炼油装置的设备腐蚀与防护.doc

炼油装置的设备腐蚀与防护
原油特点:
低硫原油: 低酸原油:酸值<;
含硫原油: 含酸原油:~1mgKOH/g之间的原油
高硫原油:高酸原油:酸值大于1mgKOH/g
高硫高酸原油:¡胜利孤岛(TAN mgKOH/g;S %)
劣质原油:(高酸高钙原油)辽河稠油(TAN mgKOH/g;Ca 284ppm)
炼油装置中的腐蚀性介质
一、硫化物的腐蚀
原油中的硫化物分为活性硫化物与非活性硫化物,活性硫化物主要为单质硫、硫醇(R-SH)、硫化氢、小分子多硫化物等,非活性硫化物主要为硫醚(R-S-R)、噻吩等大分子硫化物。活性硫含量越高则腐蚀性越强,但原油
硫含量(活性硫与非活性硫的总含量)与腐蚀性之间无明确的关系。原油硫含量大于1%的为高硫原油。
硫化物的腐蚀与温度密切相关。
①、T≤120℃,无水情况下无腐蚀性,有水存在时,则形成低温湿硫化氢腐蚀环境。
②、120℃<T≤240℃,活性硫化物未分解,腐蚀性很低。
③、240℃<T≤340℃,硫化物开始分解生成硫化氢,腐蚀性增强,随着温度的升高而腐蚀加剧。
④、340℃<T<400℃,硫化氢分解为H2和S,硫醇开始参与腐蚀反应,腐蚀进一步加剧。
⑤、426℃<T<430℃,高温硫腐蚀最严重。
⑥、T>480℃,腐蚀性下降;高于500℃后为氧化腐蚀。
2、无机盐的腐蚀
原油中含有水分,水分中含有盐类,主要成分是***化钠、***化镁和***化钙。***化镁和***化钙易受热水解,生成***化氢。***化氢在常减压塔顶露点及低温部位溶于水生成稀盐酸,产生强烈腐蚀。
3、环烷酸的腐蚀
环烷酸为原油中各种酸(有机酸)的混合物,分子量在很大范围内变化(180~350)。环烷酸的腐蚀性与温度密切相关。220℃以下时基本无腐蚀性,以后随温度的升高腐蚀性逐渐增强,在270~280℃时腐蚀最大,温度再升高则腐蚀性下降。温度升高到350℃附近时腐蚀又急剧增加,400℃以上就没有腐蚀了。环烷酸腐蚀发生在液相,若气相中没有凝液产生,也没有雾沫夹带,则气相腐蚀是很小的。环烷酸的腐蚀产物为环烷酸铁,可溶于油品中,流速高的部位腐蚀越严重,因而被腐蚀的金属表面光滑,呈沟槽状。另外,环烷酸能溶解硫化物腐蚀产生的硫化亚铁,加剧腐蚀。环烷酸的腐蚀形态为带有锐角边的蚀坑和蚀槽
环烷酸的腐蚀机理
环烷酸在石油炼制过程中,随原油一起被加热、蒸馏,
并与其沸点相同的油品冷凝,且溶于其中,从而造成该馏
分对设备材料的腐蚀。
目前,一般认为环烷酸腐蚀的反应机理如下:
2RCOOH+Fe→Fe(RCOO)2+H2↑
2RCOOH+FeS→Fe(RCOO)2+H2S↑
可以看出,环烷酸除了与铁直接作用产生腐蚀外,还
能与腐蚀产物如硫酸亚铁反应,生成可溶于油的环烷酸铁,当环烷酸与腐蚀产物反应时,不但破坏了具有一定保护作用
的硫化亚铁膜,同时游离出硫化氢又可进一步腐蚀金属:
H2S+Fe→FeS+ H2↑
因此,在设备金属表面上,凡是保护膜破坏的地方就会
暴露出新的金属表面,使腐蚀继续进行。
影响环烷酸腐蚀的因素
温度的影响
<220 ℃,无水情况,无腐蚀;有水情况下腐蚀会随温度升高腐蚀加剧;
270~280℃,达到酸沸点,腐蚀最严重;