石油煉廠(chǎng)設備的腐蝕與防護
石油煉廠(chǎng)設備的腐蝕與防護
摘 要：隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展與進(jìn)步，煉油工業(yè)在工業(yè)中所占的比重越來(lái)越大，石油煉廠(chǎng)應用的設備負擔也越來(lái)越重，其中在煉油生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕因素便是設備負擔加重的主要原因。本文通過(guò)對石油煉廠(chǎng)設備的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行分析，從煉油設備的腐蝕狀況中尋找根由，進(jìn)而采取有效方法進(jìn)行防護，提高煉廠(chǎng)煉油設備的利用率與壽命，促進(jìn)煉油化工設備的正常運轉，延長(cháng)生產(chǎn)鏈，提高生產(chǎn)力，促進(jìn)石油工業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：石油煉廠(chǎng)設備;腐蝕;防護
1 石油煉廠(chǎng)設備的腐蝕介質(zhì)
石油從地下深挖出來(lái)時(shí)具有可燃性，其形態(tài)為棕黑色的粘稠狀液體，其在加工過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)包括與石油煉廠(chǎng)設備接觸時(shí)的介質(zhì)以及石油的相關(guān)成分。
這些雜質(zhì)包括水蒸氣、石油、空氣、酸氣、煙以及芳香烴、環(huán)烷烴、以及其他烷烴，其在生產(chǎn)過(guò)程中本身不存在腐蝕特性，但是在生產(chǎn)反應中產(chǎn)生的硫化物、氮化物、無(wú)機鹽、有機酸、水分則會(huì )對石油煉廠(chǎng)設備造成不同程度的腐蝕，嚴重者會(huì )影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此必須明確腐蝕石油煉廠(chǎng)設備的相關(guān)介質(zhì)，并從根本上加以隔離與防護。
硫化物、氯化物、氮化物以及環(huán)烷烴均是腐蝕設備的相關(guān)介質(zhì)。
1.1 硫化物
硫化物是造成設備腐蝕的主要雜質(zhì)，其中二硫化物、多硫醚、硫醚、硫醇、硫化氫均屬于硫化物的不同形態(tài)，從理論上來(lái)講，其濃度高低與設備被腐蝕的程度成正相關(guān)。從實(shí)際情況看，設備被腐蝕的程度與硫化物所處的溫度也有一定的關(guān)系。
因此在生產(chǎn)過(guò)程中，應當對溫度進(jìn)行控制，當溫度≥340℃時(shí)，硫化物便會(huì )分解，從而產(chǎn)生對設備具有腐蝕性的物質(zhì)，當溫度處于120℃～240℃之間，雖然也會(huì )出現分解，但是基本上沒(méi)有產(chǎn)生對設備具有腐蝕性的物質(zhì)，因此必須將溫度控制在120℃之下，從而控制硫化物的腐蝕范圍，從外部環(huán)境對設備進(jìn)行防護。
1.2 氯化物
氯化鈣、氯化鎂以及氯化鈉均是原油中的雜質(zhì)，其屬于無(wú)機鹽，因此在高溫作用下與水相遇便會(huì )發(fā)生反應從而生成鹽酸，對設備產(chǎn)生腐蝕性破壞。
1.3 氮化物
石油在石油煉廠(chǎng)設備中發(fā)生化學(xué)反應，產(chǎn)生吡啶、吡咯等氮化物，其在催化劑與高溫作用下發(fā)生分解反應，即產(chǎn)生氰化物以及氨，氰化物作為一種催化劑與H2S-H2O發(fā)生反應，便會(huì )腐蝕設備表面，因此設備會(huì )因此種化學(xué)反應出現開(kāi)裂、起泡的情形。
氨本身不會(huì )對設備造成腐蝕作用，但是其與氫反應以及在焦化過(guò)程中會(huì )生成氯化銨，從而對設備造成腐蝕性損壞，嚴重時(shí)會(huì )堵塞管路，影響生產(chǎn)正常運轉乃至發(fā)生安全性事故。
1.4 環(huán)烷烴
芳香族酸以及脂肪酸均是環(huán)烷烴的不同形態(tài)的同種介質(zhì)，其隸屬于飽和的酸以及其同系物，環(huán)烷烴呈現為環(huán)狀物，本身不具備腐蝕特性，但是在生產(chǎn)過(guò)程中與鐵在高溫中發(fā)生化學(xué)反應，轉化為新的物質(zhì)，即環(huán)烷酸鹽，鹽性物質(zhì)具有較強的腐蝕性，因此對石油煉廠(chǎng)的設備而言具有腐蝕損壞的破壞力。
2 石油煉廠(chǎng)設備腐蝕概況
2.1 高溫腐蝕概況
高溫硫化物以及環(huán)烷烴是高溫部位發(fā)生腐蝕的主要原因，但是對其溫度進(jìn)行控制，便容易防止設備的腐蝕程度。
當石油煉廠(chǎng)設備在生產(chǎn)過(guò)程中溫度>250℃時(shí)，設備與石油中的相關(guān)雜質(zhì)便會(huì )發(fā)生化學(xué)反應生成硫化氫，從而腐蝕設備，減少設備的厚度，使設備的剛度變脆。環(huán)烷烴的腐蝕原理亦同，因此只要將環(huán)烷烴的腐蝕溫度控制在220攝氏度、硫化物的腐蝕溫度控制在250攝氏度，便能夠阻斷硫化物以及環(huán)烷酸的生成路徑，提高腐蝕防護的效果。
2.2 低溫腐蝕概況
HCl=H2S=H2O系統的腐蝕與低溫煙氣的露點(diǎn)腐蝕均為低溫腐蝕的兩種形式，這兩種腐蝕情形均發(fā)生在石油冶煉的過(guò)程中，因此需要提高冶煉的溫度，使溫度>400℃，從而使硫酸以及無(wú)機鹽不再生成，避免設備腐蝕。
2.3 煉油廠(chǎng)相關(guān)環(huán)境腐蝕概況
在石油煉廠(chǎng)加工石油的過(guò)程中，必須對其腐蝕環(huán)境進(jìn)行控制，其中溫度、壓力、石油的性質(zhì)、加工過(guò)程中的工藝均是影響其腐蝕環(huán)境的相關(guān)因素。
如果石油冶煉的環(huán)境中含有硫量、酸性過(guò)高，那么便容易形成高腐蝕性的環(huán)境，從而腐蝕設備。又由于氨、氫、燒堿在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì )生成相關(guān)腐蝕物質(zhì)，因此在與設備發(fā)生反應時(shí)，容易造成設備的腐蝕。
3 石油煉廠(chǎng)設備的腐蝕防護措施
3.1 耐腐蝕材料的應用
設備在與石油發(fā)生化學(xué)反應的過(guò)程中，主要是由于設備的相關(guān)材質(zhì)抗腐蝕能力較低，因此在生產(chǎn)石油煉廠(chǎng)設備時(shí)，應該選擇耐高溫、難產(chǎn)生化學(xué)反應的金屬材質(zhì)進(jìn)行制造，從根本上做好防腐工作。
3.2 脫鹽
對設備進(jìn)行防護，最為重要的方法是脫鹽，即采用有關(guān)方法將原油中能夠腐蝕設備的鹽類(lèi)雜質(zhì)去除。對原油進(jìn)行脫鹽，需要觀(guān)察脫鹽的深淺問(wèn)題，如果原油中鹽度較淺，則會(huì )殘留鈣、鎂等物質(zhì)于設備表面，不能夠起到有效防腐作用，因此必須徹底清除原油中的氯化物，分析原油的性質(zhì)、控制發(fā)生反應的溫度與時(shí)間、觀(guān)察其溶水反應、添加破乳劑的作用等，從根本上避免腐蝕物質(zhì)的形成。
3.3 注堿
在中和反應過(guò)程中，將腐蝕物質(zhì)(例如環(huán)烷酸與硫化氫、氯化氫)去除，并對氯化鎂的殘留量進(jìn)行控制，采用水解的方式控制氯化鈣的含量，避免其在化學(xué)反應中生成氯化氫。
以上是采用注堿的方法控制設備腐蝕的程度，其是一種較為有效的防護措施。
3.4 注氨
注入氨氣能夠中和設備中發(fā)生的化學(xué)反應，使系統的PH值發(fā)生改變，因此其是一種有效的防護措施，當然經(jīng)過(guò)實(shí)踐論證，有機氨較氨水而言效果更優(yōu)。
3.5 注緩蝕劑
根據煉油過(guò)程中的不同情況，選擇設備的不同種類(lèi)從而選擇合適的緩蝕劑。緩蝕劑與金屬發(fā)生反應的過(guò)程中會(huì )形成一層防護膜，進(jìn)而對設備產(chǎn)生防護作用，增長(cháng)設備的應用壽命。
結語(yǔ)
石油煉廠(chǎng)設備發(fā)生腐蝕，不僅會(huì )影響石油的正常生產(chǎn)，阻礙生產(chǎn)運作，還會(huì )引發(fā)安全事故，因此必須予以重視。本文通過(guò)對石油煉廠(chǎng)設備的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行分析，并探討其腐蝕的相關(guān)情況，找到有效的防護措施，從而避免設備發(fā)生腐蝕，提高生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，以及設備工作的穩定性與長(cháng)效性。
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