第1篇 绪论 备腐蚀与防护

通常把以石油、天然气为基础的有机合成工业， 通常把以石油、天然气为基础的有机合成工业，即 石油和天然气为起始原料的有机化学工业称为石油化学 工业(petrochemical industry)， 工业(petrochemical industry)，简称石油化工 。
石油化工产品及其应用
石脑油：一部分石油轻馏分的泛称。 石脑油：一部分石油轻馏分的泛称。因用途不同有各种不同 的馏程。我国规定馏程自初镏点至220℃左右， 220℃左右 的馏程。我国规定馏程自初镏点至220℃左右，主要用作重整 和化工原料。作为生产芳烃的重整原料，采用70~145℃馏分， 70~145℃馏分 和化工原料。作为生产芳烃的重整原料，采用70~145℃馏分， 称轻石脑油；当以生产高辛烷值汽油为目的时， 称轻石脑油；当以生产高辛烷值汽油为目的时，采用 70~180℃馏分 称重石脑油。用作溶剂时，则称溶剂石脑油， 馏分， 70~180℃馏分，称重石脑油。用作溶剂时，则称溶剂石脑油， 来自煤焦油的芳香族溶剂也称重石脑油或溶剂石脑油。 来自煤焦油的芳香族溶剂也称重石脑油或溶剂石脑油。
3．酸值（环烷酸） :环烷酸 ．酸值（环烷酸） 环烷酸 环烷酸(RCOOH)(R为环烷基 为原油 为环烷基)为原油 为环烷基 中各种酸的混合物，分子量在很大范围内变化（180～350） 中各种酸的混合物，分子量在很大范围内变化（180～350） ， 其发生腐蚀的温度范围为220 ～ 400℃（270～280 ℃ 腐蚀最 其发生腐蚀的温度范围为 ℃ ～ 大）。 一般以原油中的酸值来判断环烷酸的含量， 一般以原油中的酸值来判断环烷酸的含量，酸值大于 0.5mgKOH／g时，就能产生腐蚀。酸值越高，腐蚀性越强。 0.5 ／ 时 就能产生腐蚀。酸值越高，腐蚀性越强。 4．含氮量（氮化物） ：氮化物在低温下较稳定，因此在 ．含氮量（氮化物） 氮化物在低温下较稳定， 常减压蒸馏中不分解，不发生腐蚀作用。但在深度加工中， 常减压蒸馏中不分解，不发生腐蚀作用。但在深度加工中，在 催化裂化、热裂化和焦化装置中， 催化裂化、热裂化和焦化装置中，由于温度较高或受催化剂作 用的影响，氮化合物中的氮可能释放出来，生成氨(NH 用的影响，氮化合物中的氮可能释放出来，生成氨(NH3)或氰 化氢(HCN) (HCN)， 化氢(HCN)，可能造成二次加工装置中分馏塔顶及解吸和冷凝 系统的腐蚀。 系统的腐蚀。
炼厂设备腐蚀监控与预防
徐 倩
2010.11
材料或设备， 材料或设备，受环境影响而发生的 一切变质、 一切变质、失效以及除了纯机械破坏以 外的材料（包括金属和非金属材料 非金属材料） 外的材料（包括金属和非金属材料）的 一切破坏现象。 一切破坏现象。
回顾思考：腐蚀的分类？ 回顾思考：腐蚀的分类？
炼厂设备（石油化工设备）是炼油、化肥、 炼厂设备（石油化工设备）是炼油、化肥、化工 生产的重要生产设备，包括各类容器、换热器、 生产的重要生产设备，包括各类容器、换热器、反应 塔器、管式炉等，广泛用于传热、传质、 器、塔器、管式炉等，广泛用于传热、传质、化学反 应和物料的储存等方面。 应和物料的储存等方面。
二、原油中的其他腐蚀性介质
1．水分：水是造成各种类型电化学腐蚀的必要条件； 水分：水是造成各种类型电化学腐蚀的必要条件； 高温临氢设备（如制氢、重整、加氢精制、 2．氢：高温临氢设备（如制氢、重整、加氢精制、加氢 裂化等,都是处于高温340 ℃—550 高压下2 20MPa 20MPa） 裂化等,都是处于高温340 ℃ 550 ℃ ，高压下2—20MPa） 及与含水硫化氢溶液接触的设备中， 及与含水硫化氢溶液接触的设备中，会有加入氢或析出氢工 艺过程， 艺过程，氢的存在会引起设备的氢损伤 （1）氢鼓泡 （3）表面脱碳 （2）氢脆 （4）氢腐蚀（内部脱碳） 氢腐蚀（内部脱碳）
第二节
炼油装置的腐蚀概况
炼厂流程示意图
一、 原油性质与原油腐蚀性强弱的定性判断
原油主要组成是各种烷烃、环烷烃和芳香烃， 原油主要组成是各种烷烃、环烷烃和芳香烃， 本身并不腐蚀设备！ 本身并不腐蚀设备！ 石油炼制过程中导致设备腐蚀的原因： 石油炼制过程中导致设备腐蚀的原因： 原油中的杂质（如硫的化合物、无机盐类、 （1）原油中的杂质（如硫的化合物、无机盐类、 环烷酸、氮的化合物等） 环烷酸、氮的化合物等） 加工过程中的外加物质（ （2）加工过程中的外加物质（如各种溶剂及酸 碱化学剂） 碱化学剂）
环境：高温、高压，加剧腐蚀。 环境：高温、高压，加剧腐蚀。
（一）原油的元素组成 碳（C）：83～87% ）：83～ 83 11～ 氢（H）: 11～14% 硫(S)、氮(N)、氧(O)： 1～4% (S)、 (N)、 (O)： 微量的金属元素和其他非金属元素： 微量的金属元素和其他非金属元素：镍、钒、 铁、铜、钙、砷、氯、磷、硅等（百万分之几） 硅等（百万分之几）
腐蚀的危害 炼厂设备腐蚀的危害
（1）材料损失 （2）灾难性事故 化学工业、石油化工、原子能工业中， （3）化学工业、石油化工、原子能工业中， 由材料腐蚀造成的跑、 由材料腐蚀造成的跑、冒、滴、漏，还可能使许 多有害物质甚至放射性物质泄漏。 多有害物质甚至放射性物质泄漏。
第一篇 绪论
第一节
以原油为基本原料， 以原油为基本原料，通过一系列炼制工艺或加 工过程，如减压蒸馏、催化裂化、催化加氢、 工过程，如减压蒸馏、催化裂化、催化加氢、 催化重整、延迟焦化、 催化重整、延迟焦化、炼厂气加工及产品精制 等，把原油加工成各种石油产品以及生产石油 石油化学工业概貌 化工的基本原料。 化工的基本原料。
类别 轻质原油 中质原油 重质原油 特稠原油 比重指数 °API >34 34~20 20~10 <10 密度（15° 密度（15°C） （g/cm3） <0.855 0.855~0.934 0.934~0.999 >0.999 密度（20° 密度（20°C） （g/cm3） <0.851 0.851~0.930 0.931~0.996 >0.996
定义：以石油和天然气为原料，既生产石油产品， 定义：以石油和天然气为原料，既生产石油产品， 又生产石油化学品的石油加工业。 又生产石油化学品的石油加工业。 分类：石油炼制工业体系 分类： 石油化工体系
化学工业中以石油为原料 生产化学品的领域， 生产化学品的领域，广义 上也包括天然气化工。 上也包括天然气化工。
注意：硫化物对设备的腐蚀和温度有关。 注意：硫化物对设备的腐蚀和温度有关。 t≤120℃,硫化物未分解，无水情况下对设备无腐蚀； t≤120℃,硫化物未分解，无水情况下对设备无腐蚀； 硫化物未分解 120<t≤240℃，原油中活性硫化物未分解，对设备无腐蚀； 120<t≤240℃，原油中活性硫化物未分解，对设备无腐蚀开始； 240<t≤340℃，硫化物开始分解，生成H2S，对设备腐蚀开始； 340<t≤400℃， 开始分解为H 340<t≤400℃，H2S开始分解为H2和S； 420<t≤430℃，高温硫对设备腐蚀最快； 420<t≤430℃，高温硫对设备腐蚀最快； 480℃，硫化物近于完全分解，腐蚀率下降； t> 480℃，硫化物近于完全分解，腐蚀率下降； 500℃，不是硫化物的腐蚀范围，此时为高温氧化腐蚀。 t> 500℃，不是硫化物的腐蚀范围，此时为高温氧化腐蚀。 减压、热裂化、延迟焦化等装置都存在比较严重的高温硫腐蚀， 减压、热裂化、延迟焦化等装置都存在比较严重的高温硫腐蚀，对于 碳素钢，一般为1mm/a~4mm/a. 碳素钢，一般为
常压塔顶碳素钢空冷器的最大腐蚀穿孔速度可达5.5mm/a， ， 常压塔顶碳素钢空冷器的最大腐蚀穿孔速度可达 使用寿命不到半年； 使用寿命不到半年；管壳式冷凝器的管束腐蚀速度甚至可以 高达15mm/a，使用两个多月就要堵漏 高达 ，使用两个多月就要堵漏.
2．硫含量（硫化物） :含硫量的高低，表示原油中含有硫 ．硫含量（硫化物） 含硫量的高低， 化氢和有机硫化物的多少，原油中硫含量大于2 化氢和有机硫化物的多少，原油中硫含量大于2％时称为高硫原 低于0 时称为低硫原油，介于0 油，低于0．5％时称为低硫原油，介于0．5％一2％的称为含硫 原油。可以说含硫量越高腐蚀性越强。 原油。可以说含硫量越高腐蚀性越强。
（二）原油性质
衡量原油的性质指标主要有密度、粘度、馏程、凝点、 衡量原油的性质指标主要有密度、粘度、馏程、凝点、含 蜡量、沥青质、胶质、残碳值、水分、含盐量、闪点、灰分、 蜡量、沥青质、胶质、残碳值、水分、含盐量、闪点、灰分、 机械杂质等，这些指标都有各自的含义，综合在 起反映出了 机械杂质等，这些指标都有各自的含义，综合在—起反映出了 原油的性质 。 原油按°API分类标准分类 原油按°API分类标准分类
石油化工三大生产过程： 石油化工三大生产过程：
基本有机化工生产过程：以石油、天然气为起始原料， 基本有机化工生产过程：以石油、天然气为起始原料，经 过炼制加工制得三烯(乙烯、丙烯、丁烯) 三苯( 甲苯、 过炼制加工制得三烯(乙烯、丙烯、丁烯) 、三苯(苯、甲苯、 二甲苯) 乙炔、 二甲苯) 、乙炔、萘。 有机化工生产过程：是在“三烯(乙烯、丙烯、丁烯) 有机化工生产过程：是在“三烯(乙烯、丙烯、丁烯) 、三 甲苯、二甲苯) 乙炔、 的基础上， 苯(苯、甲苯、二甲苯) 、乙炔、萘”的基础上，通过各种合成 步骤制得醇、 醚类等有机原料。 步骤制得醇、醛、酮、酸、酯、醚类等有机原料。 高分子化工生产过程：是在有机原料的基础上， 高分子化工生产过程：是在有机原料的基础上，经过各种 聚合、缩合步骤制得合成纤维、合成塑料、 聚合、缩合步骤制得合成纤维、合成塑料、合成橡胶等最终产 品 。
在气体脱硫、润滑油精制中， 3．有机溶剂 ：在气体脱硫、润滑油精制中，它一般没 有腐蚀，但生产中会发生降解、聚合、 有腐蚀，但生产中会发生降解、聚合、氧化而生成一些腐蚀 性物质。 性物质。
无水条件下产生应力腐蚀开裂。 4．氨 ：无水条件下产生应力腐蚀开裂。 为减少开裂的可能性，氨中最少应含有0.2%的水。 为减少开裂的可能性，氨中最少应含有0.2%的水。 0.2%的水 5．酸、碱等化学药剂 ． （1）硫酸：用于电精制、烷基化等装置。常用 98%硫酸， ）硫酸：用于电精制、烷基化等装置。 硫酸， 硫酸 可使用碳钢设备。 可使用碳钢设备。 （2）氢氟酸：氢氟酸与钢反应可形成氟化物保护膜而钝 ）氢氟酸： 化金属。如果这些保护膜被稀酸破坏，将产生严重腐蚀。 化金属。如果这些保护膜被稀酸破坏，将产生严重腐蚀。只要 保证进料干燥，氢氟酸装置可使用碳钢设备。 保证进料干燥，氢氟酸装置可使用碳钢设备。 （2）烧碱：炼油厂油品碱洗时用，在烧碱溶液中所发生 ）烧碱：炼油厂油品碱洗时用， 的碳钢设备应力腐蚀开裂被称为“碱脆” 与浓度、 的碳钢设备应力腐蚀开裂被称为“碱脆”，与浓度、温度和残 余应力有关。 余应力有关。