环烷酸对炼油设备的腐蚀与防护

石油化工过程装备的环烷酸腐蚀与防护摘要：由于劣质原油具有高腐蚀性，加工过程中会产生严重的设备腐蚀问题，如热油离心泵、加热炉特别是型弯头和炉管入口端、转油线、塔的进料段和回流段、换热器、冷凝器和一些阻碍油流畅通的部位如测温插套、螺钉螺栓及焊接的粗糙焊缝等，炼油龙头装置的环烷酸腐蚀问题最为严重。

关键词：环烷酸；过程装备；腐蚀机理；影响因素；防护措施；在探讨环烷酸腐蚀机理的基础上，就酸值、温度、流速及材质等可控因素对环烷酸腐蚀的影响规律及环烷酸腐蚀的研究手段进行论述，针对环烷酸腐蚀现状，主要采用高温部位材质升级、材料表面强化、降低酸值、添加缓蚀剂、控制流速和流态等措施进行防腐蚀，明确未来的工作重点在于多因素耦合试验研究和典型材料耐环烷酸腐蚀的模拟试验研究。

一、环烷酸腐蚀的影响因素1.酸值。

环烷酸的含量是直接影响腐蚀的重要因素之一，通常以原油的酸值表征环烷酸的含量。

关于酸值对环烷酸腐蚀影响规律的研究是一个渐进的过程，较早的研究认为环烷酸腐蚀时环烷酸浓度存在一个极限值，低于这个极限，环烷酸基本上就不再有腐蚀作用，研究认为只有当酸值超过0．5 mg KOH/g时才发生环烷酸腐蚀。

在不同温度下腐蚀速度都是酸值的一个函数，这种关联性较好地适用于蒸馏塔、换热器等流速较低的区域，但不适用于加热炉炉管和转油线之类的高流速区域。

酸值低于极限值时腐蚀会突然停止，分析认为与防护性的硫化亚铁膜的形成或溶解有关，当一个体系中同时含有硫化氢和环烷酸时，就可能在硫化亚铁膜的形成和溶解之间出现竞争，随着环烷酸浓度提高，金属硫化物部分溶解，从而减弱了防护膜的黏附性，并破坏了它的完整性，使膜的防护性能变差，在流速高或湍流激烈的地方，更容易出现膜的局部脱除现象。

该论点一直存在着争议。

简单地讲环烷酸腐蚀的临界酸值是不合适的，应综合考虑各个因素的耦合作用。

目前，炼油企业针对大量引进的高酸值劣质原油，普遍采用掺炼的方式来降低油品的酸值，虽然达到低酸值炼化的目的，但同时也增加了油品的复杂性，带来更复杂的腐蚀问题。

炼油厂设备的腐蚀与防护摘要：炼油厂在运行过程中，受到多种因素的影响，设备极易发生腐蚀，影响到后续工作，也会缩短设备使用寿命，可以说炼油厂的设备腐蚀问题已经成为影响炼油厂发展的关键性问题，不仅会造成经济上的损失，更为严重的会污染周边生态环境，制约炼油厂的社会效益。

关键词：炼油厂；设备；腐蚀；防护引言炼油厂设备产生腐蚀的重要原因是由原油中的成分所影响，而原油中成分在一定程度上，也决定了设备遭受腐蚀的程度和种类。

因为社会对石油需求的增多从而影响了石油开采质量，所以导致其内部具有相应的腐蚀性组织，例如盐、硫等。

因为这些潜在的酸性物质，所以更加使得炼油厂设备的腐蚀加快，从而影响了设备运行的安全性。

1炼油厂易出现腐蚀的设备炼油厂通过对原油的加工，生产出不同类型的化工产品，在生产过程中，涉及到多个程序，相应的也应用到了多个设备，这些设备极易受到腐蚀，其中最为常见的是换热设备和储油设备。

1.1换热设备炼油厂生产过程中换热设备可以使得原材料经过其中进行换热处理，主要依靠冷却水来改变温度，其中含有丰富的钙、镁元素，在高温条件下，冷却水中的钙、镁元素发生化学反应，产生酸性物质。

酸性物质对换热设备的腐蚀极为严重，尤其是无法直接冲刷，会吸附在设备的外部，造成其外部腐蚀。

炼油厂的生产过程离不开换热设备的应用，对原材料进行换热处理，方便进行后续炼油操作，炼油厂内的换热设备数量较多，腐蚀也较为严重。

1.2储油设备炼油厂需要大量的原油生产，储油设备也成为主要的机械设备形式。

尽管一般都会选择涂抹富含锌元素的成分来隔离原油，避免发生化学反应，但是储油设备和原油直接接触，储存大量的原油，原油中本身就含有浓氧成分，而且分布不均匀，易出现电化学腐蚀，破坏储油设备。

2炼油厂设备的腐蚀原因分析2.1换热设备腐蚀问题在日常生产作业的过程中，大量的原材料首先需要经过换热设备，最终达到换热处理的效果，在换热设备中，冷却水是主要的换热材料，这些冷却水中含有大量的钙镁等元素，在实际进行换热处理的过程中，由于设备内的环境温度相对较高，会产生大量的化学反应，最终得到某些碳酸类的物质，这些物质将会吸附在换热设备的内壁上，最终产生严重的腐蚀效果，由于炼油厂内换热设备的数量相对较多，因此，该种类型的腐蚀问题较为常见。

二套常减压装置环烷酸腐蚀分析与防护中国化工昌邑石化公司二套常减压装置近期加工高酸原油性质较差，马瑞原油酸值高达2.02 mgKOH/g，FRADE原油酸值高达1.47 mgKOH/g。

装置采取原油混炼的方法对高酸油进行掺炼，掺炼比例不大于15%，装置酸值设防值不大于0.5%，针对近期加工的原油性质分析如下：一、环烷酸腐蚀环烷酸腐蚀通常发生在加工总酸值大于0.5mgKOH/g原油。

环烷酸腐蚀产物溶于油，所以腐蚀的金属表面粗糙而光亮，呈沟槽状。

（1）环烷酸石油酸是石油中有机酸的总称，包括环烷酸、芳香族酸和脂肪酸等。

环烷酸(RCOOH，R为环烷基)是指分子结构中含有饱和环状结构的酸及其同系物。

环烷酸是石油中有机酸的主要组分，占石油中总酸量的95％以上，虽然这些酸在分子量上有显著差异(180—350℃)，但它们的通式可用R(CH2)nCOOH表示，式中R通常指环戊基或环己基，n通常大于12，根据R和n值不同，在石油中分子结构不同的环烷酸达1500多种。

较高分子量的环烷酸是由多个羧酸组成的混合物。

环烷酸不溶于水，易溶于油品、乙醚、苯等有机溶剂。

（2）环烷酸腐蚀类型在原油常减压蒸馏过程中，不同相对分子质量的环烷酸随着和它沸点相近的馏分汽化而汽化、冷凝而冷凝，并溶于该馏分中，从而使该馏分对设备具有腐蚀作用。

环烷酸腐蚀性能与分子量有关，低分子环烷酸腐蚀性更强。

一般认为环烷酸对设备的腐蚀机理为：环烷酸活性在液相中以接近沸点更活泼。

因此在汽液相交界处腐蚀最严重，在220 ℃以下不腐蚀。

随温度上升而逐渐增大，通常在270-280℃最大，超过280℃，环烷酸部分气化，但未冷凝，而液相中环烷酸浓度较低，故腐蚀性又下降。

到350℃以上，环烷酸气化速度加快，气相速度增加，腐蚀速率再度迅速上升，但绝大部分是由于硫的作用结果，400度以上又不出现腐蚀现象。

据资料介绍，可能在400℃以上环烷酸已基本全部气化，对设备的高温部位不再产生腐蚀。

炼油厂加工高硫高酸值原油遇到的问题及对策炼制高酸值原油时,除了三顶冷凝系统的腐蚀之外,设备腐蚀问题主要是由于环烷酸引起的高温腐蚀。

环烷酸腐蚀是在炼制高酸值原油时主要出现在常减压装置高温部位一种常见的腐蚀形态。

在低流速区域,环烷酸腐蚀一般为均匀腐蚀,也呈现边缘锐利的凹坑状;但在高流速区域,多表现为沿顺流方向产生的沟槽状局部腐蚀。

这种腐蚀是化学反应过程,环烷酸与铁生成油溶性环烷酸铁,故通常腐蚀表面无垢,呈现出有光泽的金属表面。

当环烷酸浓度高时,腐蚀速度就加快。

另外,环烷酸及生成的环烷酸盐还可破坏硫化亚铁保护膜,加速设备的腐蚀。

应采取以下措施预防：1、加强重点装置关键设备的腐蚀监测以及防腐管理为了应对加工高硫高酸原油对设备造成的腐蚀问题，增加了重点装置关键设备的腐蚀监测部位和监测频率，对重点装置关键设备监测部位的腐蚀控制指标重新进行了修订，加强三套常减压装置常减顶系统冷凝系统、两套催化分馏塔顶冷凝系统、六套加氢装置冷高分系统、球罐下切水硫化氢含量以及五套脱硫装置再生塔顶冷却系统的腐蚀监测。

在全厂建立防腐网络，厂主管领导直接负责，各车间由一名设备员和一名工艺员作为专职防腐人员，完善各车间的工艺防腐台账和设备防腐台账，定期召开全厂的防腐例会，在每期例会上安排一个防腐专题讲座，提高了防腐人员的专业水平，对全厂的防腐工作起到了积极的促进作用。

2、加强原油电脱盐的改造和管理工作。

在陆上混合原油的脱前盐含量相对较高的恶劣条件下，通过新上的超声波破乳及电脱盐工艺优化等工作，使原油的脱后含盐大幅下降，电脱盐的脱盐效果达到先进水平，进一步降低了对常减压及后续加工装置的腐蚀。

3、加强设备、管线的在线定点测厚工作。

加工高硫高酸原油后全厂的定点测厚数量已经由1923点增加到8000个点左右，目前增点的工作仍在继续。

同时要求检测中心，每年对所有定点测厚部位至少检测一遍，对已经加工高硫高酸原油的联合装置车间的高温部位实行重点检测，根据检测结果来确定检测的周期。

探究炼油设备腐蚀与防护技术摘要：由于直接开采出来的原油是无法使用的，必须经过进一步的开采和加工才能制备成工业生产以及居民所用的石油。

自上世纪八十年代以来，国内的科学技术不断发展，炼油行业得到了很大的发展和进步，炼油水平不断提高，石油产量逐渐递增。

但是，由于原油中含有很多的腐蚀成分，比如硫化物、酸等物质，它们会对炼油设备造成严重的损害，这就会给炼油企业的生产带来了很大的影响，不仅会降低炼油的效率，减少炼油产量，还有可能会导致严重的安全事故，给施工人员造成严重的人身伤害。

所以，在当下炼油企业必须重视对这一问题的研究和处理，明确腐蚀的原因，制定出有针对性的防腐措施，以促进炼油设备防腐能力的提高，以确保炼油设备运行的稳定安全，为炼油企业的发展奠定良好的基础。

关键词：炼油设备；腐蚀原因；防护技术1.炼油设备腐蚀防护的重要性社会经济的进步和发展，也推动了我国工业化的发展，工业产值也在不断的上升。

尤其在新的经济发展时期，炼油行业的数量、规模也在不断的扩大，与此同时炼油设备也更加的先进，炼油设备的成本也越来越高，但是炼油设备在运行过程中，很容易出现腐蚀的情况，一旦出现腐蚀的情况，就会直接影响炼油设备的使用寿命，甚至还会影响到炼油的质量和效果，也会影响炼油企业的正常发展。

鉴于此，加强炼油设备腐蚀的防护是十分有必要的，只有结合炼油设备的腐蚀情况，积极采取有效的防护措施，才能避免腐蚀情况的发生，才能保证炼油设备的安全和正常使用，才能减少经济损失，保证炼油的质量，从而为炼油企业的长远发展提供重要保证。

1.炼油设备腐蚀原因分析2.1硫化物对炼油设备的腐蚀一些油厂开始使用的进口原油含硫量较高，由此在无形中加重了炼油设备腐蚀现象的发生。

从炼油设备的腐蚀情况来看，化学腐蚀、氢鼓包、硫化物应力腐蚀等现象都是由硫化氢活性硫化物引起的。

另外，在高温环境下，原油加工过程中的一些硫化物会被分解，这些硫化物在被分解之后会出现硫腐蚀现象。

2.2环烷酸对炼油设备的腐蚀当炼油厂设备温度超过350℃并不断升高时，硫化氢与铁反应形成的不溶性保护膜，将会与原油中的环烷酸在高温下形成环烷酸盐，造成设备的腐蚀。

243炼油厂是通过一系列物理方法或者化学方法进行加工、开采各类油，并将其变为可使用的产品。

炼油操作主要有两部分组成，一个是工艺过程，另外一个是炼油厂的设备。

从近几年的发展实际情况来看，炼油厂发生了多种类型的爆炸事件，这些爆炸事件的发生使得炼油厂受到了损失，也会加重设备腐蚀现象，甚至还带来了人员伤亡。

为此，在新的历史时期需要相关人员加强对炼油厂设备防腐蚀问题的关注。

1 炼油设备腐蚀分析1.1 硫化物对炼油设备的腐蚀一些油厂开始使用的进口原油含硫量较高，由此在无形中加重了炼油设备腐蚀现象的发生。

从炼油设备的腐蚀情况来看，化学腐蚀、氢鼓包、硫化物应力腐蚀等现象都是由硫化氢活性硫化物引起的。

另外，在高温环境下，原油加工过程中的一些硫化物会被分解，这些硫化物在被分解之后会出现硫腐蚀现象。

1.2 氢损伤对炼油设备的腐蚀氢损伤主要是指设备中包含氢气，设备中的其他气体和氢气结合在一起会使得炼油设备的力学性能发生变化，使得材料发生开裂或者脆断的现象。

氢脆现象的出现会降低炼油设备金属力学性能，出现设备腐蚀现象，产生甲烷气泡。

1.3 环烷酸对炼油设备的腐蚀环烷酸在原油酸类型化合物中占据九成以上的比例，这种物质在220℃的环境下具有很弱的腐蚀性，在350℃以上在和H 2S共存的时候会发生反应，形成一种不溶性保护膜，这种保护膜在遇到环烷酸的时候会形成油溶性环烷酸盐。

在一系列反应环境下出现的H 2S还会和铁进行反应，加剧炼油设备的腐蚀。

2 炼油厂设备防腐蚀策略2.1 加强对炼油厂设备材料的选择炼油厂材料设备的质量主要表现在两个方面，一个是油原料的质量，另外则是设备材料的质量。

在我国现代工业的不断发展下，社会对油产品的需求加大，为此，在炼油厂发展的过程中需要结合实际选择炼油原料，安排专门人员来选择原材料。

如果生产过程中出现原油材料质量变化问题，需要相关人员及时采取有效的措施进行处理。

在使用的过程中虽然油原料的质量会影响到设备的腐蚀情况，为此，相关人员需要加强对设备材料的资金投入力度，在购买材料的时候结合实际需求引进新型材料设备，并定期做好对设备的维护。

原油蒸馏系统减压塔防止环烷酸腐蚀措施在原油蒸馏系统中，减压塔是非常重要的组成部分之一。

通过减压塔，原油可以被分离成各种组分，例如液化气、汽油、柴油等。

然而，减压塔在运行过程中会受到许多方面的影响，其中之一是环烷酸的腐蚀。

本文将探讨如何防止减压塔在受到环烷酸腐蚀的情况下受损。

环烷酸腐蚀的原因环烷酸是一种强酸，可以导致减压塔的内部金属材料发生腐蚀。

环烷酸的产生原因是由于原油中含有硫和氮等化合物，在高温下会发生化学反应，产生出一系列的硫酸和硝酸等酸性物质。

这些酸性物质进一步与水分子结合形成环烷酸。

由于减压塔内部的温度和压力条件，环烷酸的生成量会不断增加，形成酸腐蚀环境。

减压塔防止环烷酸腐蚀的措施1.采用耐腐蚀材料为了防止减压塔发生环烷酸腐蚀，可以采用一些特殊的材料来替换原有的材料。

这些特殊材料具有较强的耐腐蚀性能，可以在高酸性环境中长期稳定运行。

例如，采用钛合金、镍基合金等材料来制造减压塔，可以有效地减少环烷酸腐蚀的风险。

2.加强减压塔的防腐措施除了采用耐腐蚀材料，还可以对减压塔进行一些表面处理，以提高其抗腐蚀性能。

例如，在减压塔内部表面喷涂一层腐蚀性极弱的聚合物材料，可以形成一层保护层，隔绝环烷酸与减压塔内壁直接接触。

3.控制温度和压力减压塔内部的温度和压力是环烷酸生成的主要因素。

因此，通过控制温度和压力来减少环烷酸的生成量是一种有效的防腐措施。

一般来说，对于减压塔来说，运行温度和压力应该保持在一定范围内，避免出现过高的环烷酸生成量。

4.定期维护和检查对于减压塔来说，定期的维护和检查是非常重要的。

通过定期维护和检查，可以及时发现减压塔内部的腐蚀情况，及时采取措施进行修复或替换。

定期维护可以保证减压塔的长期运行稳定性，延长其寿命。

总结在原油蒸馏系统中，减压塔是一个非常重要的组成部分。

为了保证减压塔的长期运行稳定性，必须采取各种措施来防止环烷酸腐蚀的发生。

本文介绍了常见的减压塔防腐措施，包括采用耐腐蚀材料、加强防腐处理、控制温度和压力以及定期维护和检查。

第39卷第5期辽 宁 化 工Vol.39,No.5 2010年5月L iaoning Chem ical I ndustry May,2010工艺与装备环烷酸对炼油设备的腐蚀与防护段树斌(辽宁石化职业技术学院,辽宁锦州121001)摘 要:　对主要炼油设备重点部位的腐蚀现象进行了分析,确认环烷酸是造成设备腐蚀的主要原因。

通过对环烷酸腐蚀影响因素的分析,提出了环烷酸腐蚀的控制措施。

关　键　词:　环烷酸;腐蚀;防护;炼油设备中图分类号:　TE985.9 文献标识码:　A 文章编号:　100420935(2010)0520541204 近年来,原油逐年变重,酸值和硫含量不断增加[1],其中,高酸值原油占原油总产量的40%,而原油中的环烷酸大约占原油总酸量的95%左右[2]。

高温环烷酸腐蚀,造成设备蚀漏[3],严重影响装置的正常运转,因此,了解环烷酸性质及腐蚀机理,开发适合我国原油特点、工艺特点的高温耐环烷酸材料、缓蚀剂和工艺,对提高炼油厂经济效益、延长开工周期具有重要的意义。

1　环烷酸对设备腐蚀的分析1.1　原油性质盘锦北方沥青股份有限公司(简称北沥公司)是一家专业的道路石油沥青生产企业,由于主导产品的原因,公司在生产原料的使用上,是以低硫低凝的环烷基原油为主。

1997年以前,北沥公司以辽河欢三联原油(酸值为2.01mg K OH/L)为主生产重交道路石油沥青。

1997年,随着欢三联原油产量的减少和质量的变化,公司重新对原油进行了选择,并最终确定使用了中海36-1原油,该原油性质见表1。

这两部分原油做为生产沥青的优质原料,都属于低硫、低凝环烷基原油。

1.2　北沥生产装置及工艺流程简介北沥公司现运行装置为一套100万t/a常减压蒸馏-氧化沥青/减粘裂化联合装置。

该装置生产采用半氧化工艺,工艺流程简介见图1。

1.3　腐蚀部位设备结构及介质状态北沥公司的主体生产设备为五塔两炉:即常压塔、常压汽提塔、减压汽提塔、氧化塔、常压加热炉和减压加热炉。

炼油厂设备的腐蚀与防护郭隆山摘要：在经济快速增长的前提下，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。

希望所提供的防腐措施能对实际防护产生借鉴意义。

关键词：炼油厂；炼油设备；腐蚀原因；防护措施引言炼油厂的生产之中，需要投入许多昂贵的设备设施，这些设施主要用以对石化原料进行处理并制造出石化产品。

在长年的生产之中，设备设施都不可避免地要和石化原料进行接触，在长时间接触过程中，设施容易被一些硫元素化合物腐蚀，致使设施的某些部分遭到损坏，干扰炼油生产的进行。

在制造石化产品的大量原料之中存在许多硫元素化合物，这些杂质本身pH值偏低并带有较大的的腐蚀特性。

而在炼油生产的环节之中，许多参与生产的设备都由金属材质制造，所以这些设备在和制造石化产品的材料相互接触时，很容易被硫元素化合物质腐蚀。

虽然不少炼油厂已经对设备制订了对应的防腐策略，但是因为方法不灵活或者欠科学导致最终未能得到理想的防腐效果。

因此文章联合个人参与炼油生产的经验，探索合理防护腐蚀的技巧，希望将设备的防腐蚀策略投入生产环节之中，可降低设施损伤机率，使设施能够在生产之中应用更长时间。

1炼油厂设备的腐蚀1.1硫化物对炼油设备的腐蚀由于部分油田开采以及进口的原油含硫量高，致使炼油设备硫化物腐蚀现象较为严重。

化学腐蚀、氢鼓包、硫化物应力腐蚀开裂和高温硫腐蚀现象都是由硫化氢等活性硫化物引起的。

另外由于原油加工过程中需经过高温、高压、催化，所以在120℃时某些硫化物就开始分解，某些非活性硫化物开始向活性硫化物转变，硫腐蚀现象随即产生。

硫化物对炼油设备的腐蚀分为三类，即H2S-HCI-H2O 型、H2S-HCN-H2O型、连多硫酸型（H2Sx06）。

①H2S-HCI-H2O型硫腐蚀。

以常减压装置的初馏塔这种接近常温的设备为例，在常减压塔顶部和塔顶的冷凝冷却系统中，原油里的盐成分水解生成HCI，与原油中的轻组分、水分共同挥发、冷凝。