炼油厂腐蚀与防腐教材
NACE 炼厂腐蚀教材第十一章-中文
第十一章硫磺回收装置学习目的完成本章学习后，你将能够做到：∙叙述硫磺回收工艺并识别什么时候使用∙识别主要硫磺回收装臵类型并区分它们∙识别和讨论威胁硫磺回收装臵的三种主要的腐蚀类型∙概括叙述克劳斯反应炉装臵的流程以及特别容易发生腐蚀的部位∙推荐的防止或减缓克劳斯装臵腐蚀的可能步骤以及确保防腐措施有效性的检查步骤∙叙述冷床吸附装臵的设计并识别容易发生腐蚀的部位∙讨论冷床吸附装臵防腐技术或材料以及检查方法∙讨论尾气处理使用时的结构材料以及容易发生腐蚀的部位∙识别尾气处理中独特的腐蚀减缓步骤和最适合这类装臵的检查技术∙概括讨论焚烧装臵的流程，工作原理和应用中的腐蚀问题∙叙述焚烧装臵中任何特殊的材料选择问题和推荐的现场检查技术引言硫磺回收装臵（SRU）脱除酸气工艺流体里的硫化合物，然后，脱硫后的酸气才可以排放到大气中。
最常用的硫磺回收装臵类型有：∙克劳斯装臵∙冷床吸附（CBA）装臵∙尾气处理装臵∙焚烧装臵特殊的硫磺回收装臵或者多种装臵的组合都取决于酸气进料的组成以及气体排放到大气之前要求脱硫的程度。
本章以下部分将叙述基本硫磺回收装臵内的工艺过程，以及在这些装臵中最常见的三类腐蚀问题。
我们将特别关注腐蚀是如何影响克劳斯硫磺回收装臵、冷床吸附装臵、尾气处理装臵和焚烧炉系统的，并且要探讨各种腐蚀控制技术。
硫磺回收装置炼厂气和油田含硫气体脱硫处理后的气体，再用硫磺回收装臵除去硫化合物（主要是硫化氢）。
这些硫化合物转化成元素硫，并且硫被冷凝成液态除去。
任何残留在流体里的硫化合物将在焚烧炉里被氧化成二氧化硫（SO2），然后再排放到大气中。
进料主要含有硫化氢（H2S），还有数量有限的二氧化碳（CO2）和氰化物（HCN）。
气体进料大多数来自位于各种炼厂装臵的胺再生塔和含硫污水汽提塔，并且认为这些气体进料属于酸气，因为存在液体水时，这些组分就会生成酸。
硫的化学反应硫磺回收装臵里硫的化学反应是非常复杂的，结果在任何工艺条件下或者任何工艺步骤都会存在许多硫组分。
典型炼油及石化装置的腐蚀与防护1
常减压蒸馏装置是将原油分馏成汽油、煤油、柴 油、蜡油、渣油等组分的加工装置，该装置的运行 状况直接影响着整个炼油厂的正常生产。
原油→换热器→产品或回流油换热→注入洗涤水 和破乳剂→另一换热器组换热→常压加热炉。
有些装置有初馏塔或蒸发塔→闪蒸出部分轻组分 →常压炉→常压分馏塔。
在此塔中将原油分馏成汽油、煤油、柴油，有时 还有部分蜡油及常压重油等组分。
一、介质的腐蚀特性 原油是一种极复杂的多组分的混合物，其主要
的化合物是各种烃类和少量的非烃类。原油中主要 的烃类是烷烃、环烷烃和芳香烃三种烃类，含硫、 含氧和含氮化合物通称为非烃类化合物，常以胶状 和沥青状物质的形态存在于原油中。
水的严重电化学腐蚀； 催化吸收稳定系统的硫化氢-水的低温硫化氢应力
腐蚀开裂； 冷却设备受水的电化学腐蚀以及油罐的罐底水垫
腐蚀等等。 如果常减压装置中没有水分存在，单纯的氯化氢
及硫化氢气体所造成的化学腐蚀是极轻微的。
二、主要腐蚀形式 总体上将腐蚀环境分为低温型和高温型两大类。
所谓低温型腐蚀环境，在炼油厂通常是指温度低 于～230℃且有液体水存在的部位，而高温型则是 指腐蚀环境温度在240~ 500℃的部位。
由于HCl是挥发性的酸，常造成常减压装置塔顶 部、冷凝冷却器、空冷器及塔顶管线的严重腐蚀。如 常压塔顶碳钢空冷器的最大腐蚀穿孔速度可达 5·5mm／a，用不了半年就需更换。管壳式冷凝器的 管束腐蚀穿孔高达1 5mm／a的，两个月要堵漏。
2．含硫化合物 原油中的总含硫量与腐蚀性能之间并无精确的关
系，就腐蚀而言，原油中硫化物的腐蚀类型比原油 总含硫量更为重要。
三、典型设备防腐方法分析 1．常压塔的防护
石油化工设备的防腐措施ppt课件
定期检查与维护
设备检查
定期对石油化工设备进行检查，包括外观、结构、密封件等 ，确保设备处于良好状态。
维护保养
按照设备维护保养手册进行定期保养，包括清洗、润滑、更 换磨损件等，延长设备使用寿命。
运行环境控制
温度控制
保持设备运行温度在适宜范围内 ，避免过高或过低温度对设备造
成腐蚀。
湿度控制
控制设备运行环境的湿度，避免潮 湿环境对设备造成腐蚀。
推进智能化防腐管理
积极推广智能化防腐管理系统，提高设备防腐的智能化水平，降低 设备腐蚀风险。
06
总结与展望
本次课程的主要内容回顾
石油化工设备腐蚀原因及危害
01
讲解了石油化工设备腐蚀的原因、危害以及防腐蚀的重要性。
常用防腐蚀措施
02
介绍了石油化工设备常用的防腐蚀措施，包括材料选择、结构
设计、表面处理、介质控制等。
由于设备在运行过程中受 到机械力作用，导致设备 表面发生机械磨损和疲劳 腐蚀。
腐蚀对设备性能的影响
设备性能下降
腐蚀导致设备表面粗糙度 增加，影响设备传热、传 质和机械性能，进而影响 设备正常运行。
安全隐患
腐蚀严重时可能导致设备 泄漏、爆炸等安全事故， 给企业带来重大损失。
环境污染
石油化工设备在运行过程 中产生的废气、废水等含 有大量有害物质，对环境 造成污染。
案例分析
03
通过实际案例，分析了不同防腐蚀措施在实际应用中的效果和
优缺点。
对未来发展的展望与建议
进一步加强基础研究
推广新型防腐蚀技术和材料
加大对石油化工设备防腐蚀基础研究的投 入，深入了解腐蚀机理和规律，为防腐蚀 措施的研发提供理论支持。
精选炼厂设备的腐蚀及对策培训课件
5Cr>240℃
(TAN>0.5)
18-8(220-288℃）
316>288℃
0912
21
⊙ 含硫油和含酸油选材对比
分析对比： ① 选材曲线比较McConomy最保守，有文章说工程设计取其一半
数据符合实际， ② API581是在McConomy曲线基础上修正并考虑硫与环烷酸联合
腐蚀，比较实用，作为腐蚀评估是可行的，但还是保守，特别 是对环烷酸。 ③ 其他工程公司的经验值得考虑； ④ 我国的选材导则与国外工程公司比较缺乏寿命考虑（没有材 料＋腐蚀裕量）缺乏实际经验，属于保守行列。
少 重质馏分油和渣油-噻吩及其衍生物，元素硫、硫化氢和二硫化物
在石油中的含量比较少，主要分布在250℃以下的馏分中；活性硫 化物在＜350℃馏分中数量不多，腐蚀非常严重；
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10
1.2 高温硫腐蚀的选材
修正的McConomy曲线（无氢含硫原油）
该曲线反映静态的腐蚀，在工程应用上有很大的 保险性，它不考虑原油中的活性硫组成与数量， 对一些特殊情况下的腐蚀还不能解释清楚。
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52
腐蚀类型
脱金属（脱锌/脱镍 CO2腐蚀 腐蚀疲劳 烟灰腐蚀 胺腐蚀 保温层下腐蚀 大气腐蚀 氨应力腐蚀开裂 冷却水腐蚀 锅炉水/冷凝水腐蚀 微生物腐蚀 液态金属脆化
序号
腐蚀类型
53 电化学腐蚀 54 机械疲劳 55 氮化 56 振动疲劳 57 钛氢化 58 土壤腐蚀 59 金属粉化 60 应力老化 61 蒸汽阻滞 62 磷酸腐蚀 63 苯酚(石碳酸)腐蚀
MgCl2 2H2O Mg(OH )2 2HCl
CaCl2 2H2O Ca(OH )2 2HCl
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炼油厂设备腐蚀与防护概述课件.
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3.2 环烷酸腐蚀与温度的关系
♦ T≤220℃时，环烷酸基本不腐蚀；以后随温
度升高，腐蚀速率逐渐增加，
♦ 270～280℃时腐蚀速率达到最大；随着温度
再升高，腐蚀速率又下降，
♦ 350℃附近，腐蚀速率又急骤增加；
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一、炼油设备的腐蚀环境和腐蚀特性
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1.1 概述 ♦ 在原油加工过程中存在着一系列的腐蚀问 题，它直接影响着装置运行的安全性。20世纪 90年代后期以来，我国原油密度变大，含硫和 含氮量增大，酸值增高，同时，进口高含硫的
♦ 大于400℃时，由于原油中环烷酸已基本气化， 环烷酸腐蚀基本消失。
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3.3 环烷酸腐蚀特点 ♦ 环烷酸腐蚀发生在液相，如果气相中没有
凝结液产生，也没有夹带雾沫，则气象腐蚀是
很小的。如果气相处在露点状态6 版权所有 No.2006-002-PPT
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1.2 炼油设备所面临的腐蚀介质的典型特征 ♦ 腐蚀环境及其环境／材料组合复杂。与石 油工业的上游相比，炼油企业的腐蚀环境更复 杂，材料种类更多，温度跨度更大，结构更为 多样化。
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1.2 腐蚀介质分类 ♦ 硫化物 ♦ 环烷酸 ♦ 无机盐 ♦ 氮化物 ♦ 氢
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炼油厂防腐蚀培训资料加工高酸值原油腐蚀与防护对策
2.3.1 H2S-HCN-H2O型腐蚀
腐蚀形态 在该环境下，对碳钢为均匀减薄、氢鼓 泡及硫化物应力腐蚀开裂；对奥氏体不 锈钢为硫化物应力腐蚀开裂。 防护措施 采用水洗的办法，将氰化物脱出；或者 注入多硫化物有机缓蚀剂。
2.3.2 NOx-H2S- H2O型腐蚀
NOx-H2S-H2O型腐蚀体系给催化裂化再生 器、三旋等设备造成腐蚀开裂，产生穿 透性裂纹，严重威胁装置的正常生产。 防护措施 增加保温材料，提高壁温，防止结露； 或采用内喷合金涂层的电化学防护方法， 防止裂纹开裂。
该类型腐蚀应以工艺腐蚀为主，材料防 腐为辅 工艺防腐采用“一脱三注” 材料升级双相不锈钢、钛材或Monel合金
2.2 环烷酸高温腐蚀
2.2.1 环烷酸高温腐蚀的特点
腐蚀特点 发生在220-400℃，腐蚀产物溶于油，腐 蚀的金属表面粗糙而光洁，呈沟槽状。 影响因素 温度、流速和环烷酸含量（酸值）
24.3
25.28 172.4
0.05
0.03 0.03
1.75
4.76 1.69
痕迹
痕迹 痕迹
2005.4.9
2005.4.9 2005.4.9 2005.4.10 2005.4.10 2005.4.11 2005.4.11
加工高酸值原油腐蚀与防护对策
洛阳石油化工工程公司 中国石化集团防腐蚀研究中心 2005年11月
目录
1 高酸原油性质特点 2 加工高酸原油的典型问题 3 防腐中心开展的工作 4 加工高酸原油其它注意事项 5 需要进一步研究的内容 6 结束语
1 高酸原油性质特点
原油
渤海 蓬莱 19-3
密度,kg/m3(20℃)
渤海 锦州 9-3
炼油设备腐蚀与防护专题培训(doc 10页)
炼油设备腐蚀与防护专题培训(doc 10页)更多企业学院：《中小企业管理全能版》183套讲座+89700份资料《总经理、高层管理》49套讲座+16388份资料《中层管理学院》46套讲座+6020份资料《国学智慧、易经》46套讲座《人力资源学院》56套讲座+27123份资料《各阶段员工培训学院》77套讲座+ 324份资料《员工管理企业学院》67套讲座+ 8720份资料《工厂生产管理学院》52套讲座+ 13920份资料《财务管理学院》53套讲座+ 17945份资料《销售经理学院》56套讲座+ 14350份资料《销售人员培训学院》72套讲座+ 4879份资料炼油设备腐蚀与防护专题前面我们主要讲述了“金属腐蚀”的基本理论以及腐蚀防护的原则和方法。
本部分主要结合我们的专业特点，利用前面所讲的基本理论，来分析探讨有关炼油厂中的腐蚀情况以及采用的相关防腐措施。
炼油系统中的主要腐蚀介质炼油系统中的腐蚀介质主要来自于原油中的无机盐、硫化物、环烷酸、氮化物、微量金属元素以及石油开采和炼制过程中的各种添加剂等，在原油加工过程中，这些物质会变成或分解成为活性腐蚀介质腐蚀设备。
1．无机盐类原油中的无机盐类主要有NaCl、MgCl2、CaCl2等，盐类的含量一般为(5～130)×10-6，其中NaCl约占75%、MgCl2约占15%、CaCl2约占10%左右，随原油产地的不同，Na、Mg、Ca盐的含量会有很大的差异。
原油加工过程中，这些无机盐会水解成HCl腐蚀设备，发生水解的反应式如下：钠盐通常在蒸馏的情况下不会水解，但当原油中有环烷酸和某些金属元素存在时，在300℃以前就有可能水解成HCl。
2．硫化物备的氢损伤、氢脆、氢鼓泡、表面脱碳及氢腐蚀等。
⑵有机溶剂炼油厂的气体脱硫和润滑油精制等过程中，均要用到某些有机溶剂，如糠醛、乙酰胺等。
一般说来，这些有机溶剂对炼油厂的设备无腐蚀作用，但在生产过程中，有些有机溶剂能发生降解、聚合或氧化，产生某些腐蚀介质。
NACE 炼厂腐蚀教材第九章-中文
第九章延迟焦化装置学习目的完成本章学习后，你将能够做到：∙识别延迟焦化装臵的目的用途∙讨论焦化工艺带来的益处∙识别延迟焦化装臵中的主要设备∙叙述延迟焦化装臵的工艺流程，并识别焦化过程的操作参数∙识别容易引起延迟焦化装臵腐蚀问题的原油组分和其他杂质∙识别延迟焦化装臵中的腐蚀类型和破坏机理，并讨论解决这些问题的办法∙识别延迟焦化装臵常用的检查程序引言延迟焦化是个热裂化过程，用于将来自原油蒸馏装臵的常压重油转化成轻质馏分，适合加工成附加值更高的石油产品，如煤油、汽油和液化石油气。
在此过程中，常压重油里的重组分被热裂解成碳（焦炭），而轻组分被转化成叫做粗柴油和粗汽油的烃类化合物，由此增加了进入下游生产汽油装臵的进料。
二十世纪上半叶，炼油技术得到了迅速发展，设计出的加热炉可以在更高温度下运行，而炉管不会发生明显的结焦问题。
在加热炉出口安臵了绝热的缓冲罐，从而使原油在系统里有了足够的停留时间，允许焦炭生成反应主要在此罐里完成。
这样可以显著减少焦化过程的携带物进入下游装臵，如催化裂化装臵。
如果焦化过程的携带物进入这样的装臵，会对催化过程产生不利影响。
第二次世界大战以及后来的年月里，工业上对碳正极和电极的需求量迅速增长。
例如，铝的冶炼过程需要使用碳正极。
焦炭也用于生产电石、钛和不锈钢电炉炼钢用的碳化硅电极，在钢铁工业和水泥工业中，焦炭还用作增碳剂。
结果，焦炭成为炼油工业一个高附加值产品。
除了生产出的焦炭可供销售外，还从延迟焦化过程获得了额外的益处。
作为催化裂化装臵的进料，粗柴油的生产数量和质量都有了提高。
但是，焦化过程也会使焦炭中不良组分的浓度增大，如硫和氮化合物、烯烃、无机盐、重金属杂质等。
尽管这样会增加焦化装臵的腐蚀问题，但可以显著减少催化裂化装臵中的腐蚀问题。
延迟焦化装置的设备和操作延迟焦化装臵的主要进料是来自原油蒸馏塔和减压蒸馏塔的重油。
有时候，炼厂下游装臵的一些循环流体会加到进料主流中。
进料从分馏塔下部汽相段进入塔里第二至第四塔盘。
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第七章氢加工装置学习目的完成本章学习后，你将能够做到：∙用常用术语叙述氢加工装臵的目的以及它们是如何工作的∙识别氢加工装臵的主要类型并能够区分它们∙识别和讨论氢加工装臵中导致这些装臵腐蚀的工艺条件∙识别和讨论氢加工装臵中常见的八种腐蚀类型∙识别可以用于减缓和防止氢加工装臵腐蚀的技术∙识别和讨论有些装臵发生的两种不同的材料性能退化机理∙识别可以用于减缓和避免材料性能退化的技术∙识别在氢加工装臵中容易发生腐蚀的十一个部位适宜的结构材料引言当石油在炼厂加工装臵中运转通过系统时，各种各样的杂质会使设备性能减退，甚至使成品油品质下降。
氢加工装臵除去杂质从而改善了烃原料的品质，并把重质进料转化成附加值更高的轻烃产品。
在有催化剂的条件下，在高温高压富氢环境中，这些原料会发生化学反应。
氢加工装臵的类型包括：∙加氢处理装臵（包括加氢脱硫装臵）–除去硫和氮∙加氢裂化装臵–把重质进料裂化成沸点较低的产品∙加氢反应器–把氢加到不饱和烃或贫氢烃中∙加氢精制装臵–除去色素在加氢处理装臵里，硫和氮与氢反应生成硫化氢（H2S）和氨（NH3）。
这些化合物对各种类型的加氢处理装臵的腐蚀和材料选择影响极大。
本章大部分内容就是识别在氢加工装臵中发生的各种类型的腐蚀，并要针对这些腐蚀问题选择适宜的材料。
氢加工最常见的两种氢加工装臵是加氢处理装臵和加氢裂化装臵。
有时候这两种工艺过程合在一起，第一步（加氢处理）除去杂质，第二步作为加氢反应器或加氢裂化装臵发挥作用。
从腐蚀而言，这两个步骤最重要的区别是，加氢处理装臵的进料含有大量硫和氮，而第二步加氢裂化段没有这样的问题。
由于硫、氮、氨一般都会降低第二步中催化剂的活性，所以，在第一步加氢处理阶段要除去这些杂质中的绝大部分。
结果，与第一步加氢处理阶段或一步法氢加工过程相比较，第二步加氢裂化段的腐蚀问题小得多，所以很少考虑选用更高级别的材料。
一步法加氢裂化装臵是个操作高度集中的处理过程，不仅要加氢处理，而且，要把重质烃转化成轻烃产品，并对转化后的烃加氢氢化。
NACE 炼厂腐蚀教材第十七章-中文
炼厂失效分析学习目的完成本章学习后，你将能够做到：∙讨论失效分析的目的∙识别炼厂设备四大类使用失效问题∙确定部件失效和炼厂失效的原因∙识别炼厂环境常见失效机理∙识别和讨论构成失效分析的主要方面∙识别和描述炼厂采用的无损探伤技术类型∙讨论破坏性解体切片过程∙识别（用显微镜）肉眼能够观察到的某些裂缝特征图形∙讨论用光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）进行显微镜检查∙识别用显微镜技术能够检测的某些裂缝的特征图形∙讨论机械试验的类型，如化学分析和硬度试验∙讨论确定失效根本原因的方法∙识别各种可以采纳的建议，避免失效再次发生。
炼油工业腐蚀控制Corrosion Control in the Refining Industry引言恰当的失效分析的主要目的是要确定失效的根本原因，并且，根据所得结论，制定纠正措施，防止将来发生类似失效问题。
作为失效分析的一部分，应当评价造成失效的各种影响因素。
可以采用几种分析技术进行失效分析，包括肉眼检查、照相建档、部件分解切片、无损探伤、微观结构检查和断面显微观察检查等。
一般来讲，使用失效可能是多种原因造成的。
对大多数炼厂设备而言，这些原因可以分为以下四大类：∙设计∙合金加工和制造∙使用中的变质退化∙滥用当某一部件失效时，它不再能够令人满意地继续履行它应有的功能。
这可能是因为产生裂缝、严重变质、腐蚀、磨损或者过度变形造成的。
失效可能是部件寿命正常消耗的结果或者是因为发生了没有预料到的反常操作，造成过早失效。
根据失效部件的大小和类型，能够在金相实验室用常规方法进行失效分析，也可以在现场进行失效分析。
现场分析一般需要把肉眼检查和其他无损探伤方法结合起来。
正常情况下，无损探伤是在大型的比较昂贵的部件上进行的，如压力容器，最终，这样的设备要进行修补，而不是把它从系统里撤换下来。
在工业应用中有许多失效机理。
根据包括以下在内的多个因素，某个特定的失效机理发生了作用：∙涉及的材料∙环境∙金属温度∙部件上的应力（静态应力和循环应力）∙部件使用时间第一章腐蚀和其他失效里讨论了炼厂环境里常见的一些失效机理。
4 (顾望平) 石化设备腐蚀与防腐-讲义
石化设备腐蚀与防腐国家压力容器与管道安全工程技术研究中心（合肥通用机械研究院）顾望平教授级高级工程师2010-11-26mmgwp@2我国炼油厂行业的现状原料劣质化趋势严重部分装置原设计不能满足原料劣质化要求 部分重点装置材质升级不彻底 装置长周期安全运转的要求 设计与建设遗留问题多 管理粗放 缺乏技术支持 人员变动大2010-11-26mmgwp@327373470368045325604653769135000100001500020000250002004200520062007200820092010总量高硫中国石化2010年加工原油硫含量平均1.22%，酸0.65mgKOH/g，API达到30.02。
标志着全面进入劣质原油加工时代。
面临着原油进一步劣质化的趋势2010-11-26mmgwp@ 40.501.630.510.250.000.501.001.502.00金陵1#茂名3#设防值超出值平均硫含量长期超出设防值的有2家企业2套装置，占总套数的3.92％；月平均酸值长期超出设防的有5家企业5套装置，占总套数的9.8％。
％ 1.00 1.00 1.000.501.500.110.160.260.880.840.000.501.001.502.002.503.00武汉新2#安庆1#九江1#金陵1#齐鲁1#设防值超出值硫含量酸值mgKOH/g 2010-11-26mmgwp@5随着原油性质不断劣质化，因腐蚀引起的装置非计划停工一度成为非计划停工的主要原因。
2005年～2009上半年因腐蚀引起的非计划停工因腐蚀非计划停工333225261497593051015202530352005年2006年2007年2008年2009上半年非计划停工次数腐蚀引起的次数2010-11-26mmgwp@6原油劣质化后加剧了腐蚀为了提高油田的产量与降低原油采购成本，原油的腐蚀性增加了，其中的腐蚀元素越来越复杂；原油中的腐蚀介质：氯化盐、氟化物、硫化物、有机酸、氧、氮化物，有机氯化物，重金属等；运输和生产中加入的助剂：减阻剂、原油脱硫剂、脱钙剂、破乳化剂、中和剂、缓蚀剂、氯化物、酸、碱、氢氟酸、糠醛、胺等；炼制过程生成的：硫化氢、二氧化碳、氰化物、氢、盐酸、氨、氯化氨、有机酸、连多硫酸、二硫化物、酚等；2010-11-26mmgwp@ 7高硫高酸原油的材料选择即将出版SH/T3096“高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则”,抗硫腐蚀材料选择主要参考经修正的McConomy曲线；240 ℃以上选用Cr 5Mo；不推荐9Cr材料；抗H 2S+H 2腐蚀材料参考修正的Couper-Gorman曲线；塔顶HCL腐蚀部位选材提高到2205双向不锈钢；APIRP939C的新观点:经修正的McConomy曲线适用于1）原料含硫小于2%、2）钢的硅含量大于0.1%、3）使用温度范围：碳钢< 275℃、Cr 5Mo 275-325℃、9Cr > 325℃；4）修正的Couper-Gorman曲线增加了三个曲线；总体看选材导则起始温度偏低，高温段选材等级偏低；2010-11-26mmgwp@ 8加氢装置分馏系统特殊腐蚀1990年美国不少炼油厂报道加氢装置分馏系统高温管线和分馏炉管不正常的腐蚀；NACE 成立T176调查组；①腐蚀速率高于McConomy和Couper－Gorman预测曲线；②5Cr－9Cr材料腐蚀率与碳钢一样；总硫几个ppm含量腐蚀速率可能很高③局部腐蚀特征：在流速较高湍流区, 或水平炉管顶部；④各种硫形式和氢都有出一定的腐蚀，不清楚机理作用；分馏塔重沸炉对流遮蔽管上部减薄引起泄漏着火：茂名VRDS 、镇海加氢裂化与南京加氢裂化、洛阳柴油加氢；2010-11-26mmgwp@9 APIRP939C（炼油厂避免硫腐蚀导则）对Couper-Gorman曲线的补充：以某炼油厂中压加氢裂化热高分（无对焊）为例，操作温度260℃，操作压力13.6Mpa（氢分压0.59Mpa）；计算结果是腐蚀率超过0.25mm/y，应该有堆焊层；¾图11（气相，高氢分压）得到0-9Cr钢腐蚀率0.3mm/y；¾图12（气液两相的液相，高氢分压）得到0-9Cr钢腐蚀率0.1mm/y；¾图13（气相，低氢分压）得到0-9Cr钢腐蚀率0.5mm/y；图11图12图132010-11-26mmgwp@ 10即将出版SH/T3129 “高酸原油加工装置设备和管道设计选材导则”对材料选择有较大的提高；¾适用于>0.5mgK0H／g原油（GB/T264) ¾温度240℃-288℃流速低于3米/秒可采用5Cr，¾流速超过3米/秒可采用304材料，¾温度大于288℃采用316L材料（Mo含量应大于2.5%）¾对流速超过30米/秒情况下材料升高一级。
炼油厂工艺防腐课件(二)
3
主要生产装置的工艺防腐要求
• 1.催化裂化装置 • 1.2 烟气系统 • 露点腐蚀：控制再生烟气排烟温度，确保管壁温 度高于烟气露点温度10-15℃，硫酸露点温度根据 计算或露点测试仪检测得到。 • 烟机：烟机易结垢，并导致垢下腐蚀，必要时可 以使用除垢剂。 • 水封罐：水质要求 除盐水。监测水封罐中水的pH 值，控制pH值大于5.5。缓蚀剂：必要时可以使用 缓蚀剂，浓度不大于20mg/L。
齐鲁石化公司胜利炼油厂
18
主要生产装置的工艺防腐要求
• 2延迟焦化装置
• 2.4 富气压缩机 注缓蚀剂（必要时）。 • 注入部位：富气压缩机级间注水线、富气压缩机出口注水线 。 • 用量：推荐≯20μg/g (相对于塔顶总流出物，连续注入)。 • 注入方式：缓蚀剂注入推荐采用原剂注入方式，建议使用自 动注入设备，保证均匀注入。 注水 • 注入部位：富气压缩机间与富气压缩机出口管线。 • 注水水质：除盐水或净化水。 • 用量：推荐富气流量5-7%。
齐鲁石化公司胜利炼油厂
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主要生产装置的工艺防腐要求
• 3.加氢装置 3.2 加热炉控制 • 温度：控制加热炉不能超过许用温度。 • 露点腐蚀：控制排烟温度，确保管壁温度高于烟气 露点温度10-15℃，硫酸露点温度根据公式计算或露 点测试仪检测得到。
齐鲁石化公司胜利炼油厂
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主要生产装置的工艺防腐要求
齐鲁石化公司胜利炼油厂
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主要生产装置的工艺防腐要求
• 1催化裂化装置 1.6 停工保护 • 防止催化分流塔顶冷凝系统、吸收稳定系统的凝缩 油罐和再沸器等硫化亚铁自然，建议停工时采取FeS 清洗钝化措施。 1.7 催化装置再生器壁温控制 • 应控制外壁温度在150℃-180℃之间，防止发生NOxSOx-H2O型腐蚀。 1.8 循环水控制 • 循环水出水冷器换热器温度应≯60℃。
NACE 炼厂腐蚀教材第十章-中文资料
第十章胺吸收装置学习目的完成本章学习后，你将能够做到：∙讨论炼厂胺吸收装置的目的用途∙讨论胺吸收装置常用类型的胺的应用∙识别胺设备并叙述胺工艺过程∙识别和讨论胺吸收装置常见的腐蚀现象∙识别和讨论胺吸收装置中的腐蚀剂∙讨论适合胺吸收装置的缓蚀剂类型∙识别胺吸收装置中设备和管道的结构材料∙识别腐蚀监测技术以及需要监测的典型区域∙讨论胺吸收装置中的腐蚀控制措施引言所有现代化炼厂都采用胺吸收装置除去烃加工流体里的硫化氢、硫醇、二氧化碳、某些其他化合物。
胺吸收装置一般处理来自原油蒸馏装置、焦化装置、流化催化裂化装置、加氢处理装置的气流和液态烃流体，如混合的C3 和C4轻烃。
一台胺吸收装置需要处理范围如此之宽的进料，所以出现了许多烷醇胺工艺。
胺吸收装置用化学溶剂进行处理，这取决于可逆的化学反应。
酸气，如硫化氢（H2S）和二氧化碳（CO2），被吸收到胺溶液里，通过化学反应生成溶解的胺盐。
对于像硫化氢和二氧化碳这样的弱酸，这个反应很容易可逆进行，只要提高胺溶液的温度或者降低胺溶液的压力。
胺吸收装置也除去其他一些化合物，因为这些化合物可能会促进腐蚀、结垢，并降低操作效率。
但是，像甲酸或硫代亚硫酸这样的强酸，与胺溶液的反应是很难逆转的。
生成的胺盐叫做热稳定盐，因为在正常工艺操作条件下，这些酸是无法除去的。
所用胺的类型炼厂胺吸收装置中最常用的胺包括：∙一乙醇胺（MEA）∙二乙醇胺（DEA）∙二异丙醇胺（DIPA）∙甲基二乙醇胺（MDEA）∙一缩二乙二醇胺（DGA）（注解：DIGLYCOLAMINE是亨茨曼公司的一缩二乙二醇胺的注册商标）每种胺都有自己的特性，适合选用于特定的胺吸收工艺。
以下反应式是用二乙醇胺和甲基二乙醇胺的酸气吸收反应。
伯胺和仲胺（DEA）(HOCH2CH2)2NH + H2S↔(HOCH2CH2)2NH2+ + HS-(1) (HOCH2CH2)2NH + H2O + CO2↔(HOCH2CH2)2NH2+ + HCO3S-(2) 2(HOCH2CH2)2NH + CO2↔(HOCH2CH2)2NCO2 + (HOCH2CH2)2NH2 (3)叔胺（MEDA）(HOCH2CH2)2NCH3 + H2S↔((HOCH2CH2)2NCH3)H+ + HS-(4)(HOCH2CH2)2NCH3 + H2O + CO2↔((HOCH2CH2)2NCH3)H+ + HCO3S-(5)一乙醇胺（MEA）属于伯胺，脱除硫化氢、二氧化碳和硫醇的效果很好。
NACE 炼厂腐蚀教材第十五章-中文
第十五章炼厂用的结构材料学习目的完成本章学习后，你将能够做到：∙讨论腐蚀工程师在材料选择过程中的作用∙识别和讨论在材料选择过程中恰当确定问题性质所需要的资料和行动∙对几种可能的材料选择方案进行投资回报分析∙对考虑选择的材料计算腐蚀速率、腐蚀余量、需要的壁厚∙识别影响设备使用寿命的各种因素∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙识别与焊接有关的失效机理以及能够促进腐蚀的焊接内在特性∙比较和对比设计师规定的焊接工艺并讨论用于确保焊接质量的方法和程序腐蚀工程师的作用在材料选择时，腐蚀工程师的作用非常重要。
他的决定直接影响着参与炼厂管道和设备的设计、制造、安装、维修的其他人员。
他的选择必须能够始终如一对以下五类问题提供令人满意的回答：1.材料的机械特性怎么样？如抗张强度、断裂韧性、延性、疲劳强度、硬度、高温强度与低温强度、热导率、密度、熔点等。
2.对工艺环境和大气环境的耐腐蚀性能怎么样？3.实用特性怎么样？如通过成型、铸造、热处理和焊接等能否成功地制造出规定的产品形状和生产能力如何？4.现场安装和后续维修是否比较方便？5.如预期设计寿命、可靠性和使用期成本（总的成本/使用期年数）？与对上述大多数问题的预期回答不同，预测耐腐蚀性能既不准确也不绝对可信，特别是新的工艺。
在此，具备腐蚀工程实际经验是十分宝贵的。
腐蚀工程的最终措施1.2.1.2.3.4.∙∙1.2.3.能否得到这样的材料，制造过程是否相对比较容易4.制造后热处理的要求5.操作的可靠性6.可维修性最后一步包括对所考虑的每种可以选择的解决方案有关经济性的计算。
首先，仅仅材料成本很少能够满足各种方案的比较。
成本比较应当包括：∙总的材料费用∙安装的人工费用∙维修和计划外停工费用∙更换费用表15.1是进行这样评价的一个例子。
区，局部电池或者是在单一的金属表面形成的（因为局部表面上点与点之间存在的差异），或者是在不同金属之间形成的。
非金属材料的退化变质基本上是个物理化学过程而不是电化学过程。
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风险（Risk）=损伤发生概率（Likelihood）×影响程度 （Consequence）
风险评价
危险/风险的识别 失效的可能性/频率 风险控制 失效预防措施 风险降低措施
失效后果分析
风险管理的功能监测
RBI 工作流程
PSM（工厂安 全管理）评价 设备失效 数据库 失效的可能性 分析 风险排序 生产过程 （工艺）状态 管理 系统 设备 评价 检测 程序
C-S/300 材料 最大工 SS用 艺温度 G18,G19 PH
G-17定 CL-量 水PH
估最大 腐蚀率 G-2B
图G-2B
G-2A
水的CL-?
Y Y 合金400 或B2? N
N
PH
确 定 HCl 腐 蚀 率 2
CL-量
温度
G-21定 腐蚀率
材料 O2/氯化物 CL-量
G-17定 氯化物量
估最大 腐蚀率
HCl腐蚀防护措施
• 注入5%的NaOH苛性钠，原油的10ppm20ppm • 选材：2507,钛，蒙乃尔 • 由注氨改为有机胺，冷凝水pH值在5.5～6.5 范围内 • 使用膜防腐蚀剂 • 注水 • 在线监测
图G-2A
开始
C-S或300SS? Y Y N
N
确 定 HCl 腐 蚀 率 1
PH?
各种合金在不同温度下的含酸原油腐蚀率
经修正的McMonomy曲线
防止环烷酸腐蚀
防止环烷酸腐蚀 • 用NaOH中和 • 流速限制在60 m/秒以下 • 严重腐蚀条件下材料316或317,渗铝钢
原油蒸馏
• 塔的衬里在2880C以上用不锈钢 •硫化铁的产生降低传热或堵塞管路，考虑 长周期生产可以选不锈钢材料 •如果有环烷酸存在应选316材料 •常压塔顶冷凝器是盐酸腐蚀环境应用高合 金材料 •加热炉管用铬钼钢材料
均匀腐蚀
图G-1A
开始
估计腐蚀率 见附录提问 用附录计算 厚度
计算ar/t
局部腐蚀?
时间
Y
N 测TMSF (GEN) G-1B 检查可靠性 检验量
检查可靠性 测TMSF (LOC) 检验量 G-1B
测 定 均 匀 腐 蚀 数 据 模 块 1
图G1-B
G-1A TMSF (GEN/LOC) 确定 过设计 系数
0C
66-93 999 999 400 700 400 200
＞93 999 999 560
300SS
361- 1.5 1200 121-360 2.0 36-120 2.5
999 500 250
例：茂名三蒸馏
。
≤380C 38-660C 66-930C ＞930C 材料 100 300 400 560 碳钢 300 80 140 200 250 825或20 1 3 40 200 625 1 2 15 75 C-276 1 2 8 30 B-2 4 4 8 16 400 4 12 120 999 备注
原油蒸馏
①原油预热换热器－铬钼钢或不锈钢 ②预热炉－铬钼钢（严重腐蚀用不锈钢） ③塔衬里以2880C为界，以下是炭钢 ④常压塔侧线到汽提塔－炭钢或不锈钢（环烷酸) ⑤从常压塔底到（泵，炉）减压塔进料管－严重 腐蚀400/300 ，否则5%铬/9%铬 ⑥炉管－铬钼钢，连接管线－304/316 ⑦减压塔－全部不锈钢衬里
实际厚度 腐蚀裕度 MAWP 操作压力
乘以 TMSF
除以 TMSF 调整TMSF (GEN/LOC) G1-C
在线检 测系数
检测方法 减薄机理
测 定 均 匀 腐 蚀 数 据 模 块 2
图G1-C
G-1B 管线? Y 定点/多点检验? Y 高质量检验? N TMSF乘3 死区? Y
N N
Y
N Y
死区充分检验 N TMSF乘3
确定减薄
测 定 均 匀 腐 蚀 数 据 模 块 3
H20+HCl+H2S的腐蚀环境
• 主要装置：原油蒸馏、加氢处理和催化 重整等装置 • 严重部位：蒸馏装置常压塔顶冷凝器 • 腐蚀特征：碳钢局部减薄、不锈钢点腐 蚀和裂纹 • 材料选择：蒙乃尔、镍基合金、钛、 2507、炭钢
HCl腐蚀
•含硫原油低于2000C时的均匀腐蚀主要由HCl引起，在 蒸馏塔顶冷凝器，由于HCl溶解度大于氨，在蒸气冷 凝水形成时先于氨溶于水形成PH值达1～3的强酸腐蚀 环境。 •在水5%凝缩的地方盐酸50%溶解，在凝缩水20%的地 方100%的盐酸溶解。凝缩水30%的地方，氨急剧溶解 pH值升高，凝缩水50%时100%氨溶解。在pH值低的地 方引起酸腐蚀，在PH值高的地方产生碱腐蚀 ；
温度
G-20定 材料 腐蚀率 估最大 腐蚀率
HCl腐蚀率（MPY)
G-11 碳钢
PH ClPH wppm 1-1.5 1.6-2.0 2.1-2.5 1-1.5 1.6-2.0 2.1-2.5 ≤38 999 400 100 300 150 80
温度 38-66 999 999 300 500 260 140
供研究参考文件
RBI580
FFS RP 579
评估损坏的危险 性和残余寿命
新文件
API 风险管理文件
• • • • • • API 581基于风险的检测--基础文件 API 750石油炼制厂典型风险管理计划导则 API 510压力容器检测规范 API 570压力管道检测规范 API.653储罐检测规范 API FFS RP 579推荐用于合乎使用的实施方法 研究和参考文件 • API 572 压力容器检测 • API 574管线系统元件特殊检测 • API 575 常压和压力储罐检测
硫的形态与活性
• 能于钢起反应的叫活性硫，主要是以下五种。非活性 硫主要是噻吩硫,大都存在于渣油馏分中。不同温度下 各种硫化物的腐蚀性不同，表中向下的硫化物加剧腐 蚀，二硫化物腐蚀最强。
2600C 硫醚 3160C 元素硫 3710C 硫化氢 4270C 硫化氢 4820C 硫化氢
元素硫
硫化氢 硫醇 二硫 化物
API 581基于风险的检测
基础资料”的主要目录 API 581 于2000年5月出版,文件由正文和附录 组成, 正文的主要内容介绍 • RBI的基本概念, • 风险分析, • 重要度风险, • 可靠性分析, • 检测程序, • 工厂基础标准数据表等.
• • • • • • •
附录的主要内容: 附录A RBI定性分析工作手册 附录B RBI半定量分析工作手册 附录C RBI定量分析工作手册 附录D 管理系统评价工作手册 附录E OSHA1910和EPA危险化学品表 附录F API和ASTM的RBI比较 附录G 腐蚀减薄模式(其中包括HCL,高温硫和 环烷酸,高温H2S/H2,H2SO4,HF,酸性水,胺,高温 氧的各种腐蚀数据和判据)
图G-4
开始
Y
12%CR或 300SS
N
表 G31－ G32 估腐 蚀率
材料 温度
表 G27－ G30 烃类型 估腐 蚀率
H2S量
确 定 高 温 硫 化 氢 和 氢 腐 蚀 率
高温H2S/H2 腐蚀曲线
表G-27
图G-5
开始
材料 G34-G40 最大允许 腐蚀率
酸含量 酸流速
最高温度
N
N
合金B-2?
炼油厂腐蚀与防腐
顾望平
参考资料
一,API 581-2000 RISK-BASED INSPECTION (基于风险的 检验) 二,日本石油学会 石油炼制装置材料选 择
风险工程学
• “风险管理”是一门跨学科的新兴科学 • RBI（Risk Based Inspection）是设备维修管理技术 的新发展 • 一套有组织及有系统的分析法,可以对每一个单元设备 加以风险分级 • 是一套检验方法, 检验10-20%的设备,识别80-90%的风 险. • 确定检验方法，降低检验费用,提高设备检验可靠性 • 延长生产周期,降低生产成本
原油蒸馏
⑧减压气提塔－润滑油出料管线和塔衬里－ 405/410、/316(环烷酸) ⑨ /⑩/⑾ 减 压 塔 底 管 / 减 压 闪 蒸 炉 / 闪 蒸 塔 － 410/304 ⑿常顶冷凝器－高合金不锈钢材料 ⒀稳定塔重沸器－壳体316,管－高合金不锈钢材 料 ⒁稳定塔－内件410/304/316 ⒂稳定塔顶冷凝器－除400以外的不锈钢
图G-6
开始
C-S? N 合金400? N 查文献
可选 可选 可选 可选
Байду номын сангаас
高温硫与环烷酸腐蚀
• 主要炼油装置有：常减压蒸馏，以及二次加工 装置的进料系统，如加氢处理、催化裂化和焦 化装置。 • 高温硫化物腐蚀开始发生在约2040C以上的温 度 ，环烷酸腐蚀发生在204-3710C温度 • 腐蚀特征：高温硫化物是均匀腐蚀、环烷酸是 局部腐蚀 • 材料选择：铁-铬（5～12% Cr）合金耐高温硫 腐蚀，低浓度环烷酸用304不锈钢、高浓度用 316/317含钼不锈钢
元素硫
硫醚 硫醇 二硫 化物
硫醇
元素硫 硫醚 二硫 化物
硫醇
元素硫 硫醚 二硫 化物
硫醇
硫醚 元素硫 二硫 化物
高温硫与环烷酸腐蚀
• 硫在800C时开始均匀腐蚀速度最高，400小时后 速度明显减慢，这与生成FeS保护膜有关。从 2000C开始硫腐蚀速度又增加，2500C加快， 350-4600C达到最强烈程度,这是因为硫化物受 热分解出活性更强的活性硫。 • 2RCOOH＋Re → Fe(RCOO)2＋H2↑ • 环烷酸具有强烈的清洗FeS保护膜的作用, 主要 发生在液相气液两相,特别在高速状态下，其 腐蚀形态为带有锐角边的蚀坑和蚀槽。腐蚀温 度范围从2000C到4000C。2700C -2800C腐蚀最大, 超过4000C大部分已裂解或蒸发混入油气中,此 时已没有腐蚀性。