穿透金属向外排出，此为氢渗透。; 由于氢向钢材渗透，导致钢材的脆化，其主要形式如下。 ①氢脆 氢脆现象是可逆的，也称作一次脆化现象。 ②表面脱碳 钢中的氢在高温下移到表面，并在表面形成CH4。造成钢的表面脱碳。表面脱碳不形成裂纹。其影响是强度及硬度略有下降，而延伸率增加。 ③内部脱碳（氢腐蚀） 高温高压下的氢渗入钢材之后和不稳定碳化物形成甲烷。钢中甲烷不易逸出，就在晶界或夹杂物附近聚集形成很高压力(约l05-106MPa)。这压力足