油氣加工過程的腐蝕與防護措施探討

朱江

摘 要：當前，我國國民經濟迅猛發展，石油化工行業也迅速崛起，在經濟發展中，石油化工已經成為支柱行業。社會發展過程中，各行各業對能源的需求量也在不同程度上得以增加，國際市場原油價格持續處于較高的水平之下。據分析，近十年依賴的石油消耗量相當于過去十年期間所需石油量的總和，可見，石油依賴現象十分嚴重。我國石油化工行業處于初步發展階段，在經濟全球化及市場經濟發展背景下發展前景樂觀，但是發展也受到多種因素影響，這就需要優化石油工業的勘察，優化石油加工，所以本文分析油氣加工過程的腐蝕情況，并采取對應防護措施進行干預。

關鍵詞：油氣加工;腐蝕;防護措施

石油能源作為當前社會發展過程中的主要能源，對社會穩定和經濟發展發揮著維系作用，所以油氣資源的加工過程也隨之變得復雜。由于油氣資源埋藏于地下，其屬于分級復雜的混合物質，在進行原油加工的過程中，腐蝕性物質產生的概率較高，會對加工設備產生嚴重損傷，原油油氣生產加工過程中，會產生一系列的化學反應，還會生成酸性產品，直接腐蝕油氣加工設備。據相關調查表明，油氣設備腐蝕而引發的經濟損失可超過數十億，二腐蝕性雜質問題的存在，將直接對油氣成品的質量產生不良影響，所以必須采取有效措施對腐蝕問題進行防治，以減少油氣加工過程中腐蝕問題的發生。

1 環烷酸的腐蝕及防護措施

原油屬于遠古時期動植物的遺體經過長期的演變，受到環境的化學反應影響而發生的變化，所以，原油成分復雜程度比較高，在油氣加工過程中，在不同程度上均會對加工設備產生一定的腐蝕作用，分析這些腐蝕性的雜質，其酸雜質的危害性極高，以環烷酸及硫酸這兩種腐蝕性物質的腐蝕效果最為明顯。

1.1 環烷酸性質

環烷酸屬于有機酸的一種，其在石油中存在，具有飽和環狀結構，這一物質的化學通式為RCH2COOH，在油氣加工過程中，所包含的酸性化合物分別為酚類物質、芳香酸類物質、脂肪酸類物質和環烷酸類物質，其中含量最多的物質為環烷酸，所以石油中最主要的酸類物質為環烷酸，該物質也有石油酸之稱。雖然環烷酸的酸性不足，但是一旦環烷酸的濃度超過一定標準，將直接誘發腐蝕性的增加，誘發強腐蝕效果[1]。而受到地質問題的影響，自主進行原油環烷酸生產過程中，該物質的含量也會隨之提升。我國進行原油的生產過程中，環烷酸的生成量較多，所以環烷酸對油氣設備和管路的腐蝕效果也更加顯著。

1.2 環烷酸的腐蝕過程

石油原油中廣泛存在環烷酸，在進行原油加工的過程中，環烷酸會受到蒸餾租用影響，發生濃縮效果，導致環烷酸的濃度不斷提升，尤其加工的運輸設備主要材料為碳鋼，主要由鐵組成，具有極低的防腐蝕性質，碳鋼與濃度較高的環烷酸接觸后，誘發腐蝕現象的出現[2]。

1.3 如何預防環烷酸腐蝕

1.3.1 混煉

混煉指的是將酸含量較低的原油與酸含量較高的原油混合后，發揮沖淡酸性的效果，以此獲取的原油含酸值較低，可開展下一步的加工工作，這一措施應用的主要理論為環烷酸的酸性較小，其在達到對應濃度后，腐蝕效果才會顯現，而通過混合方式，能夠將含酸量較高的石油與含酸量較低的石油相混合，使石油中的酸性物質含量低于腐蝕的臨界值，發揮保護加工管路和設備的目的，優化防護效果[3]。只是，環烷酸在油氣加工中，一旦受到濃縮作用的影響，將直接對其濃度產生上升效果，降低混煉方式的應用效果，所以混煉方式大都作為防酸腐蝕的預先處置措施進行干預。

1.3.2 緩蝕劑的注射

通過注射油溶性的緩蝕劑，有利于對石油中的環烷酸腐蝕效果產生抑制作用。高溫緩蝕劑及5180緩蝕劑的應用，均可在不同程度上對環烷酸腐蝕效果產生抑制作用，緩蝕劑應用過程中的作用機理為通過緩蝕劑自身成分磷酸酯，使油氣加工中的石油在設備表面被吸附，于設備表面位置形成保護膜，使加工過程中所產生的油氣與金屬內壁隔離，降低環烷酸腐蝕概率。該緩蝕劑在應用過程中，具有極高的熱穩定性，在溫度較高的情況下也能發揮顯著效果，所以在油氣加工中被廣泛應用。

1.3.3 原油脫酸

這一方式屬于對油氣加工過程中環烷酸腐蝕進行處理的方法，解決方式為從石油中對環烷酸進行提取，能夠對環烷酸進行消除，且有利于解決環烷酸的腐蝕情況，增加油氣加工的經濟效益。但是當前缺少高效的脫酸方式，缺少煉油企業經濟效益的提升策略，也缺少低成本的脫酸技術，所以并未廣泛推廣應用[4]。

2 硫化物的腐蝕及防護措施

硫化物屬于油氣加工中產生腐蝕的最主要物質，硫化物屬于原油中含量較少的成分，其加工過程中，會產生較為復雜的幻雪反應，以此生成腐蝕性較強的硫化氫和硫酸，硫化物相對于環烷酸來說，腐蝕性更為強烈，也缺少有效的預防措施進行管理，對石油加工質量和效率的提升產生了一定的制約作用。

2.1 硫化物的腐蝕原理

硫化物主要包括兩種類型，一種為高溫硫腐蝕，一種為低溫硫腐蝕，低溫硫腐蝕需要在腐蝕環境下開展，該環境為HCl+H2S+H2O。該環境在常減壓蒸餾裝置中較為常見，尤其是在溫度低于150℃的塔頂系統位置發生幾率較高，在減壓塔、初餾塔及常壓塔頂部時有發生。在這一環節下，會產生腐蝕性的化學反應，硫化物的2價硫離子主要來源于含水的原油混合物之中，硫化氫極易受到電離影響，產生硫離子，該物質的腐蝕性效果顯著，一旦設備和管路被腐蝕，將直接以與鐵銹相似的物質形態存在，脫落后會在油氣中摻雜，對設備的正產運行產生不利影響，加大石油提純的困難程度。

2.2 硫化物腐蝕防控方式

2.2.1 抗腐蝕管材的應用

碳鋼腐蝕能力較低，為提升油氣加工過程中設備和管路的抗腐蝕效果，必須對抗腐蝕管材的材料進行改進，進行油氣加工設備選擇和管材選擇的過程中，應選擇抗腐蝕性能較好的材料。當前，市場中應用廣泛的抗腐蝕性材料包括合金鋼和合成剛等物質。且隨著我國科學技術水平的不斷提升，高分子技術被廣泛應用，高分子合成材料的硬度已經能夠符合油氣加工中的抗腐蝕要求，所以可采用高分子合成材料進行管材和設備的設計，以此提升管材和設備的抗腐蝕效果[5]。

2.2.2 原油預處理

在對硫化物進行處理過程中，應遵循一脫三注原則，脫硫后，注入緩蝕劑、脫水劑和中和劑，經研究表明，這一方式可有效對低溫硫腐蝕情況進行抑制，在常減壓蒸餾裝置中所應用的低溫輕油部位，應強化原油預處理技術的干預，需要不斷對脫鹽技術水平進行提升，采用藥劑工藝防腐劑碳鋼技術開展，加入藥劑會對原油品質產生不良影響，必須對原油的添加量進行嚴格把控，并不斷推進新型藥劑研發工作的開展。

2.2.3 設備腐蝕情況監測

從硫腐蝕的實際情況出發，對腐蝕狀況進行監控，通過現代化監測技術和傳感器進行監管，將其在設備內部安裝，以更好的監測設備腐蝕情況，對管材狀況及設備狀況進行檢測，若是出現腐蝕，必須及時采取措施進行處理。

3 結束語

綜上所述，為降低油氣加工過程中設備腐蝕所產生的損失，必須分析石油加工設備腐蝕產生的原因，并從根本上對產生腐蝕的原因進行處理，不斷提升油氣加工過程中的防腐蝕效果，增加油氣生產的經濟效益。

參考文獻：

[1]張軍，彭曉雄.油氣管道的腐蝕與防護技術研究[J].化工管理，2019（22）：174-175.

[2]吳靖.埋地金屬油氣管道的腐蝕機理與防護措施[J].科學與財富，2018，000（036）：210-210.

[3]丁清苗，陳媛媛，薛娟.基于”學研互長"模式的《油氣儲運設備腐蝕與防護》課程改革與實踐[J].赤子，2018，000 （001）：68-68.

[4]馬鋼，白瑞.高強度油氣長輸管道腐蝕與防護研究進展[J].中外能源，2018，023（001）：55-62.

[5]馬鋼，李俊飛，戴政，等.海底油氣管道腐蝕及防護研究[J].石油化工腐蝕與防護，2019，36（01）：5-9.