石油化工炼油厂部分装置腐蚀控制介绍

石油化工炼油厂部分装置腐蚀控制介绍

1、低温部位的腐蚀

1.1低温HCl－H2S－H2O系统的腐蚀

⑴腐蚀机理

蒸馏塔顶低温部位的腐蚀介质主要为HCl－H2S－H2O体系。原油在加工过程中由各类硫化物生成的H2S和盐类水解生成的HCl随着原油中的轻组分以及水分一起挥发和冷凝，聚集在蒸馏装置顶部轻油活动区的低温部位，特别是气液两相转变的地方。当水蒸汽冷凝时，H2S与HCl溶于冷凝水后，只要相对含量达到100ppm左右，pH值就会下降到2～3，形成强烈的电化学腐蚀体系。生成的盐酸不但可与铁直接反应，还会破坏H2S与铁反应生成的具有一定保护作用的硫化亚铁腐蚀产物膜，引起点蚀和垢下腐蚀。

总体来说，HCl－H2S－H2O系统的腐蚀都比较严重，一般气相部位腐蚀较轻微，液相部位腐蚀较严重，尤以气液两相转变部位即所谓“露点”部位最为严重。碳钢主要发生均匀腐蚀和坑蚀，产生大量腐蚀产物FeS，奥氏体不锈钢则发生点蚀和应力腐蚀开裂（SCC）。

这类腐蚀主要发生在常减压装置塔顶塔盘和冷凝、冷却系统，减粘分馏塔顶系统和油水分离罐。

⑵防腐措施

对于蒸馏装置塔顶系统的低温腐蚀，我公司主要采取了一脱一注的工艺防腐措施（即原油电脱盐和塔顶注中和缓蚀剂）、材质升级、喷涂防腐等措施，已取得了很好的效果，基本上控制住了蒸馏装置塔顶系统的腐蚀。

1.2H2S－HCN－NH3－H2O系统的腐蚀

⑴腐蚀机理

在催化吸收稳定系统中H2S和HCN对金属起腐蚀作用。当H2S和铁生成的硫化亚铁中有CN-存在时，它能溶解FeS的保护膜，产生络合离子Fe(CN)4-，加速腐蚀的进行。

              FeS + 6CN-→Fe(CN)4- + S2-

络合离子Fe(CN)4-继续与Fe反应生成亚铁氰化亚铁Fe2[Fe(CN)6]：

              2Fe + Fe(CN)4-→Fe2[Fe(CN)6]

这类腐蚀主要发生在催化脱硫系统、吸收稳定系统、酸性水汽提装置的原料水线、原料水罐、氨水罐、冷换设备的焊缝热影响区，腐蚀主要表现为应力腐蚀开裂、穿孔。

⑵腐蚀情况

a) 催化装置

①分馏塔顶部：分馏塔内的介质为油气、水汽，塔顶温度约110～120℃左右。

②分馏塔顶油气－除氧水换热器：壳程腐蚀比较严重，锈皮、垢物较多，经常使折流板与壳体锈死，导致抽芯子困难。防腐措施是将其更换为渗铝管束。

③分馏塔轻柴油－除氧水换热器：该换热器泄漏一直比较严重，腐蚀特征是坑蚀。现在正在试用09Cr2ALMoRe管束，效果良好。

1.3糠酸的腐蚀

腐蚀机理

糠醛是杂环的呋喃醛类，分子式为C5H4O2，常温下为无色、透明液体，腐蚀性不大，但在空气、光线、水分作用下极易发生氧化，糠醛－白土装置易腐蚀部位基本上出现在湿醛系统，当糠醛温度超出230℃，易产生焦质，以上情况如处理不好，糠醛就被氧化成糠酸C4H3COOH，且具有很强的腐蚀性，反应如下：

C5H4O2 + O2 → C4H3OCOOH

糠醛装置的腐蚀问题实际上是就是糠酸的腐蚀。

其一产生浓差电池腐蚀：由于装置生产中不可避免地产生部分焦类物质，势必在设备上产生焦垢，由于金属与焦垢间存在狭小的缝隙，便产生了以缝隙为阳极的浓差腐蚀电池，因其缝隙较小，是氧化物滞流区，氧化物消耗后得不到补充，电位较低；而缝隙外的氧化物质充分，金属溶解产生的电子很快在微阴极上被得到，微阳极上电子不易累积，电位较高，因此缝隙内外就产生了浓差腐蚀，这种腐蚀一开始较慢，随着金属溶解增加，其腐蚀速度将**加快。

2、高温部位的腐蚀

2.1高温环烷酸腐蚀

⑴腐蚀机理

环烷酸是十分复杂的高沸点羧酸混合物的总称，其通式为CnH2n-1COOH。环烷酸在低温时腐蚀不剧烈，一旦沸腾，在高温无水环境中，特别是在气液相转变部位腐蚀最激烈，反应如下：

                                        2RCOOH + Fe → Fe(RCOO)2 + H2↑

环烷酸的腐蚀温度范围在220℃～400℃，在220℃～270℃温度区间，腐蚀逐步加剧，270℃～280℃腐蚀达到最高峰，当温度高于280℃时，腐蚀速率开始下降，但是当温度达到350℃～400℃时，又出现第二个腐蚀高峰。环烷酸腐蚀形成的环烷酸铁是油溶性的，能为油流所带走，不易在金属设备表面上形成保护膜，环烷酸腐蚀的金属表面光滑无垢，在高流速区域呈顺流向线状沟槽，低流速时成尖锐蚀坑，冲刷严重部位呈均匀减薄。

在高温系统中，环烷酸除了和铁直接产生作用外，还能与腐蚀产物FeS发生反应，破坏FeS在金属表面形成的保护膜，构成腐蚀循环。

                                        2RCOOH + FeS → Fe(RCOO)2 + H2S

         H2S + Fe → FeS + H2

影响环烷酸腐蚀的因素除了温度外，还与介质的流速、酸值、原油中的硫含量有很大关系，目前对环烷酸腐蚀具体的临界温度、临界酸值、临界流速及在不同工况下温度、酸值、流速等因素在腐蚀过程中起主导作用的是哪一个还不很清楚，有待于进一步研究。

⑵防护措施

①渗铝钢的应用：渗铝管换热器管束通过技术改进，其在环烷酸腐蚀部位的应用获得成功。

②化学镀Ni-P合金镀层：化学镀Ni--P合金镀层的传热系数与碳钢相近，不会降低传热效率，而18-8材质的传热系数仅为碳钢的2/3，影响传热效果。

多谢楼主分享，学习啦