煉油設備的腐蝕情況及防治措施分析

摘 要：煉油設備的工作環境比較復雜，原油中包含具有高腐蝕性的酸性物質。導致煉油設備的腐蝕情況較為常見，嚴重影響設備的安全，穩定運行，嚴重時還會造成惡劣的經濟、人身安全事故。因此本文對煉油設備腐蝕的主要因素進行少研究，并分析煉油設備常見容易出現腐蝕的區域，最終提出煉油設備的腐蝕防治措施以供參考。

關鍵詞：煉油設備;腐蝕防治;設備腐蝕

原油中包含的化學物質成分比較復雜，同時具有一定的酸性，具有較高的腐蝕性。而在生產過程當中加工原油需要對其進行加熱、加壓等處理進一步導致反應變得更加活躍，進而引起設備腐蝕。

1引起煉油設備腐蝕的主要原因

1.1硫化物腐蝕

現階段我國油田生產的原油包含的硫化物含量較高，當煉油設備在工作時，施加的高溫高壓導致原油中包含的硫化物開始分解、活躍，進而與煉油設備先發生化學反應導致腐蝕現象的產生。通常情況下會發生三種腐蝕情況：1.電化學腐蝕，當煉油設備采用不銹鋼材料時，硫化物的電化學腐蝕現象出現較少，如采用碳鋼的情況下，可以明顯觀察到硫化物的電化學腐蝕現象。2. H2S-HCN-H2O 型腐蝕會直接破壞煉油設備表面的保護膜，與電化學腐蝕相反，碳鋼材料受到此類腐蝕的影響較小，而不銹鋼會發生強烈的腐蝕反應3.硫酸性腐蝕，通常情況下，硫酸性腐蝕多發生在設備的管線連接區域，當煉油設備停止工作時，原油中的硫化物與焊接材料在高溫的作用下，與空氣發生化學變化產生硫酸，進而導致煉油設備的腐蝕、開裂。

1.2環烷酸腐蝕

原油中的環烷酸含量較高，在煉油設備生產過程中，當煉油設備工作在高溫高壓的狀態下，硫化氫與設備中的鐵元素發生化學反生成保護膜，然后與環烷酸發生化學反應，經過這一系列的反應產生具有腐蝕性的環烷酸鹽。若持續對設備進行加溫，會持續生成緩緩酸鹽，腐蝕設備表面的金屬保護層，進而導致設備出現腐蝕損壞的現象。

1.3氫腐蝕

煉油生產過程中，需要進行加氫或者析出氫的操作來執行生產，在低溫注入氫的過程中，氫氣與設備材料中的碳化物產生化學反應，形成甲烷氣泡，進而導致氫腐蝕、氫鼓泡等問題，引起設備鋼材料出現表面脫碳的現象。氫鼓泡問題主要是因為氫原子在發生化學反應后進行擴散、移動，使鋼材表面形成空穴點，而又在鋼材內部壓力的作用下，形成氫鼓泡，嚴重影響煉油設備的鋼材質量。

1.4氯化物腐蝕

原油中包含的無機鹽在經過蒸餾加工時，與水發生化學反應形成氯化氫，進而對煉油設備造成腐蝕。通常來說，蒸餾加工過程中的鈉鹽不會產生氯化氫，但是當設備運行溫度超過3000度并具有一定量的環烷酸等物質的情況下會產生氯化氫對煉油設備造成影響。

1.5氮化物腐蝕

原油中也包含一定的氮化物，正常情況下氮化物在磁性作用的影響下作為衍生物存在于原油之中。但在煉油設備生產過程中氮化物會與水分等物質進行化學反應，進而產生氨、氰化物，蒸餾塔頂部的水分相互結合，從而形成能夠腐蝕設備的電解質，同硫化氫與氨物質進行化學反應會進一步腐蝕煉油設備。

除去以上提出的腐蝕原因之外，還有水分，無機鹽等因素導致的設備腐蝕現象。

2煉油設備常見的腐蝕區域

在煉油設備工作過程中化學反應導致的腐蝕，幾乎無法避免，并在各個流程中都能夠觀測到。不同的化學物質，其性質也有活性和非活性之分。活性的化學物質會與煉油設備中的金屬材料直接發生作用而產生腐蝕。非活性的化學物會在高溫、高壓等條件下逐步轉換成活性物質，同時在生產過程中與原油中的環烷酸等腐蝕介質進行相互作用導致煉油設備的腐蝕現象。通常來說容易觀察到腐蝕現象的部位，有以下5種：1.煉油設備的低溫處如蒸餾塔冷卻處。2.換熱器、減壓塔下部等高溫區域發生的硫化物腐蝕。3.原油中含環烷酸較多的情況下。4.反應塔器等，長時間工作在高溫、高壓狀態下的設備。5.高溫煙氣腐蝕，如煙道，空氣預熱管等處。

3煉油設備的腐蝕防治措施

3.1煉油設備的制作

煉油設備在生產過程中接觸的腐蝕物質較多，幾乎無法避免設備的腐蝕現象，因此在制作煉油設備時可以采用抗腐蝕性能較好的材料來進行制作。首先，可以選用低密度脂蛋白添加到防腐涂料當中，利用低密度脂蛋白來調整設備材料中的離子交換速率，從而應對不同的不是現象。其次在煉油設備的生產過程中，需要考慮到原油材料中的腐蝕性，同時也需要在保證煉油設備工作質量的前提下，選擇科學、經濟的抗腐蝕材料，從而保證設備的有效運行。最后在煉油設備的部件的焊接、連接過程中可以采用抗腐蝕工藝，來降低腐蝕影響：1.選擇鉚接與鍵合來提升設備的抗腐蝕性能，并增加零件尺寸的穩定性。2.在設備連接焊接的過程中，通過金屬層壓板和纖維增強復合板等材料的組合使用來提升設備的抗腐蝕性能。

3.2煉油設備的防腐蝕處置

首先，針對環烷酸防護，再選擇煉油設備材料時，需要選擇耐環烷酸腐蝕的材料，并在設備表面額外涂抹耐環烷酸保護膜。同時在生產過程中可以科學的控制煉油設備油的流量、流速，當流量越少流速越慢的情況下環烷酸的腐蝕影響會極大降低。并且控制高環烷酸含量的原油和其他高硫化物等腐蝕物質含量較高的原油進行混用生產。其次，針對硫化物可以定期使用堿性物質來清洗煉油設備。去除煉油設備中的鈉鹽等物質。同時需要保證設備部件的焊接處，焊縫質量、鉚接質量達到相關標準。并且定時向煉油設備中沖入適量的惰性氣體氮氣，防護硫化物腐蝕。需要注意的是當煉油設備停止運行時，需要杜絕空氣流入另有設備中，并在設備的表面增加硫化物防護膜。此外針對氫腐蝕，需要采用改性環氧膠來提升設備的抗腐蝕性，并選用高強度縫隙較少的煉油設備材料。在條件允許的情況下，選擇陶瓷、塑料等抗腐蝕性較高的內襯材料，并在設備中加入定量的抗腐蝕材料。

3.3智能自動監控

在使用抗腐蝕性材料增加煉油設備可靠度的同時，還需要加強煉油設備的治理工作。首先，可以采用智能化的自動監控系統來有效監測煉油設備的腐蝕情況，利用計算機技術、傳感器、信息網絡來智能分析煉油設備的腐蝕情況，并建立有層次性的煉油設備腐蝕監測、處理系統，當發現影響設備工作的腐蝕現象時，需要進行及時地報警、聯系，相關工作人員作出有效的處理。其次，需要加大煉油設備智能檢測系統的資金投入，引用高新的智能技術，加強另有設備的腐蝕治理工作，從而提升煉油設備的腐蝕防治水平。

3.4其他防治手段

首先，為了保證煉油設備的正常運行需要確定設備的基本安全。在高溫高壓的情況下，極易產生爆炸、起火等高風險事故。煉油廠家需要根據設備的運行環境和設備情況選擇不同的材料以及生產用原油。其次，加強煉油設備的日常管理、檢修維護，確保設備能夠正常安全穩定的運行。在日常管理工作中需要嚴禁煉油設備“三超”工作。并建立完整的煉油設備數據庫，分析煉油設備在運行過程中設備材料參數、原油材料參數等數值的控制計算，為煉油設備的腐蝕防治工作提供有效的條件。最后需要根據設備的運行條件和設備參數制定準確的生產流程、工藝方案，從而延長煉油設備的使用壽命，增加設備運行的安全度。

結語：煉油設備的腐蝕情況幾乎無法避免，近年來我國社會對石化產品的需求量，以及環保要求的影響下，煉油設備的抗腐蝕技術正在發展革新的過程中。為了提升煉油設備的抗腐蝕性能，并制定準確的腐蝕防治措施，需要對引起腐蝕的各種因素進行針對性研究，并采取有效的方法減少，設備腐蝕問題帶來的影響。

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作者簡介：

魏福強（1968-03）男，漢，山東平邑，大學本科，工程師，研究方向：煉油化工廠靜設備。