含硫原油加工装备腐蚀防护措施研究
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加工含硫原油的设备腐蚀问题与对策*摘要综述了加工含硫原油对设备的腐蚀问题和应采取的对策。
认为应提高原料油和产品的脱硫能力,和做好工艺防腐及设备的选材工作。
关键词含硫原油性质腐蚀与防护世界原油的硫含量在不断升高,目前硫含量在1%以上的原油占世界原油总产量的55%以上。
据预测原油平均相对密度将上升到 3 g/cm3,硫含量将上升到%。
2001年中国石油化工集团公司下发了《加工高含硫原油安全管理规定》,明确含硫量在1%以上的原油为高含硫原油。
随着我国沿海炼油厂加工含硫原油规模的不断扩大和我国环保要求的不断提高,加工含硫原油所面临的问题也越来越多。
含硫原油有两个比较突出的特点,一是硫含量高,如伊朗拉万原油的硫含量达%,其大于500℃的减压渣油硫含量高达%;二是轻馏分多,蜡油收率较高,如沙特拜里原油小于180℃轻馏分质量收率达%,而我国胜利原油小于180℃轻馏分质量收率只有%(几乎不含C3和C4)。
因此加工含硫原油带来了加工工艺的改动、设备的腐蚀与防护,以及环境保护等问题。
1 含硫原油的主要性质含硫原油主要来自中东,如沙特、伊朗、伊拉克、阿联酋、科威特、阿曼等国家,其主要性质见表1。
从中可见,含硫原油与中国胜利原油相比,轻馏分都较多,密度、粘度、酸值、胶质、凝点和闪点都较低,钒含量则普遍较高,各段馏分的硫含量都较高。
表1 含硫原油的主要性质原油种类伊朗拉万沙特轻质伊朗重质伊朗轻质沙特拜里加蓬曼吉美国北坡阿曼阿联酋穆尔班中国胜利评价日期1997-08-06 1995-03-061997-03-051995-08-271995-12-231997-06-231998-07-271997-07-171993-06-031998-05-20含量,% 0密度/()凝点/℃-22 <-30 <-30 -16 <-30 -15 <-30 <-30 -7 15 开口闪点<28 <21 <21 28 <18 <28 47 <25 <29 57●/℃50℃粘度/()酸值(KOH)/()残碳,%盐含量/()蜡含量,%硅胶胶4 质, %沥青质,%镍含量(×10-6)钒含量(×10-6)HK-180℃收率,%180~260℃收率,%260~360℃收率,%360~500℃收率,%>500℃收率,%汽油含硫,%煤油含硫,%柴油含硫,%蜡油含硫,%减渣含硫,%注:均油轮采样。
含硫含酸原油的腐蚀问题和对策【摘要】随着近年来国内几大油田都进入了二次和三次采油期,原油酸值和腐蚀性都增加。
而进口原油特别是中东原油的增加,使得加工原油硫含量较高,这给石油的炼制和防腐提出了更高的要求。
【关键词】含硫含酸原油;腐蚀问题;对策1.常减压装置的腐蚀1.1装置的硫腐蚀和防护措施该腐蚀主要位于“三顶”低温部位,包括挥发线等轻油部位的冷凝冷却系统。
如常减压装置三顶及其冷换系统,如常顶空冷、减顶空冷及后集合管、减顶增压器、减顶三级抽空器、减顶线膨胀节等受hc1-h2s-h2o的腐蚀较为严重。
腐蚀形态:对碳钢为均匀减薄,对cr13钢为点蚀,对1crni9ti钢为氯化物应力腐蚀开裂。
高温(240~480℃)硫的腐蚀主要为均匀减薄。
高温硫腐蚀出现在装置中与其接触的各个部位。
高温部位如常底、减底及其部件、减三四五底线出口弯头、常压转油线、减渣一次换热器、常压炉和减压炉辐射管等均有不同程度的高温硫及环烷酸均匀腐蚀。
抑制原油蒸馏装置中设备和管线腐蚀的主要办法有两种:(1)工艺防护,即加强传统的“一脱三注”工艺。
对低温的塔顶及塔顶油气馏出线上的冷凝冷却系统采取化学防腐措施。
20世纪80年代后期,因催化裂化利用减压渣油,对钠离子含量要求苛刻,各厂已停止注碱,把“一脱四注”改为“一脱三注”,即脱盐、脱水、注中和剂和水等。
提高深度电脱盐的合格率,对后续防腐的控制十分关键。
目前炼油厂常减压蒸馏装置“三顶”大部分采用注氨,但中和效果差,必须过量注入。
生成的nh4cl容易结垢,形成垢下腐蚀,并容易堵塞管道。
注入缓蚀剂是在金属表面形成保护膜,使金属不被腐蚀。
有炼厂注有机胺,中和效果好,但有机胺价格贵,因此,有炼厂采用胺和有机胺混注的方式,效果也很好。
国内有开发的中和缓释剂,一剂多用,应用效果也很好,但加入量较大,成本并不合算。
(2)对温度大于250℃的塔体和塔底出口系统的设备和管线等高温部位的防腐措施,主要是选用合适的耐蚀材料。
常减压装置加工含硫原油的防腐蚀措施【摘要】原油中含硫等物质对常减压装置的腐蚀情况严重,导致漏油等事故的发生。
本文通过对含硫原油加工常减压装置的腐蚀类型进行分析,从腐蚀机理入手,对常减压装置的设计、施工及日常操作管理方面进行分析与探究,有效解决了常减压装置易腐蚀的问题。
【关键词】常减压装置含硫原油加工防腐随着社会经济的发展,能源资源危机日益加剧而供需矛盾不断尖锐,对尚处于社会主义初级阶段的我国来说,国民经济的发展与进步对石油原油资源的依赖性极大,石油进口量也只增不减,我国石油消耗量在全球范围来说都居高不下,但受制于石油原油的越来越紧缺,我国要想进一步落实可持续发展战略的实施,就必须要解决石油原油依赖度太高的问题,而含硫原油的加工是缓减石油原油供需矛盾的重要途径,为我国可持续发展创造了良好条件。
但加工含硫原油的工艺设备在实际加工中会由于长期置于腐蚀环境中而被腐蚀。
因此,必须采取合理有效的防腐措施,加强对常减压装置等设备的防护,本文只从常减压装置入手对其防腐工艺措施进行分析与探讨。
1 加工含硫原油常减压装置的腐蚀类型与机理在含硫原油加工中,常减压装置的腐蚀根据其腐蚀特点等的不同可分为高温S腐蚀、低温H2S腐蚀及硫酸露点腐蚀。
1.1 高温S腐蚀在温度高达240℃以上时,重油部位的硫、硫醇及硫化氢会形成高温硫腐蚀环境,随温度升高至临界点为480℃之前,腐蚀状况快速加剧,并在之后呈递减状况。
高温硫腐蚀环境中的硫腐蚀可分为两种,即活性硫腐蚀与非活性硫腐蚀,其中活性硫腐蚀的机理,其实就是硫、硫醇与硫化氢成分与金属物质的化学反应生成了腐蚀产物FeS(硫化亚铁)。
而非活性硫化物在温度达到一定程度,会分解成可与铁发生化学反应的活性硫化物并发生腐蚀状况。
高温硫腐蚀的影响因素主要包括温度、环烷酸含量、材质及介质流速等。
主要发生于常塔底、加热炉、转油线、减塔中下部、重油机泵和管线等部位。
1.2 低温H2S腐蚀原油中的盐含有大量NaCL、CaCL2及MgCL2等成分,其中CaCL2与MgCL2在原油加工中会因受热水解而生成强腐蚀介质:溶解于水的FeCL2会被水冲走,而FeS保护膜在遭到破坏后,HCL与H2S 会与Fe再次发生化学反应并生成FeCL2与FeS,而FeS在HCL的分解作用下,失去保护膜的功效,在这种连锁循环的反复作用下,金属装置会遭遇严重的腐蚀。
加工含硫原油存在问题及防范措施一、存在问题1、目前0203-V204、0203-T201、0215-301附近硫化氢气味较浓,存在泄漏点。
2、加氢裂化和柴油加氢两套装置的密闭采样器都不好用。
3、低压设备的玻璃板液位计看不清液位。
二、防范措施1、严格工艺控制,确保液化气、石脑油、航煤、尾油和精制柴油硫含量不超标。
正常情况下,严禁高含硫液化气、石脑油、航煤、尾油和精制柴油出装置;如果由于装置停工或其他异常情况,导致产品硫含量超标,应改入不合格罐。
2、装置在停工检修时,应采取有效措施,对设备存积的硫化亚铁进行化学处理,并对该设备保持严密监控,避免打开设备后硫化亚铁自燃而造成设备损坏或发生火灾事故。
3、高度重视可能产生低温硫化氢应力腐蚀开裂的设备管道以及由硫介质引起的露点腐蚀问题。
4、根据所用原料的种类进行总硫和硫化氢分布的分析,掌握硫化氢在装置区的分布情况,做出平面分布图。
5、在作业人员暴露于空气中硫化氢浓度可能超过50(mg/m3)的每一个工作场所设置警示牌。
6、保证循环氢脱硫塔的正常运行,脱硫后循环氢中硫化氢含量不超过1000PPM.7、保证含硫化氢的汽提塔项的缓蚀剂的正常加入,冷凝污水必须经污水汽提塔装置处理,同时做好塔项管线腐蚀减薄检测工作。
8、根据冷高分的含硫污水中氨氮含量和PH值及时调整注水量。
9、对含硫化氢浓度较高的介质的采样和脱水作业应为密闭方式,从本质上减少硫化氢的危害,修复所有不好用的密闭采样器。
10、经常性开展防止硫化氢中毒知识的安全教育和防护技能培训。
11、防硫化氢中毒安全教育:凡与含硫化氢作业环境有关的所有人员都必须接受防止硫化氢中毒知识教育和培训,经考试合格后方可上岗。
12、从事下列作业时,应根据不同场所硫化氢含量的实际情况,选择适用的防护器材。
作业时应有两人同时到现场,并站在上风向,一人作业,一人监护。
禁止任何人员在未配戴合适的防硫化氢防护器材的情况下进入空气中硫化氢含量已知或被怀疑高于10mg/m3的任何区域,并禁止在有毒区域内脱掉防护器材。
浅析高硫原油对炼油设备的腐蚀与防护Abstract This article describes the corrosion characteristics of Middle East crude oil,main types of sulphide cor rosion and relevant preventive measures as well as the way to strengthen the cor rosion preventing research and implement scientific management.1 概述广州石油化工总厂经过二期扩建和改造,原油处理能力已达770万t/a,原油来源多数为进口原油,1997年原油进口量达总处理量的97%,预测亚太地区石油产量日趋减少,中东地区,特别是沙特原油仍稳定供应,中东原油占世界贮量的65%。
由于中东原油普遍含硫高且价格相对较低,所以广石化总厂选择炼中东高硫原油的比例越来越多,从而造成炼油装置中硫的腐蚀将越加严重。
需要尽快对设备防腐蚀问题进行深入研究,正确选择有关装置的设备材料及防腐措施,确保加工含高硫原油装置的正常运转。
2 中东油的腐蚀特点2.1含硫原油的腐蚀源原油中的硫化物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR')、硫化氢(H2S)、多硫化物(RMS N )等。
这些硫化物中参与腐蚀反应的主要是H2S、S、RSH和易分解成H2S的硫化物,一般称其为腐蚀源或活性硫。
不同的原油所含硫化物的组成不同,即使总含量接近,在加工过程中生成的活性硫化物量也可能出现较大的差别。
如图1所示。
以含硫相近的阿拉伯原油(含硫1.7%)与伊朗原油(含硫1.4%)相比,在250~330℃馏分中的H2S含量,阿拉伯原油高达180mg/L,而伊朗原油只有20mg /L,就是说该馏分所在常减压分馏塔部位前其腐蚀基本没有,而炼阿拉伯原油时要比炼伊朗原油时产生H2S含量严重得多.硫含量不同的原油,腐蚀部位也不一样。
浅谈含硫原油的腐蚀及保护措施摘要:炼油设备的腐蚀不但给炼油厂造成经济损失,而且对环境也会产生污染。
设备腐蚀带来的资源消耗是一种巨大的浪费。
本文将就炼油厂设备腐蚀的原因以及解决方法展开讨论。
关键词:炼油厂;炼油设备;腐蚀原因;防护措施随着从中东、西北地区从中亚进口含硫原油数量的大幅度增加,以及国内含硫油田的开发,原油平均含硫量逐年增高。
原油硫含量的增加,使加工高硫原油的设备,包括进口的不锈钢设备和管道,发生严重的硫腐蚀。
正常生产中由于硫腐蚀时常引发破裂、燃烧、爆炸等恶性事故,同时还导致严重的环境污染。
原油中所含硫和硫化物的总量称之为原油的硫含量,其中的硫化物主要是有机硫化物,也有少量的单质硫和硫化氢,其主要类型有:单质硫S,硫化氢H2S,硫醇RSH,硫醚RSR,二硫化物RSSR。
可以和金属直接反应生成硫化物叫做活性硫,如单质硫、硫化氢和硫醇:S+Fe→FeS H2S+Fe→FeS+H2RCH2CH2SH+Fe →FeS+RCH=CH2+H2一.低温湿硫化氢腐蚀在低温下H2S只有溶解水中才具有腐蚀性。
通常低温下由于金属表面存在着水或水膜,而铁发生腐蚀反应: H2S+Fe→FeS+H2在搅动H2O中的悬浮S时可使pH值下降到1.8,认为这是S在H2O中的歧化反应引起的:4S+4H2O →3H2S+H2SO4硫与钢的直接接触,起到有效阴极的作用而加速腐蚀。
在水溶液中硫引起碳钢腐蚀的反应为:阳极过程: Fe→ Fe2++2e—Fe+H2O→ Fe(OH)++H++2e—阴极过程:Sn+2e →Sn2- Sn2-→S2-+S n-1二.高温硫化物腐蚀高温下硫和硫化氢能直接与金属发生反应,生成金属的硫化物,其主要腐蚀反应过程为:S+Fe→FeS H2S+Fe→FeS+H2高温下H2S可发生分解,产生的元素硫具有很高的活性,与Fe发生反应极为强烈:H2S →H2+S S+Fe→ FeS原油中含的部分硫醇,在200℃以上也可以与铁直接发生反应产生硫化铁腐蚀产物:RCH2CH2SH+Fe→RCH2CH3+FeS+H2连多硫酸的形成及其腐蚀过程,如在催化裂化装置烟气管道中,高温部位(400~600℃)又有SO2和CO存在时:SO2+2CO →2CO2+S S+Fe→ FeS2SO2+O2→2SO3 SO3+H2O →H2SO4FeS+H2SO4→FeSO4+H2S H2S+H2SO4→4H2SxO6+S反应过程使在运行中形成的FeS膜破坏,腐蚀反应过程中形成的S和H2S又可参与金属的腐蚀过程,所以对材料的腐蚀具有自催化作用,过程中形成的亚硫酸,应力腐蚀开裂有诱发作用。
加工含硫原油的安全防腐技术背景原油是一种宝贵的能源资源,其加工过程中需要多道工序。
其中,含硫原油是现代工业生产过程中的一种现象,由于其含硫量高,加工过程中易产生腐蚀,对工业设备的安全稳定运行带来威胁。
因此,研究开发加工含硫原油的安全防腐技术迫在眉睫。
含硫原油的相关问题含硫原油的性质含硫原油是指硫含量在0.5%以上的石油。
含硫原油是一种多组分原油,杂质、酸值、水份等影响因素很多,且油品复杂。
合理使用含硫原油的安全防腐技术,对于工业生产的顺畅进行至关重要。
含硫原油带来的工业危害含硫原油是一种多酸化物质,容易对工业设备构成腐蚀威胁,引发易燃、易爆、环境污染等安全问题,制约了工业客户的经济效益的提高。
安全防腐技术防腐涂料技术目前工业上使用的最广泛的防腐技术之一是防腐涂料技术。
其主要原理是通过对含硫原油生产装置内腐蚀的防止来保障装置的运行。
防腐涂料有适合在不同气氛下运行的类型,分为有机涂料和无机涂料两种类型,但目前工业使用中以有机涂料较多。
其他技术随着科技的不断进步,人们对于含硫原油的加工也提出了更高的要求。
一些新技术可以用于对含硫原油进行处理:1.电解法:通过电解等方法处理含硫原油,使其硫含量降低,可有效减少其腐蚀性,保障设备的运行安全。
2.节温降压技术:对于含硫原油加工时,倡导采用节温降压技术,减少传统钢化工艺的使用,以达到节能环保、安全高效的加工目的。
安全防腐技术的应用含硫原油防腐技术,应用范围极广,且已经成功应用于许多工业领域。
它提高了安全性,腐蚀减少,机器寿命得到了保障。
通常情况下,在加工含硫原油时,应注意以下几点:1.防腐涂料的选择及涂布要求。
2.选择合适的工艺进行处理。
3.禁止随意修改处理程序。
4.始终注意安全,以免发生意外事故。
结论含硫原油在工业使用中不可避免,但是在其加工过程中,对工艺流程和防腐技术的研究必不可少。
通过针对性的安全防腐技术措施,可有效的减少含硫原油对设备的腐蚀,保障工业设备的安全稳定运行及经济效益的提高。
加工高含硫原油的防范措施
随着工业化的加速以及对能源依赖的不断增加,对于能源需求
的供应也在逐渐增加,因此精炼工厂对于高含硫原油的需求也在逐
渐增加,然而这也带来了一些新的挑战和问题,比如高含硫原油的
加工会产生大量的污染物,造成环境的污染,同时也会对工人的身
体健康产生负面影响,因此在加工高含硫原油的过程中需要采取一
系列的防范措施来降低影响。
首先,应该进行原油的预处理。
在加工之前,应该对原油进行
预处理,包括脱水、脱盐、脱蜡等等,以提高原油质量,并且减少
其中的杂质含量,从而降低加工过程中的环境污染,同时也可以减
少设备的磨损和腐蚀。
其次,在加工过程中应该采取先进的技术和设备,比如应用渣
油催化裂化技术,可以降低生产中的硫排放,从而减少对环境的影响。
此外,使用一些先进的化工技术,如高温加氢裂化技术,也可
以在加工高含硫原油的过程中有所帮助。
第三,提高废气处理的技术水平。
在生产过程中,废气是产生
最多的污染物之一,因此需要采取先进的废气处理技术,比如采用
尾气净化器、吸附器等设备,降低硫酸盐等有害气体的含量,从而
使产生的废气满足环境保护要求。
最后,加强生产过程的监管。
在加工高含硫原油的过程中,需
要对生产过程进行全方位的监测和管理,比如加强生产过程的现场
安全监测,加强技术培训和环保意识教育,严格控制硫含量的排放,降低对环境的影响。
加工高含硫原油是一个挑战性很大的任务,在这个过程中需要采取一系列的防范措施,从而降低对环境的影响,提高加工质量,保护生产工人的身体健康,达到可持续发展的目标。
含硫原油的腐蚀特性及防腐措施近年来,随着我国的经济的高速发展,国内原油开采量及进口量大大增加,由于原油开采困难增加,使得原油中平均含硫量逐年增高。
随之而来含硫原油对原油炼制、储备和管线等设备的腐蚀问题日益严重,特别是由于硫腐蚀而引发的各种炼油、储运设备泄露事故,火灾事故频繁发生,使得企业造成巨大的经济损失,人员生命安全受到严重威胁,因此志盛威华防火防腐涂料工程师提出,如何解决由于硫腐蚀带来的问题已成为我国石油加工行业的一个重要课题。
高硫原油的腐蚀性主要决定于硫化物的种类、含量和稳定性。
原油中的硫有多种存在形式,分为活性硫和非活性硫。
大部分可归为以下三类:一、在常温下易与金属反应,具有强烈的腐蚀性的酸性硫化物,主要成分有硫、硫化氢和低分子硫醇。
硫醇受热后分解为烯烃和硫化氢,具有更强的腐蚀性。
二、主要是硫醚和二硫化物,他们在常温下呈中性,不腐蚀设备,受热后分解产生具有腐蚀性的物质——硫化氢,同样对金属造成较强的腐蚀。
三、主要是噻吩及其同系物、烷基硫化物、环状硫化物、烷基硫酸酯、磺酸、磺酸盐等。
这些物质均会对金属造成严重的腐蚀。
另外,原油中杂质含量较多,在罐底滞留析出水和杂质,析出溶液呈酸性,具有很强的腐蚀性,导致钢材腐蚀严重,主要以坑腐蚀为主,有的可形成穿孔。
通常在罐壁涂刷防腐涂料是所有防腐措施中的首选,所以选择合适的防腐材料迫在眉睫。
北京志盛威华化工有限公司生产的ZS-711无机防腐涂料进行涂刷。
ZS-711无极防腐涂料主要有以下优点:1、改性溶液、无机颜料使用,减少挥发物的产生,绿色环保;2、无机聚合物螯合,耐酸耐碱时间长,长期在重环境下保护基体,最高耐温可达400℃;3、改性螯合成膜溶液,能通过化学键、离子键与基体表面牢固结合涂刷后和基体,附着力强,不起皮脱落;4、耐酸耐碱性强,耐重腐蚀,时间长,耐磨抗冲击,高效方便;5、多种施工方式,基材前期处理简单,要求度不高,施工方便。
根据石油炼化企业使用情况反馈,已使用防腐涂料的部位防腐效果明显,有效改善了设备的运行状况,延长了设备的使用寿命,给石油炼化企业取得了良好的经济效益。
浅谈高硫原油加工设备的硫腐蚀与防护摘要:随着经济的发展,国内高硫原油的加工比例不断增大,硫化物在原油加工过程中对设备的腐蚀是工业上的一大难题。
随着炼制进口中东高硫原油数量的增加,炼制高硫原油中出现的问题也越来越突出,基于此本文介绍了炼油装置在炼制高硫原油后设备腐蚀的主要类型、腐蚀部位及腐蚀机理,并在此基础上提出了相应的防护措施。
关键词:高硫原油;设备腐蚀;防护措施前言随着石油的开采深度逐渐加大,含硫和高硫原油逐年增加,已占原油总量的50%以上,尤其是中东地区的原油,大部分为高硫原油。
虽然在价格上高硫原油相比于低硫原油有着明显的优势,但高硫原油在加工过程中对设备造成的腐蚀却是个棘手的难题。
因此,深入了解加工高硫原油设备的腐蚀与防护技术对于石油加工企业有着非常重要的意义。
1、硫化物形态的腐蚀类型根据原油中各形态含硫化合物的性质不同可划分为活性硫、中性硫和非活性硫。
其中活性硫主要包括单质硫、硫化氢、二氧化硫和硫醇等;中性硫主要包括硫醚、二硫醚和二甲基硫醚等;非活性硫主要包括噻吩及其同系物等。
含硫化合物对设备的腐蚀是造成高硫原油加工设备腐蚀的主要原因,而其中的活性硫化物对碳钢和低合金钢材质的加工设备的腐蚀最为活跃。
硫腐蚀机理的不同而十分复杂,大部分情况下,腐蚀程硫化物对加工设备的腐蚀过程因活性硫与非活性度随着温度的上升而加深,因此,一般以240℃界定低温硫腐蚀和高温硫腐蚀,并以此判别硫化物腐蚀类型。
1.1、低温硫腐蚀1.1.1低温轻油腐蚀低温轻油腐蚀常见于温度低于200℃的常减压装置塔顶冷凝冷却系统,对碳钢设备可以形成均匀腐蚀、点蚀及湿硫化氢应力腐蚀开裂,其中H2S-HCI-H2O型和H2S-H2O型是2大主要的硫腐蚀类型。
有机氯及少量未脱除的无机盐随油品温度升高在塔内分解,产生大量的HCI气体,同时油品的活性硫成分在塔内生成H2S,干燥环境下的HCI和H2S对金属无腐蚀作用,当塔顶冷凝器将水蒸气冷凝成小水滴时,便为形成一个强烈的酸腐蚀环境提供了条件,因此高硫原油馏分中存在的H2S、HCl和H2O相互促进会加速对设备的腐蚀。