煉油設備腐蝕與防護技術新進展

楊志博

摘要：眾所周知，直接開采未經加工的石油，是不能夠進行直接應用的，需要經過專業的加工和處理形成石油產品，才可以投入到生產生活中去，從20世紀后期開始，我們國家的科學技術水平得到突飛猛進的發展進步，煉油行業也獲得空前發展，石油產量也實現逐年上漲的良好局面。但是，因為石油煉制設備使用時間過長，同時因為原油中含有多種化學物質，導致石油設備出現大面積腐蝕，影響煉油質量和效率，嚴重時甚至可能引發安全事故。

關鍵詞：煉油廠設備;防腐;防治措施

煉油企業作為國家能源發展的戰略組成部分，煉油廠運行的效率與質量，間接的影響到其他附屬產業。在實際煉油過程中由于工藝的特殊性，容易對煉油設備造成一定腐蝕，為了保障設備運行的可靠性，需要對被腐蝕的設備進行有效的維修保護。

一、煉油廠設備腐蝕的機理因素

（一）硫化物腐蝕機理

我國國內油田開采的原油，硫化物的含量，近年來在呈上升趨勢。而在原油加工生產過程中，又必須經過高溫高壓這一生產環節。當原油中的硫化物在溫度上升到1200℃時，便開始進行分解，很多原本不活躍的硫化物變得活躍起來，從而會使設備出現三種類型的腐蝕情況：一是H2S-HC1-H2O型腐蝕。它是電化學腐蝕的其中一種。如果煉油廠采用的設備是不銹鋼材料，則腐蝕相對較弱;如果采用的設備是碳鋼材料，則腐蝕會相對比較嚴重。二是H2S-HCN-H2O型腐蝕。這種類型的腐蝕將會使設備表面的保護膜受到破壞。假如煉油廠的設備所采用的材料是碳鋼，那么，設備受腐蝕的程度就會較弱;假如煉油廠的設備所使用的材料是不銹鋼材料，那么，設備受腐蝕的程度就會較強。三是連多硫酸型腐蝕。該種類型的腐蝕，在設備的焊接區域發生較多，當設備處于停止運行狀態時，焊接物質就會和空氣在高溫的作用下產生硫酸，再加上煉油設備本身的應力作用，設備就會出現應力腐蝕的開裂情況。

（二）氫化物的腐蝕

氫化物是煉油過程中出現的一種特殊化學物質，在高溫臨氫設備進行原油加工處理工作時，若是沒有對臨氫設備進行科學合理的加氫處理和析氫處理，則會出現氫損傷的情況，進而導致了氫腐蝕和氫鼓泡的相關設備問題，直接影響到了原油的正常安全生產。如鋼材設備在進行原油生產過程中，鋼材當中含有的氫元素和碳化物會發生一定的化學反應，最終形成了甲烷氣泡。當出現甲烷氣泡時，鋼材質設備的表面則會出現一定程度的腐蝕損壞，導致了鋼材質設備的整體結構強度和材料韌性出現明顯的下降，降低了煉油設備運行的安全性與可靠性。氫鼓泡現象是煉油設備當中常易發生的一種腐蝕，必須對其進行一定的防護處理，科學規避此類情況的發生。

二、煉油廠設備防護措施

（一）防腐材料的使用

實踐證明，智能涂料在煉油設備中的應用，防腐效果很好。主要有：一是在智能涂料中添加低密度脂蛋白，可以增強離子交換能力和反應動力學的能力。通過高速離子交換，使緩蝕劑快速流失;通過低速離子交換，使緩蝕劑腐蝕性變差。要想獲取最佳的防腐蝕效果，就要在涂層的使用壽命上研究出一個最佳的離子交換速度;二是合成低密度脂蛋白，選擇適當速率釋放抑制劑，用于聚合物基涂層，以保護煉油設備;三是使用共沉淀法合成低密度脂蛋白，通過蒸餾水去除碳酸鹽，選擇聚乙烯醇作為涂層的復合基體，涂于煉油的設備上。

（二）科學應用工藝，提升設備防腐技術水平

科學的快速發展，使工藝防護技術的研究不斷取得新的突破，科學引進、應用先進的防腐工藝技術，能夠有效提升煉油廠設備腐蝕的防護管理水平，現在常用的防腐工藝主要有注射新鮮水、緩蝕劑、電脫水和電脫鹽等技術。通過采用不同的防腐蝕技術，減少設備的腐蝕損害，盡可能延長煉油廠設備的使用壽命，保證煉油設備的安全和穩定運行。例如，引進電脫鹽一一常減壓聯合裝置，電脫鹽防腐工藝作為第一道工序，通過常減壓裝置能夠有效降低煉油廠設備中原有的鹽分，可以使煉油廠設備在一定程度上減少腐蝕，延長使用壽命，在此基礎上，可以對常減壓聯合裝置進行優化創新，使電脫鹽一一常減壓聯合裝置能夠根據加工負荷、原有狀態進行自由調整，當出現煉油廠設備負荷較低時，使一級兩脫鹽罐由并聯狀態自動切換為串聯狀態，提升對煉油廠設備脫鹽的效果，降低煉油廠設備被腐蝕的風險。除此之外，還可以引入腐蝕在線監測技術，在反應塔頂等關鍵設備設置安裝監測探頭，設定觀測目標值。

（三）高低硫均衡進廠

原油中含有大量的硫或硫化物，在煉制生產過程中要對硫的含量進行嚴格的控制，是有效解決和處理石油煉制設備遭受腐蝕破壞問題的重要因素。一是高低硫原油要在均衡的前提下輸送到煉廠各裝置。二是要改進石油煉制和加工方案。三是要對各項生產工藝進行嚴格的控制，尤其是脫硫工藝的嚴格要求和控制。

（四）預防工作的開展

在煉油設備腐蝕管理工作進行時，不能當設備出現嚴重腐蝕之后，才開展相關的腐蝕處理工作，此時設備的整體性能已經出現了嚴重的損壞。為了避免此類問題的發生，需要提高預防管理工作的質量。在設備運行過程中，通過預防管理工作的開展，排除設備可能存在的安全隱患，提高設備運行的安全性與可靠性。若是在預防工作進行時，發現了相關設備存在腐蝕的潛在隱患，則可以對其進行一定的處理，保證煉油設備運行的安全與穩定。在煉油設備生產方案設計規劃時，相關的設計工作人員則需要考量到設備的腐蝕變化，利用計算機電腦制作相關設備的具體模型，利用數據演算的方式，預判出設備在未來使用過程中會受到怎樣的腐蝕變化。

三、結束語

綜上所述，在煉油廠設備運行過程中，腐蝕不可避免的影響著設備的安全，通過對設備腐蝕的誘發因素進行研究分析，以開展相對應的設備檢修維護工作，科學地規避管理設備腐蝕問題。

參考文獻：

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