淺析煉油設備中的濕硫化氫腐蝕與防護

高軍（陜西延長石油（集團）有限責任公司延安煉油廠，陜西延安 727406）

淺析煉油設備中的濕硫化氫腐蝕與防護

高軍（陜西延長石油（集團）有限責任公司延安煉油廠，陜西延安 727406）

濕硫化氫腐蝕容易造成煉油廠設備的損壞，進而導致事故的發生。因此我們應該分析濕硫化氫對設備腐蝕的機理，并采取相應的措施，減少事故的發生。本文主要對濕硫化氫對煉油設備腐蝕的過程，進行分析，并提出預防濕硫化氫對煉油設備腐蝕的對策以及煉油設備的防護。供廣大石油工作人員參考。

煉油設備；濕硫化氫；腐蝕與防護

高溫硫腐蝕和濕硫化氫腐蝕是在煉油過程中對煉油設備損害最大的腐蝕方式。濕硫化氫相對與高溫硫腐蝕來說，在防治方面存在更大的困難。濕硫化氫則是通過化學反應導致設備嚴重的損壞，甚至出現自燃事故，給人的生命安全和社會的經濟帶來一定的損失。

1 濕硫化氫腐蝕煉油設備的原理

1.1 硫化氫概述

硫化氫是一種無色且有臭雞蛋味的氣體。其具有易燃易爆、有毒性和易溶于水的特點，硫化氫溶于水后會生成具有一定腐蝕性的弱酸性的水溶液。由于溶于水后的硫化氫具有腐蝕性，所以在研究煉油設備腐蝕的原理時，多研究濕硫化氫的腐蝕性。

1.2 濕硫化氫腐蝕煉油設備的原理

濕硫化氫腐蝕煉油設備過程就是一個化學反應的過程。硫化氫對鋼鐵材料進行腐蝕，其陰極會產生氫氣，陽極會產生一種易脫落、易氧化且粘結力差的硫化亞鐵物質。在陰、陽極發生化學反應的作用下形成回路電池，進而促進該化學反應，從而導致設備進一步遭受腐蝕。在濕硫化氫對煉油設備的腐蝕中，還有一種腐蝕，即濕硫化氫應力腐蝕開裂。其主要原理為陰極產生的氫氣，作用于金屬脆弱的部位形成一種氫鼓包，從而導致金屬被腐蝕。往往高強度的鋼，在此濕硫化氫應力的作用下更易受到腐蝕。我廠150萬噸/年常壓裝置常頂石腦油冷卻器E-102內浮頭螺栓（25Cr2MoVA/35Cr2Mo）在濕硫化氫應力腐蝕下斷裂（如圖示），浮頭大量內漏導致事故。根據我國目前煉油企業的設備來看，由于煉油設備的主要材料是以高強度鋼為主，因此極易收到濕硫化氫的腐蝕，屬于重大安全隱患，因此我們要預防濕硫化氫對煉油設備的腐蝕，采取有效的防護措施。

2 解決濕硫化氫對設備腐蝕的辦法以及對設備的防護措施

2.1 控制煉油工藝介質硫化氫的含量

濕硫化氫一般存在于石油加工裝置中的輕油部位。因此在設備的防腐蝕和維護過程中，我們要針對濕硫化氫存在的部位采取有效的措施，防止濕硫化氫對設備的腐蝕。國家相關機構也明確規定石油煉制企業生產環節要控制好硫化氫的含量。

生活中，我們常見的化工原料主要有液化石油氣與輕石腦油。在對化工原料進行處理時，首先要進行脫硫處理，保證硫化氫的含量，防止由于硫化氫累積，導致設備受到濕硫化氫的強烈腐蝕。在石油液化氣脫硫過程中會有一個溶劑回收系統，用來回收脫硫過程產生的硫醇與濕硫化氫。我們也可以使用添加緩蝕劑的方法，有效緩解濕硫化氫對高強度金屬的腐蝕。

盡管在煉油過程中可以控制硫化氫的含量，但是不可能保證百分百脫硫。因此可以通過控制設備制造工藝技術與提高原材料品質，從而能夠使煉油設備耐硫化氫腐蝕。由于我國目前煉油設備的材料大多數材料都是高強度的鋼，所以在設計過程中采用提高材料純度、提高檢驗精度或采用新材料，應用新的加工工藝等新的技術手段對腐蝕做有效控制。

2.2 對煉油設備的原材料進行質量監督控制

通過上述對煉油設備中濕硫化氫腐蝕的因素來看，材料的強度以及硬度等性能都對濕硫化氫應力腐蝕開裂起到決定性作用。高強度的鋼材容易受到濕硫化氫的腐蝕，因此鋼材的強度等級也決定著它的裂紋率。錳與硫這兩種化學元素也影響著濕硫化氫應力開裂。因此，我們在選擇設備的材料時，應該保證錳與硫的含量，也可選含稀土的耐腐蝕金屬，減少煉油設備的損壞。

2.3 對濕硫化氫應力進行控制

應力容易導致設備開裂，因此我們應該消除熱應力對煉油設備帶來的腐蝕影響。在對煉油設備的焊接過程中，熱應力會導致高強度鋼材設備在使用中出現裂紋，因此在焊接后應該對高強度鋼材設備進行調質、正火等熱處理。還有一種焊接過程中的局部錘擊法，通過改變金屬的粒子位置，從而消除應力。

2.4 對設備表面進行防護

設備表面暴露在易腐蝕介質中，導致該金屬極易受到腐蝕，因此我們可以采用噴鋁或者鋅等表面耐腐蝕涂層的方式來減緩對煉油設備的腐蝕。在工況惡劣，腐蝕要求嚴格的情況下，可以采用鋼材的除氫處理，保證煉油設備不會出現裂紋。

3 結語

通過上述對濕硫化氫腐蝕煉油設備的原理來看，能夠有效的控制硫化氫的含量就能夠降低濕硫化氫對煉油設備的腐蝕，從而減少生產過程中對設備造成的危害。在設計中也要對高強度材料的純度與檢驗技術進行要求，同時在煉油生產工藝設計中避免或消除腐蝕產生的條件。多角度的控制濕硫化氫對煉油設備的腐蝕，做好防護工作，從而降低安全生產事故的發生，保證裝置長周期運行。

［1］盧榮華.淺談石油化工設備在濕硫化氫中的腐蝕與防護［J］.中國科技博覽，2014，（39）：328.

［2］韓春，衣奕.煉油設備的濕硫化氫腐蝕與防治［J］.中國高新技術企業，2014，（12）：46—47.