焦化装置低温硫化氢系统腐蚀与防护

３结论
焦化装置低温硫化氢腐蚀的发生，可以通过一 系列手段来解决，长期以来对二次加工特别是焦化装 置的腐蚀没有引起足够的重视。不过可以根据加工原
１２７．６２ ２０８．４７ ２０（）．１９
年累计平均 年累计平均
料的情况选择适当的防腐蚀手段。
第２３卷第６期２００９年６月
．．．．．．全面腐望控制
３５
鼬
万方数据
Ｗｅｔ
Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｓｕｌｆｉｄｅｓ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｃｏｋｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ＷＡＮＧ
Ｊｉｎｇ—ｈｕｉ．ＺＨＡＯ
Ｗｅｎ．ｚｈｅｎ
（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｘｉ’ａｎ ＪｉａｏＴｏｕｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｌｌ ７ １ ００４９，Ｃｈｉｎａ）
ｘ
表２
时间
２００８０１０２ ２００８０１０９ ２００８０１１６ ２００８０１３０ ２００８０２０６ ２００８０２１３ ２００８０２１３ ２（）０８０２２０ ２００８０３０５ ２００８０３０５
二焦化酸性水分析结果
样品部位
Ｄ１０２ Ｄ１０２ Ｄ１０２ Ｄ１０２ Ｄ１０２ Ｄ１０２ Ｄ２０２ Ｄ１０２ Ｄ１０２ Ｄ２０２
９ ９ ９ ９ ９ ９ ９ ９
６６２０．０４
５８３１．９４ ６３０４．８ １２６０９．６ ３１５２．４ ４１４５．４ｌ ５８１６．１８
１０击（相对处理量）。表ｌ、表２为含
硫污水的分析结果，从分析结果来判断腐蚀情况， 二焦化的腐蚀情况要较一焦化严重很多。一焦化目 前防腐效果还比较好，只是偶尔出现铁离子超标现 象，但分析数据不多，每周只做一次分析，数据反 馈太迟对操作调整不利。目前原料含硫含酸量较大， 处理量过大，装置加工负荷已达设计值的１１７％，管 线内油气流速增加，冲刷作用加快腐蚀应引起特别
焦化分馏塔顶系统冷凝水监测分析数据
水样Ｈ２Ｓ
ｐＨ
水样铁离子 含量（ｍｇ／Ｌ）
０．８ｌ １５．９９ ２．２２ ２．１ｌ ３．４１ ４．４４ ２．４４ ４．４９
Ｃ１’的含量 （ｍｇ几）
４９．８９ １７１．０６ １７１．０６ ４８．９３ ８３．１９ ２４．４７ ５８．７２ ８６．７６
含量（ｍｇ／Ｌ）
２０４９．０６
硫化氢一氰化氢－水等水溶性的腐蚀体系，通过注 水特别是碱性水可以稀释腐蚀介质，因此一定程 度上能够减缓腐蚀，武汉石化、石家庄石化和齐 鲁石化等部分焦化装置的低温部位就是通过注水 的措施来解决腐蚀问题的，但由于加工原料的劣 质化，造成腐蚀介质含量升高，通过注水已经很
作者简介：王菁辉，男，高级工程师，在中国石化集团洛阳石油化工工程公司从事石油化工方面的腐蚀与防护研究工作， 主要包括缓蚀剂、防腐蚀涂料和阴极保护等领域。
量往往超过３ｍｇ／Ｌ，加工普通含硫原油的渣油则污水 中的铁离子在３ｍｇ／Ｌ左右。另外，吸收稳定系统同样 存在湿硫化氢的腐蚀，主要发生在回流冷却器、压缩 机出入１２１线等一系列部位，这些部位的腐蚀可以通过 更换材质或材质升级的措施，也可以使用更加经济实 用的注碱性水，注氨和注缓蚀剂等工艺防腐蚀手段来 解决。
Ｏ．８３ ３．８５ Ｏ．７８ ０．８ｌ １．２５ ２．８ ２．３３ １．４５ ０．４３ ２．２ ５９５．５６ ２３３．９７ ８５０．８０ ２９７．７８ ２６５．８８ ２５５．２４ ２７６．５ｌ １９１．４３ ３７２．２３ ２４４．６ｌ
表３
时间
０６—２３ ０９ ０６一１６０９ ０６—０２０９ ０５．２６０９ ０５．１９０９ ０５一１２０９ ０５．０５ ０９
一焦化酸性水分析结果
样品部位
Ｄ７１０２ Ｄ７１０２ Ｄ７１０２ Ｄ７１０２ Ｄ７１０２ Ｄ７１０２ Ｄ７１０２ Ｄ７１０２ Ｄ７２０２
系统腐蚀监测数据见表３。 可以看出缓蚀剂的注入能够最大限度的降低焦 化装置低温硫化氢系统的腐蚀。
ｐＨ
８．５２ ８．７５ ９．３２ ８．６ ８．５２ ８．８４ ８．５５ ８．５５ ８．６４
３４
Ｊ？
ＴＯＴＡＬ ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ ＣＯＮＴＲＯＬ Ｖ。Ｌ¨２３ Ｎ。・６ Ｊｕｎ・２。。９
万方数据
ｐ石化 Ｉ
ｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａ
难解决低温硫化氢的腐蚀，只能部分减缓腐蚀的 加剧。 ２．２注氨 由于注水只能减缓腐蚀，而不能阻止腐蚀，因 此，通过中和酸性腐蚀介质，一个方面能够使腐蚀体 系由酸性变为中性或碱性，另一个方面能够改变腐蚀 体系的组成，硫化氢变为硫化铵，氰化氢变为氰化 铵，这些盐都是水溶性的料的 变化加上污水分析时间间隔太长，而无法判断注氨的 真正效果。 ２．３注缓蚀剂 注缓蚀剂一个方面能够在金属表面形成保护膜， 另一个方面能够调节腐蚀体系的ｐＨ值，也能中和部 分腐蚀介质，因此，是最为有效的防护措施，但不 是最经济的措施。某焦化装置的工艺防腐蚀措施主 要是在Ａ－７１０１、Ａ－１０１和Ａ．２０１进口前注入缓蚀剂， 注入量为２０
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｒｏｍ ｏｉｌ ｇａｓ ｌｉｎｅ ｏｆ ｃｏｋｉｎｇ ｆｒａｃｔｉｏｎａｔｏｒ
ｔｏ
ａｆｔｅｒ ｔｗｏ ｇｒａｄｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓ
ａｎｄ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ・ｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅ ｉｎ ｔｈｅ ｐａｒｔｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ
ｐＨ
７．６０ ５．８５ ８．１２ ８．２４ ９．５ ７．８１ ７．４４ ９．２５ ９．２ｌ ９．４
硫化物（ｍｇ／Ｌ）
４６９．２８ ８３４．２８ ３１８０．６９ ７７３４．４６ ８３４２．７８ ６５９４．６５ ４１０８９．７４ １０１４５．６２ ４５６５．５３ ２４６０３．１２
．ｇ，铁（ｍｇ／Ｌ） Ｃ１．（ｍｇ／Ｌ）
关注。
平均值
某焦化装置分馏塔顶系统２００６年加注水溶性缓 蚀剂，起到了较好的缓蚀效果，Ｒ一１０２塔顶有气分液 罐含硫污水分析，铁离子流失量小于３．００ｍｇ／Ｌ，腐蚀 得到有效控制。２００８年装置检修后开工运行至今，该
表１
时间
２００８０１２３ ２００８０２２０ ２（）０８０３１２ ２００８０４１６ ２００８０５１４ ２００８０６１８ ２００８０７１６
２工艺防腐蚀
２．１注水 由于焦化装置的低温部位的腐蚀介质主要是
ｌ腐蚀介质与腐蚀部位
焦化装置的低温部位腐蚀体系主要为硫化氢一氰 化氢一水一氨的体系，对碳钢腐蚀形态主要为均匀腐 蚀和氢鼓泡，以低温电化学腐蚀为主，主要形成与焦 化分馏塔顶的油气线的空冷器、换热器以及管线，从 油水分馏罐的污水分析可以知道焦化分馏塔顶的腐蚀 严重情况，一般加工高硫原油的减渣，显示铁离子含
Ｄ石化 Ｉ
ｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ
焦化装置低温硫化氢系统腐蚀与防护
王菁辉Ｌ２赵文轸１
（１．西安交通大学材料科学与工程学院，陕西西安７１００４９；２．中国石化集团洛阳石油化工工程公司，河南洛阳４７１００３） 摘要：文章主要就二次加工焦化装置的低温硫化氢腐蚀范围，也就是焦化分馏塔顶的油气线至二级压缩之后的腐 蚀，以及吸收稳定系统的低温硫化氢腐蚀的腐蚀机理，特别介绍了对这些部位可以采取的防腐蚀措施进行了比较，采用注 入缓蚀剂是比较有效的措施，能够把铁离子降低到３ｍｇ／Ｌ以下而取得良好防腐蚀效果。 关键词：焦化装置硫化氢腐蚀缓蚀剂铁离子 中图分类号：ＴＧｌ ７９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１ ００８—７８１ ８（２００９）０６－００３４－０２
硫化物（ｍｇ／Ｌ）
２１３７．８４ ５８３３．７３ ３５５０．９７ １３１８．９３ ６１７４．８９ ６８３８．３２ ６３１２．３ ５７４４．４３ １９１５６．２７
总铁（ｍｇ／Ｌ） ＣＩ（ｍｇ／Ｌ）
２．５５ １．３２ ２．８０ ５．９ ３．４ ２．０５ ２．８５ ２．８５ ４．０３ ４８９．２ｌ ２４４．６ｌ ２１２．７０ ２６５．８８ １９１．４３ ２２３．３４
ｍｅａｓｕｒｅ，Ｆｅ“Ｃａｎ ｂｅ ｄｒｏｐｐｅｄ ｂｌｏｗ ３ ｍｇ／Ｌ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄｅｌａｙｅｄ ｃｏｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｕｌｆｉｄｅｓ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ；Ｆｅ２＋
０前言
焦化装置作为加工重油的主要装置，特别是用 来加工高酸高硫原油的减压渣油和部分减压蜡油，生 产出加氢精制用的焦化汽油、焦化柴油和焦化蜡油以 及部分焦化干气等，由于装置的特点以及加工原料的 劣质化造成焦化装置的高温硫的腐蚀和环烷酸的腐 蚀，在低温部位产生一系列的腐蚀，包括氯化铵的结 盐腐蚀和湿硫化氢的腐蚀等。