蒸餾操作塔頂防腐

牛午（中石油大連石化分公司，遼寧 大連 116011）

蒸餾操作塔頂防腐

牛午（中石油大連石化分公司，遼寧 大連 116011）

原油劣質問題不可避免，為了提煉出質量更好的原油，并且在提煉原油工藝上能夠收獲更高效益，蒸餾裝置的防腐工作就顯得尤為重要。本文主要對含硫原油加工過程中對腐蝕介質及腐蝕過程開展了分析，并提出一些防腐把控的有效方法。

含硫原油；蒸餾裝置；塔頂防腐；有機氯腐蝕

伴隨石油業的勘探及開采深度的增加，含硫含有機氯等原油的不斷進口，原油出現了不可避免的劣質問題，并且日益嚴重。此時對原油提煉工業中的防腐工作的探討就顯得尤為重要。

1 原油中的腐蝕介質及影響的蒸餾裝置部位

近些年原油劣質問題不斷加深，其中所含某些雜質對原油加工設備產生不斷的腐蝕作用。原油腐蝕雜質主要包括含硫化合物、無機鹽、氮化合物等，其含量并不多，其危害卻不小。加工實施環節中，有的本身就是腐蝕介質，有的是在加工環節中通過轉化而變為腐蝕性介質，加工環節中注入的氫溶劑酸堿化學制劑等也會產生腐蝕介質，給設備帶來不小的損傷破壞，腐蝕嚴重時會致使生產間斷，甚至危及工作人員的安全，并且使經濟遭到重創。

石油提煉過程中蒸餾裝置的嚴重腐蝕部位重點在于塔頂低溫區域的有機氯腐蝕和高溫位置的硫化物腐蝕。塔頂低溫位置材料升級耗資較多，很多老裝置依舊是碳鋼材料，新裝置的設計選材已經按照相關標準執行，材料優勢加大性能提高，防腐工作也得到改善。原油劣質化之后，塔頂的低溫位置的防腐現象卻沒有出現徹底轉變，主要是常壓塔頂及塔頂冷凝系統的鹽酸腐蝕及氯化銨等有機氯的腐蝕使設備變薄甚至腐蝕穿孔，對設備的使用時間及使用安全問題造成嚴重影響。

2 塔頂腐蝕誘因和過程分析

2.1 腐蝕介質來源

(1)硫化氫的產生

硫化氫對煉油裝置有著嚴重的腐蝕作用，其形成主要是由硫醚、二硫化物等等熱穩定性能太低的硫化物經過遇熱分解產生。操作過程中超過250度之后，溫度越高硫化物的分解就加速越來越明顯，到達340至400度之間的時候，硫化氫就會分解形成硫與氫氣，此時的硫活性遠超硫化氫化合物。加工含硫原油時，硫化氫氣體的釋放量會大大增加。當蒸餾塔出口溫度到達358至366度時，由于分解產生的氯化氫含硫會達到塔頂瓦斯量的1.4到3.1百分量，并隨著溫度升高不斷加大。

(2)鹽酸的產生

每種原油都多少會有一定數量的無機鹽與水，其中的無機鹽主要成份是氯化鈉、氯化鈣及氯化鎂等物質，產生腐蝕影響的一般是氯化鈣與氯化鎂，其在原油工藝中遇熱水解產生氣體鹽酸，而鹽酸的腐蝕性能較高。這種水解大概于120度時就會反應明顯，并且伴隨溫度的不斷增高而不斷加快加強。根據工藝流程及腐蝕成份分析得出常壓塔頂冷凝系統的腐蝕介質氯化氫的大部分來源是氯化鎂，氯化鈣在減壓塔的水解中更明顯。水解反應會根據溫度及反應物質的含量及鹽水濃度的高低等而產生相應的高低變化。

(3)原油添加劑促使腐蝕

在原油提煉過程中各種添加劑也會在工藝環境中發生化學反應生成氯化氫，致使設備腐蝕加快。

2.2 腐蝕機理過程

原油提煉工藝中，溫度越高，鈣鎂鹽的水解反應越強烈，生成的氯化氫及硫化氫在冷凝區以液體狀態呈現的時候，變成了強腐蝕性物質，并且會出現相互間的循環腐蝕。另外注入的氯化物助劑也會水解并產生氯化氫，這些反應在蒸餾裝置頂部的低溫部位反應迅速且強烈，因此腐蝕性在此區域也顯得較為明顯。其中的鹽酸在腐蝕反應中的作用最強，不亞于含硫物質的腐蝕性能。

3 防腐把控措施

3.1 露點把控

露點溫度與水分壓呈正比關系，塔底汽提蒸汽量和塔頂注水量的增加促使露點溫度升高，在減頂系統中的露點溫度通常在十到六十五度之間。鹽酸的腐蝕主要集中于塔頂設備金屬低于露點有凝結水的冷表面。為了避免腐蝕，操作控制塔頂油氣溫度高于露點溫度，避免塔頂的塔盤，封頭、管線被腐蝕。塔頂溫度設置得要高于水露點溫度。

3.2 PH值把控

氯化氫進入液體中會使其腐蝕性能大大加強。工藝防腐中的重要措施就是在油氣進入冷凝裝置部分之前，在管線上的“三注”技術：緩蝕劑于設備表面形成保護性膜體，中和劑與酸液中的酸性物質中和反應生成溶解性質的氨鹽，通過注水可以提升露點溫度，冷凝水汽增加也就稀釋了鹽酸濃度，提升PH值，起到減緩降低腐蝕作用。

3.3 注入緩蝕劑

緩蝕劑的分子內部帶有極性基因，可以吸附在金屬表面起到保護膜的功效，阻止腐蝕介質與裝置金屬接觸，達到防腐作用。

3.4 材料選擇

應用耐腐蝕性能強的材料可以明顯將設備的腐蝕傷害降低，對于塔頂冷凝系統的腐蝕體系來說，耗資低耐腐蝕性又高的材料并不多見，我國常用的材料時鐵素體不銹鋼及奧氏體不銹鋼等，但是奧氏體不銹鋼對于有機氯化物質的抵抗力較差，倘若出現脫鹽效果不好的情況，就會誘發其腐蝕破壞，所以最好不要選用奧氏體不銹鋼的整體制作裝置，在耐腐性材料方面，我國需要加強科研工作，早日在蒸餾裝置方面應用并提高效益。

綜上，蒸餾裝置塔頂冷凝系統腐蝕所涉甚廣，了解腐蝕的關鍵信息對防腐工作有著事半功倍的作用，防腐工作需要相關人員繼續努力進步，收獲更好的效果。

[1]陳匡民.過程設備腐蝕與防護.化學工業出版社,2013,189-196.

[2]韓磊,劉小輝.蒸餾裝置塔頂系統低溫腐蝕問題探討.石油化工腐蝕與防護.2014,29(3).17.

牛午（1990-），性別:男，民族：漢，籍貫:黑龍江省齊齊哈爾市，

當前職務：工藝員，當前職稱：助理工程師，學歷：大學本科，研究方向：化學工程與工藝工作為：常減壓蒸餾。