第3章 炼油设备的腐蚀与防护

设备腐蚀的基础知识系列之三

第3章 炼油设备的腐蚀与防护第3-1节 炼油系统中的腐蚀介质

第3-2节 炼油设备的腐蚀及防护对策第3-3节 炼油设备腐蚀案例

设备腐蚀的基础知识系列之三

第3-1节 炼油系统中的腐蚀介质一、原油中的腐蚀介质 二、炼油厂的腐蚀环境

设备腐蚀的基础知识系列之三

一、原油中的腐蚀介质1.硫化物原油中的硫化物主要包括：硫化氢，硫和硫醇；硫醚，多硫醚，噻吩，二 硫化物等。含硫量在0.1%~0.5%的原油叫做低硫原油；含硫量大于0.5%者 为高硫原油；硫化物含量越高对设备腐蚀就越强。 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)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，为高温氧化腐蚀。

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2.无机盐原油中的无机盐类主要有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。

MgCl2 2H 2O Mg(OH )2 2HCl CaCl2 2H 2O Ca(OH )2 2HCl

3.环烷酸环烷酸(RCOOH,R为环烷基)是石油中一些有机酸的总称。主要是指饱和环 状结构的酸及其同系物。此外还包括一些芳香族酸和脂肪酸。其分子量在很大 范围内变化(180~350)。环烷酸在常温下对金属没有腐蚀性。但在高温下能与 铁等生成环烷酸盐，引起剧烈的腐蚀。

4.氮化物石油中所含氮化合物主要为吡啶，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。但焦化塔顶的碱性含 氨、含酚水可作为常减压装置防腐蚀措施“注水”的水，以控制常压塔顶冷凝 系统的HCl-H2S-H 20的腐蚀。催化分馏塔顶的含氨冷凝水也可代替氨液注入减 压塔顶冷凝冷却系统，以控制其腐蚀。HCN的存在对催化装置低温H2S-H20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。

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5.国内外原油所含腐蚀介质表3-1国内原油腐蚀介质含量腐蚀介质 产地 大庆 辽河(北区) 辽河(中区) 辽河(南区) 大港(羊三木) 胜利(孤岛油) 胜利(孤东油) 胜利(胜利油) ① “管输油” 中原油田 南阳 江汉 长庆 老君庙 克拉玛依(白克) 克拉玛依低凝油 新疆(九区) 新疆(欢三联) 新疆(普

通) 南海 盐，mg/L 20~110 2.O7 7.0~172.8 69.9~l37.4 15.1 26.0 183.O 20~200 14.3~129 135 11.30 249—466.9 140 20—23.6 10.69~20.Ol 11.74~61.3l 31.40 硫，% 0.11 0.56 0.20~0.40 0.23~0.24 0.33 2.O9 0.35 0.80~1.O5 0.60~0.80 0.35 0.26 1.61~1.80 0.07 0.11~O.19 0.07~0.023 0.12~0.15 0.26 0.05 0.11 氮，% 0.06~0.24 1.06 0.40~0.6l 0.36~0.38 0.3l 0.43 0.36 0.40~0.63 0.36 0.2l 0.63 0.75 0.056 0.31~O.32 0.O8 0.31~0.35 0.4l 0.13 0.08 0.11~0.20 0.18~0.8l 1.28~1.80 4.95 2.52 0.17 0.03 0.85~O.92 酸值 mgKOH/g 0.016 1.26 0.98~2.26 4.50~4.70 1.31~1.92 2.36 0.40~0.62 0.96~1.96 0.37 0.38 0.32 密度，g/cm3

0.864 0.86~0.92

0.9

0.9

11.3

注：①管输油系指胜利、中原、华北等油田的混合原油。

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5.国内外原油所含腐蚀介质表3-2进口原油腐蚀介质含量腐蚀介质 产地 伊坎巴里 阿塔克 印度尼西亚 韦杜里 贝坎拜 杜 里 米纳斯 马来西亚 澳大利亚 巴基斯坦 阿 曼 伊 朗 伊拉克 阿尔及利亚 阿联酋 辛 塔 杜 兰 塔比斯 库 柏 塔里斯曼 14.0 42.9 14.0 14.32 57.10 8.O 1.18/14.3 8.1l 26~35 10 35.16 25.8 盐，mg/L 2.88 14.68 7.68 3.6l 硫，% 0.026l 0.0308 0.1007 0.1022 0.2l 0.083 0.0501 0.032 0.0381 0.0523 0.032 0.66/1.18 0.76/1.36 2~2.3 0.15 1.66 0.1 0.15 0.13 0.0117 0,029 0.065 0.265 0.2053 0.0227 氮，% 0.0256 酸值 mgKOH/g 0.11 0.36 0.33 0.20 0.92 无 0.68 0.23 0.070 0.11 0.077 0.33~O.38 0.13 0.05~0.13 0.O6 0.03 0.31

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6.我国原油分类根据原油中含硫及酸值的高低，可将我国原油分为： (1)低硫低酸值原油 原油含硫0.1%~0.5%,酸值≤0.5mgKOH/g,如大庆原油。 (2)低硫高酸值原油 原油含硫0.1%~0.5%,酸值>0.5mgKOH/g,如辽河原油， 新疆原油。 (3)高硫低酸值原油 原油含硫>0.5%,酸值≤0.5mgKOH/g,如胜利原油。 (4)高硫高酸值原油 原油含硫>0.5%,酸值>0.5mgKOH/g,如孤岛原油和“管 输原油”。

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二、炼油厂的腐蚀环境1.含硫、高酸值腐蚀环境(1)低温(t<120℃)轻油H2S-H20型腐蚀环境： HCl-H2S- H20型 HCN-H2S-H20型 C02-H2S-H20型 RNH2(乙醇胺)-C02-H2S-H20型 H2S-H20型。 (2)高温(240~500℃)重油H2S型腐蚀环境 S-H2S-RSH(硫醇)型 S-H2S-RSH-RCOOH(环烷酸)型 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、S02,硫蒸气、CS2、COS、C02、H20及氮气等。

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2.其他腐蚀环境2.1水分 2.2氢氢向钢材渗透，导致钢材的脆化，主要形式如下。 …… 此处隐藏：3471字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……