高硫油高温下腐蚀性能及选材研究
石化装置加工高含硫含酸原油管道腐蚀与用材分析
石化装置加工高含硫含酸原油管道腐蚀与用材分析第４８卷第２期２０１化工设备与管道ＰＲＯＣＥＳＳＶ０１．４８Ｎｏ．２１年４月ＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＰＩＰＩＮＧＡｐｒ．２０１１曾彤１，余存烨２（１．广州石化建筑安装一Ｉ：程，广州５１０７２６；２．上海石化股份，上海２００５４０）摘要：介绍了国内石化装置加工高含硫含酸原油管道腐蚀情况，分析了各种腐蚀环境与不同装置下管道用材，也分析了常用管道材料的使用特性，并对管道检测与设计等问题进行了讨论。
关键词：管道；中图分类号：ＴＱ含硫与含酸原油；０５０．９选材；设计；腐蚀文章编号：１００９—３２８１（２０１１）０２－００５７－０６文献标识码：ＡＣｏｒｒｏｓｉｏｎＯｃｃｕｒｒｅｄｉｎＰｉｐｉｎｇｆｏｒＨｉｇｈＳｕｌｆｕｒａｎｄＨｉｇｈＡｃｉｄＣｏｎｔａｉｎｅｄＣｒｕｄｅＯｉｌａｎｄＺＥＮＧＴｏｎｇ，ＭａｔｅｒｉａｌＳｅｌｅｃｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓＹＵＣｕｎ?ｙｅ５１０７２６，Ｃｈｉｎａ；（，．ＧｕａｎｇｚｈｏｕＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＩｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｉｄ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ２．ＳｈａｎｇｈａｉＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｈａｒｅＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００５４０，Ｃｈｉｎａ）ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｐｉｐｉｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｈｉｌｇｈｓｕｌｆｕｒａｎｄｈｉｇｈａｃｉｄｃｏｎｔｍｎｅｄｃｒｕｄｅｏｉｌｐｉｐｉｎｇｉｎＣｈｉｎａｗｅｒｅｗａｓｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｍａｔｅｒｉａｌｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｐｉｐｉｎｇＫｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｉｐｉｎｇ；ｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｓ，ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｖａｒｉｏｕｓｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｅｘｉｓｔｅｄｉｎｄｅｓｉｇｎａｎｄｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆｐｉｐｉｎｇｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ｓｕｌｆｕｒａｎｄａｃｉｄｃｏｎｔａｉｎｅｄｃｒｕｄｅｏｉｌ；ｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ｄｅｓｉｇｎ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ在炼油化工装置中，管道犹如人体的血管、经络，遍及工厂的各个角落，它根据生产的特点与工艺的要求，来连接设备与机器并用来输送物料。
高硫原油环境下奥氏体不锈钢的腐蚀行为
工
２ ０ １ ３ 年 １月
对于分析裂纹产生的成 因来说 ，管子所处得腐 蚀环境是一个重要 因素 。因此 ，有必要对裂纹处 沉积的腐蚀产物进行能谱分析 ，分析结果见图 ３ 。
能谱 打点方 向 自裂纹 尖端 处开 始 ，沿裂 纹展 开 。分 析 结 果 表 明裂 纹 尖 端 处 腐 蚀 产 物 中含 有 高 含 量 的
［ ４］ 李 祖 贻 ． 湿硫 化 氢环境 下 炼 油设 备 的腐蚀 与 防护『 Ｊ １ ． 石 油化 工腐
蚀 与防 护 ，２ ０ ０ １ ，１ ８（ ３ ） ：１ — ５ ［ ５］肖纪 美． 应 力作 用下 的金 属腐蚀 『 Ｍ１ ． 北京： 化 学Ｔ业 出版 社 ， １ ９ ９ ０
蚀的电极电位原理 ， 硫化物提高了介质中 Ｈ的析出
电位 ， 使阴极反应析出的氢原子很难形成气态 Ｈ逸 出， 使得原子 Ｈ进入 了不锈钢基体中， 导致了钢的 脆性倾 向。 装置在运行期间受到了高硫腐蚀 ， 产生硫化物 ，
这 些硫化 物 大多为 Ｆ ｅ Ｓ ，见反 应式 （ １ ｏ装置 停 Ｔ 期 间温度 降低 ，氧 气进 入 ，潮湿 的富 氧环境 为管 子
ｆ １ １
Ｆ ｅ Ｓ ＋ Ｈ２ Ｓ Ｏ３ —｝ Ｈ２ Ｓ ６ ＋ Ｆ ｅ
ｌ ｎ ｅ ｒ ｇ Ｙ¨（ ｅＶ）
ｆ ２ １
当连 多硫 酸生 成 以后 ，不 可避 免 的会 发生 连 多 硫 酸引起 的晶间腐蚀 ，一旦遇 到存 在较 大拉应 力 的 情 况时 ，应 力腐蚀 开裂 就会 随之发 生
ｓ ，远离尖端处 的管子外表面裂纹则含量迅速下降。
表面生成连多硫酸 （ Ｈ Ｓ Ｋ ） ） 创造 了条件 ，见反应
式（ ２ ） 。
Ｆｅ ＋Ｈ２ Ｓ － － － ￣ Ｆｅ Ｓ ＋ Ｈ２
高硫高酸原料油加工装置防腐蚀措施
王凤 芝
摘要
效 能。
宋奎忠
、ห้องสมุดไป่ตู้
加工 高硫 高酸原料油装置的防护原则 、 防护措施及腐蚀监控 。 加强技 术管理 ， 才能保证各项工艺防护 防腐措 施发 挥 应 有
。
关键词 常减压装置 高硫高酸原料油 腐蚀防护 中 图分 类 号 Ｔ ０ ０９ Ｑ ５． 文 献标 识码 Ｂ
８ ０系列 直 流 电源 。
该 变电站于 ２ ０世纪 ９ ０年代初建成 ， 障发生后 ， 司对其 故 公
他 ５台变压器做预防试验 ， 对室 内所有进、 出线断路器做行程试 验， 对所有继电保护进行试验 。试验结果正 常， 、 分 合闸也正常。 进一步检查直流 系统 ， 现站 内仍使用 Ｐ Ｄ系列镉镍蓄 电池直 发 Ｇ 流屏 ， 直流系统除 Ｇ Ａ ８ Ｃ 一 ０晶闸管主充机可工作外 ， 浮充 、 绝缘
３处 理措 施 ．
（） １对频 繁操 作 的电机启动柜 、 压器馈线 柜进行技 术升 变 级。 采用正泰集团生产 的 Ｋ Ｎ １４ ．、 Ｙ ２ — ２型开关柜（ Ｙ ６ — ０５ Ｋ Ｎ ８ １ 主 元器件采用的中外合 资公 司库柏耐吉生产 的 Ｖ — ０ Ｅ、 Ｎ — Ｎ１４ ． Ｖ ３ ５ １Ｅ真空断路器 ， ２ 具有 固封 附带一体化 弹簧操作机构 ）保护采 ， 用珠海 万利 达公 司生产的带智能保护测量装置 Ｍ Ｐ 一 ７ Ｈ 、 Ｔ Ｒ ６ ０ Ｐ Ｄ １０ 一 微机综合保护器。 Ｍ一 ０ Ｔ ３ （） ２ 对直流系统 进行技术升级 。采用 中治菲斯生产的 ＭＫ 一
（） ３ 加强技术管理 ， 提高操 行业务技能 ， 断完善操作维护 不 检修规程 ， 以国标和行业规范 为准 ， 格遵 照执行 。根据 Ｇ ／一 严 ＢＴ １ ８－ ２ ０ （ ４ ２ ０ ６ 继电保护和安全 自动装置技术》 每 １ ２年对蓄 电 ， ～ 池 组进行核对性放 电， 确保蓄电池 在外 部电源 ８ ％ ％ 条 ０ １５ １
高硫原油对储罐腐蚀机理分析及对策
高硫原油对储罐腐蚀机理分析及对策摘要:加工含硫原油油品储罐存在严重腐蚀问题。
油罐的腐蚀主要为氢的浓差腐蚀、H2S引起的腐蚀和细菌腐蚀;加强设备管理、采用电化学保护、涂料和罐内表面喷铝等是其主要防护措施。
关键词:含硫原油储罐腐蚀对策1、概述大庆石化公司炼油厂近几年,原油加工能力已发展到650万吨/年,随着不断的改造扩建我厂原油加工能力将会逐年增加。
2022年我厂为准备掺炼俄油,在我车间西罐区新建一座年卸车能力为50万吨的俄油栈桥,并对9#、10#两座万立罐进行了改造用来储存俄原油。
2022年为填补我厂原油的不足,我厂掺炼俄油20000吨。
随着我厂的发展掺炼高硫原油将成为我厂的发展趋势,而我厂储罐均按储存低硫原油设计制造的,这使得存储设备的腐蚀问题将会越来越突出。
2、腐蚀机理分析2.1、微电池腐蚀油罐底板积水是造成罐底板电化学腐蚀的重要原因。
含各种离子杂质的水溶液与罐底涂层脱落后的金属表面构成微电池,原油中钙离子、铁离子、镁离子等带电离子增加了电解质水溶液的电导率,加快了腐蚀进程。
以罐底板锈蚀为例,腐蚀过程反应产物Fe(OH)2在积水中溶解氧的氧化下生成Fe(OH)3,氢氧化铁进一步氧化成红色铁锈(Fe2O3.3H2O)。
这种腐蚀由表面开始,逐渐向下扩展,形成鼓包和分层。
随着腐蚀不断的加深和扩展,进而形成罐底板大面积锈蚀区域。
2.2、积水中二氧化硫腐蚀罐底积水中二氧化硫对罐底涂层脱落钢板可发生酸的再生循环反应。
首先二氧化硫氧化并与铁反应生形成硫酸亚铁,然后硫酸亚铁水解形成氧化物和游离酸,游离酸又加速铁的腐蚀,生成新硫酸亚铁,如此反复循环加速对罐底板的锈蚀。
2.3H2S-H2O型腐蚀硫化氢在没有液态水时(汽相状态)对设备腐蚀很轻,或基本无腐蚀,但在遇水时,极易水解,在水中发生的电离式为:H2SH++HS-HS-H++S-在H2S-H2O体系中的H+、HS-、S2-和H2S对金属腐蚀为氢去极化作用,其反应式为:阳极反应: FeFe2++2eFe2++S2-FeS或Fe2++HSFeS+H++e阴极反应: 2H++2e2HH2当原油罐内设加热盘管时,往往加热盘管周围比其它区域腐蚀严重,这是由于MgCl2、CaCl2受热水解产生HCl所至。
国外高酸高硫原油的腐蚀原理及其设备材料的选取
环 烷 酸是 原 油 中 最重 要 的 酸性 含 氧化 合 物 ， 具 有 和脂 肪酸相 似 的化学 性质 ， 是典 型 的一元 羧酸 ， 因
此它具 有普 通有机 羧 酸 的全 部 化 学性 质 ， 量 大 约 含
占总酸性 物质 的 ９ ％ ， 随着 原 油来 源 的不 同也 会 ０ 但 有 较大 变化 。原油 中环 烷酸 的含 量在 ０ ０ ％左 右 ， ．２
待。
１ 原 油 中有 机 酸 与 硫 的 存 在 形 式 与 分 布
１ １ 原油 中有机 酸 的存在 形式 与分 布 ．
区 的原 油 ， 们 占到 我 国进 口总量 的 ５ ％ 以上 ， 他 ０ 其 含 硫量 一般都 在 １０ ～ ． ％ ， ． ％ ２ ０ 也有 不 少 含硫 量 大
温度 为 ２ ５～ ２ ２ ３ ０℃ （ 其 是 ２ ２～ ８ 尤 ３ ２ ８℃ ） ， 分 时 部
环烷 酸发生 汽化 开始腐蚀 ， 特别 在 ２ ０～ ８ ７ ２０℃ 时腐
于 ０ ５ｍ Ｋ Ｈ ｇ 原 油 ， ． ｇ Ｏ ／ ） 因此 我 国 大 多 数 炼 化 厂 最 初都 是按 照加 工 国 内低 硫低 酸原 油 的工 艺 设 计 的 ， 当掺炼进 口高硫 高 酸 原 油 时 ， 剧 了炼化 设 备 的腐 加
蚀破 坏 。随着我 国进 口石 油所 占的 比例 越 来 越 大 ，
快腐蚀 越严 重 。
随着馏 分 的变重而 增加 。 由于在常一 、 、 二 三线 和减
一
线 的硫含 量 比较低 ， 而且 温 度 不 高 ， 硫腐 蚀 较 轻 ；
但是常四、 渣 、 常 减二 、 、 、 及 减 渣线 硫 含量 较 三 四 五
高， 温度也相对较高 ， 以高温硫腐蚀较为严重 ， 所 尤 其 是常 渣 、 五 和 减 渣 线 的高 温 硫 腐 蚀 更 为 严 重 。 减 但 在 常顶 和减顶 ， 虽然其 中硫 含量 不高 ， 是 因为它 但
高酸高硫原油的腐蚀性研究的开题报告
高酸高硫原油的腐蚀性研究的开题报告一、选题背景及研究意义原油是世界上最主要的能源之一，其品种繁多，地质储量和化学成分各异。
其中，高酸高硫原油是一类含有大量硫和酸成分的原油，其中硫含量可高达2%以上，酸含量可高达1%以上。
这种原油在开采、加工和运输过程中，由于其化学成分和物理性质的不同，使其具有较强的腐蚀性，会对设备和管道产生极大的腐蚀作用。
高酸高硫原油的腐蚀问题一直是石油工业中的一大难题，直接影响着生产效率、经济效益和安全性，已引起了广泛的关注和研究。
本研究拟对高酸高硫原油的腐蚀性进行深入的探究和分析，旨在为解决高酸高硫原油导致的设备和管道的腐蚀问题提供科学的理论和实践指导。
二、研究内容和方法1.研究内容（1）对高酸高硫原油进行化学成分和物理性质的分析，确定其主要的腐蚀成分和腐蚀特性。
（2）探究高酸高硫原油对常见材料（如铜、钢、镍基合金等）的腐蚀特性和腐蚀机制，分析其产生腐蚀的原因和规律。
（3）通过实验室模拟实验和现场测试，对高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀性进行评估和分析，并提出相关的防腐措施和方案。
（4）针对高酸高硫原油的腐蚀问题，分析其对石油工业的影响及其发展趋势。
2.研究方法（1）采用现代分析技术，对高酸高硫原油的化学成分和物理性质进行分析和表征。
（2）借助压电晶体谐振器（QCM）技术、电化学测试技术等手段，对高酸高硫原油的腐蚀性进行研究。
（3）利用实验室模拟实验和现场测试相结合的方法，对高酸高硫原油的腐蚀性进行评估和分析。
（4）结合国内外文献，对高酸高硫原油的腐蚀问题及其防治措施进行综述和分析。
三、预期成果（1）深入探究高酸高硫原油的腐蚀特性，揭示高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀机制和规律。
（2）评估高酸高硫原油对设备和管道的腐蚀性，提出防腐措施和方案，为设备和管道的维护和管理提供科学的理论依据和实践指导。
（3）深入分析高酸高硫原油的腐蚀问题及其防治措施，为解决类似问题提供思路和参考。
（4）论文发表和交流，扩大学术影响力太，并为石油工业的发展提供有力的科学支撑。
高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则
在石油加工行业中，高硫原油加工装置设备和管道设计选材是非常重要的一环。
高硫原油加工装置需要能够有效地分离硫和其他有害物质，保证产品质量和生产效率，而选材又直接关系到设备和管道的耐腐蚀性能、安全性和长期稳定运行。
要确保高硫原油加工装置设备和管道的设计选材达到高质量、深度和广度兼具的要求，需要考虑以下几个方面：一、选材原则在高硫原油加工装置设备和管道的设计选材中，首先要遵循选材原则，综合考虑材料在高温、高压、腐蚀等特殊环境下的性能。
常见的选材原则包括：耐腐蚀性、耐磨性、高强度、低温脆性和焊接性能等。
在考虑这些原则的基础上，要根据具体的工艺条件和工作环境要求，选择合适的金属材料和非金属材料，以确保设备和管道的安全稳定运行。
二、设备选材对于高硫原油加工装置中的设备，选材应考虑材料的机械性能和化学性能。
高硫原油中会含有硫化氢等有害物质，对设备的材料提出了很高的要求，常用的设备材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
还需要考虑设备的耐磨性和耐蚀性，选择合适的材料来延长设备的使用寿命，并提高运行效率。
三、管道选材在高硫原油加工装置的管道设计选材中，选材应重点考虑材料的耐腐蚀性和耐压性。
高硫原油中的硫、硫化氢等有害物质会对管道造成严重腐蚀，需要选择耐腐蚀性能强的材料，如不锈钢、镍合金等。
管道的选材还需考虑其耐压性能，以确保在高温高压下不发生泄漏和断裂。
在选择设备和管道的材料时，还需要兼顾成本因素。
合理的选材可以降低设备和管道的制造和维护成本，提高整体设备的性价比。
高硫原油加工装置设备和管道的设计选材需要考虑多方面的因素，包括材料的物理性能、化学性能、耐腐蚀性能、耐磨性能等。
只有在全面综合考虑这些因素的基础上，才能选出合适的材料，确保设备和管道的安全稳定运行。
合理的选材还能降低成本，提高工艺设备的使用寿命，从而提高生产效率。
个人观点和理解：作为一名专业的文章写手，我对高硫原油加工装置设备和管道设计选材的重要性深有体会。
在这个领域，选材不仅需要兼顾设备和管道的性能要求，还需要考虑成本和生产效率。
炼制高硫原油的腐蚀情况与防护措施
９３பைடு நூலகம்４
９５ ３
１ ６ ３０ ． － ９ ５
１５ ＿ ．一ｌ８
２６ ２
１３ Ｏ
０７ ．９
０２ ．
左 右腐 蚀 就 不 明显 了 。 非 活 性 硫 包 括 硫 醚 （ — — Ｒ ）二 硫 醚 （ — — — ）环 硫 醚 、 Ｒ Ｓ ，’ Ｒ Ｓ Ｓ Ｒ／’ 噻 吩 、 硫 化 物 等 ， 特 点 不 能 与 铁 直 接 发 生 反 应 ， 是 受 热 后 分解 ， 多 其 而 生 成 活性 硫 ， 金 属 产 生 强 烈 的 腐蚀 作 用 。 对 高温 下 活 性 硫 的 腐 蚀 规 律 基 本服 从 化 学 腐 蚀规 律 ，即 一 般 来 说 ， 温 度 升 高 ， 蚀 加 快 ； 化 物 浓 度 高 ， 蚀 加 快 ； 度 高 ， 分 解 快 而 腐 硫 腐 温 热
现分 几 种情 况 分 析 其 腐 蚀 过 程 ： 含硫条 件下 ， 如果有环 烷酸同时存在 ， 可以将高温硫腐蚀 时生成 １１ 低 温 （ １０Ｃ） 油 部 位 的 腐 蚀 ． ≤ ２￣ 轻 ｅ 同 从 低温 腐 蚀 部 位 主要 是 常 压 塔 上 部 五 层 塔 盘 、 底 及 部 分 挥 发 线 及 的 Ｆ Ｓ保 护 膜 溶 解 ， 时 又生 成 活 性 Ｈ ， 而发 生 更为 强 烈 的腐 蚀 。 塔
多， 活性 硫 浓 度 增 加 ， 蚀 加 快 。 腐 １ 高 温 下 硫 化 物 与 环 烷 酸 共 存 的腐 蚀 ． ３
辽 河 油
９８ ４
０２ ．４
３． ４２
３２ ．８
海 洋 油
９２ ４
０３ ＿
５ ６
３２ ．
１ 原 油 中 的 腐蚀 性 介 质 对 设 备 的 腐 蚀 机理
浅析高硫原油对炼油设备的腐蚀与防护
浅析高硫原油对炼油设备的腐蚀与防护Abstract This article describes the corrosion characteristics of Middle East crude oil，main types of sulphide cor rosion and relevant preventive measures as well as the way to strengthen the cor rosion preventing research and implement scientific management．1 概述广州石油化工总厂经过二期扩建和改造，原油处理能力已达770万t／a，原油来源多数为进口原油，1997年原油进口量达总处理量的97%，预测亚太地区石油产量日趋减少，中东地区，特别是沙特原油仍稳定供应，中东原油占世界贮量的65%。
由于中东原油普遍含硫高且价格相对较低，所以广石化总厂选择炼中东高硫原油的比例越来越多，从而造成炼油装置中硫的腐蚀将越加严重。
需要尽快对设备防腐蚀问题进行深入研究，正确选择有关装置的设备材料及防腐措施，确保加工含高硫原油装置的正常运转。
2 中东油的腐蚀特点2.1含硫原油的腐蚀源原油中的硫化物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR')、硫化氢(H2S)、多硫化物(RMS N )等。
这些硫化物中参与腐蚀反应的主要是H2S、S、RSH和易分解成H2S的硫化物，一般称其为腐蚀源或活性硫。
不同的原油所含硫化物的组成不同，即使总含量接近，在加工过程中生成的活性硫化物量也可能出现较大的差别。
如图1所示。
以含硫相近的阿拉伯原油(含硫1.7%)与伊朗原油(含硫1.4%)相比，在250～330℃馏分中的H2S含量，阿拉伯原油高达180mg／L，而伊朗原油只有20mg ／L，就是说该馏分所在常减压分馏塔部位前其腐蚀基本没有，而炼阿拉伯原油时要比炼伊朗原油时产生H2S含量严重得多．硫含量不同的原油，腐蚀部位也不一样。
浅谈高温硫腐蚀的形成及处理措施
浅谈高温硫腐蚀的形成及处理措施1 概述由于煤炭市场原因，目前公司入厂煤煤质较差，煤中含硫量远超设计值，为了避免水冷壁、过热器、再热器发生高温腐蚀，特制定本措施，本文就高温硫腐蚀的形成及处理措施进行了讨论。
2 高温硫腐蚀产生机理2.1 高温硫化金属在高温条件下容易与硫发生反应，从而导致金属发生腐蚀，这种腐蚀被称为高温硫化。
一般来说，相比较于氧化腐蚀，高温硫化的腐蚀速率要更高一些，因此其危害性也更大一些。
当金属处于氧化性含硫环境中时，虽然会有硫化腐蚀的情况发生，但是所发生的腐蚀主要是以高温氧化为主。
2.2 高温混合气氛下的硫化-氧化当金属处于硫化-氧化环境时，遇到高温时会在硫和氧的作用下发生腐蚀。
在工业生产的过程中，所处的实际环境往往是硫和氧的混合环境，因此经常会有硫化-氧化的腐蚀情况发生。
这种腐蚀情况主要有以下三个方面：（1）当混合气体中主要是以氧为主时，所发生的腐蚀主要是以氧化腐蚀为主，从而形成相应的氧化物；（2）当混合气体主要是以硫为主时，那么所发生的主要腐蚀就是以硫腐蚀为主，最终形成相应的硫化物；（3）当混合气体中的硫与氧含量一样时，这时所发生的腐蚀既有氧化腐蚀，又有硫化腐蚀发生，并且所生产的氧化物和硫化物之间能够共存。
2.3 硫酸盐沉淀热腐蚀当金属材料处于硫酸环境之中时，在高温环境之下会在金属表面产生熔融盐膜，这种物质会吸附在金属的表面，从而使得整个腐蚀情况进行一步加快。
通常情况下，所遇到的硫酸盐主要以M2SO4、M2S2O7为主。
3 高温腐蚀的主要原因3.1 燃烧不良和火焰冲刷在煤炭燃烧的过程中，如果其经常出现燃烧不良的情况或者是经常出现火焰冲刷炉墙的情况，往往会使没有得到充分燃烧的煤粉对管壁造成较大的磨损伤害。
由于煤粉都有一定的棱角存在，这样会使得管壁所受到的磨损情况异常严重，进而导致管壁的保护层破坏，使得管壁全部暴露在外面。
这样会使得煤燃烧过程中所产生的烟气与纯金属进行充分的接触，进而发生相应的腐蚀反应。
高酸高硫油加工的电脱盐及高温腐蚀控制
乳化可以带来诸如电脱盐操作紊乱、脱盐效果差、原油带水、塔顶 腐蚀、换热器结垢、影响后续工艺操作等一系列问题。
破乳剂
破乳机理： 破乳剂的作用是 破坏乳化膜，改 变水滴的表面张 力，促使水滴结 合凝聚成大水滴 ，然后由于其重 力因素沉积，得 以油水分离。
(R-O)n – P – (OH)(3-n)
• 硫代磷酸盐
(R-O)n – PS – (OH)(3-n)
缓蚀剂与铁形成：铁－氧－磷键化合物 Fe – O – P – (O-R)n / (OH)(2-n)
高温缓蚀剂
含硫缓蚀剂为有机聚硫化合物:
R – Sx – (R or H) 缓蚀剂与铁反应形成致密的聚硫化铁保护膜附着在 金属表面，抑制腐蚀反应
MOC 321 SS #20 CS #20 CS #20 CS #20 CS #20 CS 321 SS 5%Cr 5% Cr
Sulfur Content
% 1.5 <1.5
<1.5
<1.5
<1.5
2 - 3.5
2 - 3.5
2 - 3.5 3.5
Highest temperature
TAN
in this zone
监测环烷酸腐蚀
监测环烷酸腐蚀比监测其它的腐蚀更难：
• 工艺物流温度高，对监测的设备以及人员要求高。 • 工艺操作条件改变，腐蚀位置也相应的发生改变：温度、流
速、原油掺炼情况。
监测手段
腐蚀探针 挂片 测厚 氢通量 馏分油中铁离子
谢谢！！！
加工（高酸/高硫）重质油
高硫油加工装置高温重油管线材质
高硫油加工装置高温重油管线材质普查及耐蚀材料研究孙亮黄祖娟中石化金陵分公司（南京 210033）摘要本文针对金陵分公司加工高硫、高酸原油后设备腐蚀日趋加重的现状和高温硫腐蚀特点，根据各主要装置选材推荐情况，提出加强高温重油管线日常腐蚀检测和材质升级，确保高温重油部位安全运行。
关键词高硫油管线材料研究11前言腐蚀危害巨大，据一些工业发达国家的统计，每年因腐蚀造成的损失就占国民生产总值的4%左右。
在石油化工企业中，腐蚀造成的损失所占的比例更大。
腐蚀问题首先是经济问题，由于设备腐蚀的发生，导致了检维修费用的居高不下，影响了企业的效益，一些常见、本可避免的腐蚀问题的不断重复发生，导致检维修费用不能集中使用，不能更有效地对真正大的关键设备隐患进行整改。
另外，由于设备腐蚀故障的存在，使装置不能实现长周期运行，成为制约企业经济效益进一步提高的因素之一。
腐蚀问题又是一个安全问题，腐蚀隐患就是安全隐患。
由于设备腐蚀而导致的安全事故，石化企业屡见不鲜，教训惨痛。
腐蚀问题还是一个环保问题，因腐蚀而导致的跑、冒、滴、漏，既浪费了资源、能源，又对环境构成威胁。
因此必须采用合适的防腐措施，以避免腐蚀事故的发生。
腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域2 高温环境下材料的腐蚀2.1 高温硫腐蚀温度范围高温硫对设备的腐蚀从240℃开始随着温度升高而迅速加剧，到480℃左右达到最高点，以后又逐渐减弱。
高温硫发生的温度范围在240～480℃。
2.2 高温硫腐蚀机理高温硫的腐蚀，实际上是以H2S为主。
原油中的硫，一部分作为单体硫存在，大部分则以活性硫与烃类结合以不同类型的有机硫化物的形式存在。
根据硫和硫化物对金属的化学作用，又分为活性硫化物与非活性硫化物，因此，高温硫腐蚀过程包括两部分。
活性硫化物如硫化氢、硫醇和单质硫，在温度达到350～400℃时都能与金属直接发生化学作用，其腐蚀机理如下：H 2S ----→ S+H2H 2S+Fe ----→FeS+H2RCH2CH2SH+Fe ----→FeS+(RCH=CH2)+H2当温度升高到375～425℃时，未分解的H2S直接与铁发生反应：Fe+H2S ----→FeS+H2由于硫化铁的附着力很强，也较致密，对进一步的腐蚀反应有一定的阻滞作用，所以在腐蚀开始时，速度很高，而在一定时间后，腐蚀有所减轻。
石油化工高温设备的腐蚀与设计选材
石油化工高温设备的腐蚀与设计选材摘要：介绍了提炼石油过程中用于提炼石油的机器设备在工作时被腐蚀的主要类型和机器设备被腐蚀的部位，由于提炼石油在高温环境下进行，并且原油本身就含有很多元素能与机器设备发生反应，其中主要的腐蚀机器设备的情况有催化裂化、高温氧化、高温烟气管道、延迟焦化等多种腐蚀方式；机器设备高温与原油反应，原油中含有的硫元素，机器设备与硫元素接触发生了硫化腐蚀；在提炼时候的过程中，会形成各种垢物，比如高温氢、高温碳化物，这些碳化物也会导致机器设备的腐蚀。
基于以上多种情况，提出了相应的改善机器设备的设计建议。
关键词：腐蚀；金属；材料石油化工行业作为我国重要的生产行业，对我国的经济建设具有重要推动作用。
腐蚀是目前石油化工企业发展中面临最多的问题，因为腐蚀会对石油化工设备的功能和使用周期造成影响，严重的还会引发安全事故，阻碍石油化工行业的发展。
而想要避免设备腐蚀，减少设备损失就必须要对石油化工设备的腐蚀原因进行分析，并找出针对性防腐措施。
1石油化工设备防腐的重要性石油化工设备长期在空气、水中暴露或与腐蚀性设备接触，所产生的能让设备裸露在外的形态、尺寸发生化学反应的现象叫做腐蚀。
腐蚀会给石油化工设备的物理性质和功能造成影响，缩短设备的使用周期，甚至影响石油化工设备的正常运动，严重时引发安全事故。
在实际的生产过程中，石油化工设备腐蚀是常年困扰石油化工企业生产质量的重要难题，既影响了经济效益的提升，又阻碍了石油化工企业的长足发展，导致了资源浪费。
在石油化工企业的爆炸事故中，大部分都是由于腐蚀所致，腐蚀会导致石油泄漏，一旦遇到明火就会发生爆炸，引发严重安全事故。
此外，石油化工设备腐蚀所泄漏的腐蚀气体或者液体还会对工作人员生命健康造成影响。
所以必须要重视石油化工设备防腐，一旦出现腐蚀要及时采取解决措施，保证安全。
2高温机器腐蚀情况高温腐蚀机器是因为材料与原油中的各类气体与各类元素发生反应。
其中观测到的高温原有气体腐蚀机器的类型有：硫化物腐蚀、碳化物腐蚀、高温气体氧化腐蚀、氮化物腐蚀等；机器设备在高温液体环境中被腐蚀的情况有：熔融盐腐蚀，以及沉积金属盐引起的高温腐蚀。
浅析高硫原油加工过程的腐蚀与防腐技术
浅析高硫原油加工过程的腐蚀与防腐技术随着石油资源的日益减少及国家对原油资源的调控，加工高硫原油的比例逐年增大。
高硫原油的加工过程中会对设备造成严重的腐蚀，这个问题已引起国内外的广泛关注及研究。
文章简述了高硫原油的特点及在加工过程中的腐蚀类型，并提出了相应的设备和管道的选材方案及防腐措施。
标签：高硫原油；腐蚀类型；防腐措施；选材21世纪以来，随着石油开采程度的深化，采出的原油的硫值却越来越高。
当前，高含硫原油总量中的比例已占到50%以上，在中东地区原油中，高硫原油占了很大的比例。
虽然高硫原油比低硫原油有着明显的价格优势，但高硫原油的加工过程中对设备的腐蚀仍然是有待解决问题。
尤其是在目前高油价的情况下，具有高硫原油加工能力的炼油厂，能在一定程度上通过对原油品种的选择来控制成本。
但高硫原油的加工是一朵“带刺的玫瑰”，使众多炼油企业望而却步。
因此，了解和掌握高硫原油加工过程的腐蚀型式、设备选料及防腐工艺都有着非常重要的现实价值。
1 高硫原油的腐蚀类型在原油生产流程中，非活性硫会向活性硫转换，故使硫化腐蚀不仅存在于一次加工装置，亦同样在二次加工装置中存在，更甚会延伸至下游化工车间装置中。
因此说硫腐蚀会贯穿于整个炼油过程。
按腐蚀特点可以分为硫酸露点腐蚀、高温硫腐蚀、低温湿硫化氢腐蚀及连多硫酸腐蚀。
2 设备及管道设计选材目前，国际上炼制的高硫原油的硫含量不断升高，进口原油将主要是含硫和高硫原油，且主要来自中东地区，为方便讨论，文章就以中东地区原油作为例子进行选材设计。
选材原则及依据：材料的设计选择应遵循经济合理，运行可靠、优先选择国产材料的原则，并依据SH/T3096《高硫原油加工装置设备和管道设计选材导则》[1]和SH/T3075《石油化工钢制压力容器材料选用规范》[2]等标准。
以上标准对减压塔、闪蒸塔、电脱盐罐、常压塔等高硫原油加工重点设备选材设计都作了很明确的规定，分别要求选用渗铝碳钢、双相钢和碳钢等，这些材料都提出了具体的要求。
国外高酸高硫原油的腐蚀原理及其设备材料的选取
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氢为主， 高温则以元素硫为主， 并且硫元素是多价 硫化合物结构也是极复杂的， 因此腐蚀作用呈现 的， 多样化。 在 240 ħ 以上高温情况下， 重油所含的硫、 硫化 氢以及硫醇会造成高温条件下的硫化物腐蚀 。高温 并且随温度的 下的硫对设备的腐蚀从 240 ħ 开始， 升高会大幅加剧， 到大约 480 ħ 达到顶峰， 随后逐渐 所有高温硫化物的腐蚀所发生的温度范围是 减弱， 240 480 ħ 。 原油里的硫有一部分存在的形式是 单质硫， 而大部分是以各种各样的有机硫化物的形 我 式而存在的。根据它们对金属产生的化学作用， 们可以把高温部位的硫腐蚀划分为活性硫与非活性 硫腐蚀两类。其中活性硫化物腐蚀一般指的是硫化 氢、 单质硫及硫醇的腐蚀。 当温度高于 240 ħ 时， 硫化物会分解， 生成 H2 S 由此形成 S － H2 S － RSH 型腐蚀介质， 温度继续升 H2 S 会分解为 H2 腐蚀加剧。 当高于 350 ħ 时， 高， S 又能与 Fe 生成 FeS， 和活性很高的 S， 在设备表面 形成 FeS 保护薄膜， 起一定保护作用。 但如果存在 HCl 或环烷酸， 又会强化了硫化物腐蚀， 当硫含量相 对较高时， 一旦氧化膜受到损坏， 就会加剧设备的点 并且进一步发展为大面积腐蚀， 对设备造成无 腐蚀， 法挽回的损坏， 如常底泵、 转油线等部位的腐蚀。一 旦温度达到 425 ħ ， 高温硫对设备腐蚀最快。 高温 硫腐蚀的反应方程式如下： H2 S + Fe →FeS + H2 ↑ S + Fe →FeS RSH + Fe →FeS + 不饱和烃 2． 3 高温 H2 S － RCOOH 的腐蚀机理 当硫化氢与环烷酸共存的条件下， 硫化氢与环 烷酸对于设备的腐蚀有着协同的作用 。环烷酸不仅 可以直接对设备进行腐蚀， 而且还可以通过将硫化 亚铁进行溶解来促进硫化氢腐蚀的产生 。环烷酸存 在的条件下， 设备发生的腐蚀是均匀减薄以及冲刷 腐蚀， 因为所生成的环烷酸铁是油溶性的物质 ， 故设 备的表面是光洁的， 没有腐蚀产物。 2 ． 4 低温下 HCl － H2 S － H2 O 的腐蚀机理 原油炼制的过程在高温下进行时， 原油里的氯 盐例如 MgCl2 及 CaCl2 等能够水解生成 HCl。 其中 的 H2 S 一部分来自油品的本身， 另一部分则是在加 热的过程中非活性硫化物发生化学变化所形成的 。 HCl、 所以在低温并且有水的情况下， 水和 H2 S 便会 组成一个湿 H2 S － HCl － H2 O 的腐蚀环境。 在这个
高温条件下硫及环烷酸腐蚀(交流资料)
高温条件下硫及环烷酸腐蚀交流资料一：硫及环烷酸含量划分二：硫及环烷酸组分三：腐蚀机理四：腐蚀影响因素五: 腐蚀速率的确定一：硫及环烷酸含量划分硫元素在绝大多数原油中都存在，但其浓度随原油不同而不同。
在有些原油中，环烷酸和硫组分同时存在。
因此，在应对硫及环烷酸腐蚀时，有必要区分对待硫组分及环烷酸含量不同的原油。
原油含硫量划分S＜0.1% 超低硫原油0.1%≤S＜0.5 % 低硫原油0.5%≤S＜1.0 % 含硫原油S≥1.0% 高硫原油原油含环烷酸量划分TAN＜0.5 mgKOH/g 低酸原油TAN≥0.5 mgKOH/g 高酸原油原油种类划分针对原油中的硫和环烷酸含量不同，可以划分为：（1）低硫、低酸原油（2）高硫、低酸原油（3）高硫、高酸原油（4）低硫、高酸原油在高温下，其对钢材的腐蚀性依次增强。
二：硫及环烷酸组分硫含量及环烷酸含量是指其在原油中的总含量，并不能绝对真实地反映其对钢材的腐蚀。
1：原油中的硫组分可以分为活性硫和非活性硫；活性硫：能与钢起反应的叫活性硫，主要有以下五种： 硫化氢硫醇元素硫硫醚二硫化物在高温下，其对钢材的腐蚀性增强。
非活性硫：主要是噻吩硫, 通常不能与钢起反应；但在高温下（400℃左右），非活性硫会受热分解出活性更强的活性硫。
2：原油中石油酸主要是由脂肪酸、芳基酸和环烷酸组成，其中环烷酸占85%以上，环烷酸又包括一环、二环、三环、四环、五环、六环。
六环以上的环烷酸较少见。
一环、二环、三环较多，二环最多。
高酸原油的各馏分中，单环及双环环烷酸的含量较高，馏分越重，多环或带芳环的环烷酸含量越高。
三：腐蚀机理最常出现硫化物和环烷酸腐蚀的加工装置是常减压蒸馏装置，以及二次加工装置的进料系统，如加氢处理、催化裂化、延迟焦化装置的进料系统。
高温硫腐蚀是一种均匀腐蚀，通常在204℃（400℉）以上发生。
根据加工原油性质不同，这种腐蚀有时与环烷酸腐蚀同时存在。
而环烷酸腐蚀通常为局部腐蚀。
高硫原油在高温下的腐蚀性能及选材研究
Ｃｌ — 四种材料对高硫油的耐蚀性能依次增强； ｒ８ ８ 并且随着温度 和流速 的增大， 材料的腐蚀速率也 随之增大， 其中温度的影响大于流速 的影响。另外研究发现 ， 高硫原油在超过 ２ ８℃条件下 Ｃ５ ｏ ８ ｒＭ
的腐 蚀速 率较 大 ， 应提 高材 质 等级。
关键词 ： 高硫 原 油 ； 高温硫腐蚀 ； 流速 ； 选材
高硫原油在高温下的腐蚀性能及选材研 究
段 永锋 。 李朝 法 ， 于凤 昌 。 崔新 安 （ 阳石化工程公司 中国石化集团石油化工设备防腐蚀研究中心 ， 洛 河南 洛阳 ４ １０ ） ７０３ 摘 要： 采用 高温 动态腐 蚀试 验模 拟炼厂 的实际工 况 ， 过失 重法研 究 了温度 、 质 流速对 塔 河高硫 通 介 原油及 其馏 分 油腐蚀 性 的 影 响 以及 不 同材 料 的 耐 腐蚀 性 能。研 究结 果 表 明，０ ＣＳ ，Ｃｌ ２ Ｇ，ｒＭｏＯ ｒ３，
＜ＯＣｒ ｌ ３＜Ｃｒ —８． ｅ Ｃ ｒＯ ｉ ｎ ｒ ｔｏｏ ｔ ｅｓｉ ｃ ｅ ｓ ｓｗｉ ｔ ｅ ｉ ｃ ｅ ｓ ｏ ｅ ｅ ａｕ ｅ， ｎｄ ｔ ｅ ｅｆ ｃ ｌ ８ Ｔｈ Ｏ ｓｏ ａｉ ｆｓｅ ｌ ｎ ｒ ａ ｅ ｔ ｈ ｎ ｒ ａ ｅ， ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ａ ｈ ｆｅ ｔ ｈ ｆ
前， 高硫 原油 （ 含 量 大 于 ２ ） 原 油 总 量 中 的 硫 ％ 在
Ｓｔ ｙ ｏ ｒ ｏ ｉｅ ｓ ｎ Ｓ ｌｃ ｉｎ ａ ｅ ｉｌｏ ｇ ｕｄ ｆ Ｃｏ ｒ ｓｖ ｎｅ ｓａ ｄ ｅｅ ｔｏ Ｍ ｔ ｒａ ｆＨｉ ｈ Ｓ ｆ ｕ ｅ Ｏｉ ａ ｉｈ Ｔｅ ｐｅ ａ ｕ ｅ ｕｌｕｒ Ｃｒ ｄ ｌ ｔＨ ． ｍ ｇ ｒｔｒ
ｔｏ ｓ ｅ ｈ ｎ ｅ ． ｉｎ ｗａ ｎ ａ ｕ ｉ ｔｏ ｏｒ ｓｏ ｖ ｌ ｃｔ ｓ ｌ ｃｉｎ ｍａｅ ａ ｙ ｗｏ ｄ ｈ ｇ ｕｆ ｒｃ ｅ ｏｌ ｓ ｌ ｄａｉｎ ｃ ｒｏ ｉ ｎ； ｅｏ ｉｙ； ｅｅ ｔｏ ｔｒ ｌ ｕ ｆ ｉ
含硫原油的腐蚀特性及防腐措施
含硫原油的腐蚀特性及防腐措施近年来，随着我国的经济的高速发展，国内原油开采量及进口量大大增加，由于原油开采困难增加，使得原油中平均含硫量逐年增高。
随之而来含硫原油对原油炼制、储备和管线等设备的腐蚀问题日益严重，特别是由于硫腐蚀而引发的各种炼油、储运设备泄露事故，火灾事故频繁发生，使得企业造成巨大的经济损失，人员生命安全受到严重威胁,因此志盛威华防火防腐涂料工程师提出，如何解决由于硫腐蚀带来的问题已成为我国石油加工行业的一个重要课题。
高硫原油的腐蚀性主要决定于硫化物的种类、含量和稳定性。
原油中的硫有多种存在形式，分为活性硫和非活性硫。
大部分可归为以下三类：一、在常温下易与金属反应，具有强烈的腐蚀性的酸性硫化物，主要成分有硫、硫化氢和低分子硫醇。
硫醇受热后分解为烯烃和硫化氢，具有更强的腐蚀性。
二、主要是硫醚和二硫化物，他们在常温下呈中性，不腐蚀设备，受热后分解产生具有腐蚀性的物质——硫化氢，同样对金属造成较强的腐蚀。
三、主要是噻吩及其同系物、烷基硫化物、环状硫化物、烷基硫酸酯、磺酸、磺酸盐等。
这些物质均会对金属造成严重的腐蚀。
另外，原油中杂质含量较多，在罐底滞留析出水和杂质，析出溶液呈酸性，具有很强的腐蚀性，导致钢材腐蚀严重，主要以坑腐蚀为主，有的可形成穿孔。
通常在罐壁涂刷防腐涂料是所有防腐措施中的首选，所以选择合适的防腐材料迫在眉睫。
北京志盛威华化工有限公司生产的ZS-711无机防腐涂料进行涂刷。
ZS-711无极防腐涂料主要有以下优点：1、改性溶液、无机颜料使用，减少挥发物的产生，绿色环保；2、无机聚合物螯合，耐酸耐碱时间长，长期在重环境下保护基体，最高耐温可达400℃；3、改性螯合成膜溶液，能通过化学键、离子键与基体表面牢固结合涂刷后和基体，附着力强，不起皮脱落；4、耐酸耐碱性强，耐重腐蚀，时间长，耐磨抗冲击，高效方便；5、多种施工方式，基材前期处理简单，要求度不高，施工方便。
根据石油炼化企业使用情况反馈，已使用防腐涂料的部位防腐效果明显，有效改善了设备的运行状况，延长了设备的使用寿命，给石油炼化企业取得了良好的经济效益。
某高硫高盐油田改造工程管道腐蚀及选材分析
山 东 化 工 收稿日期：２０１９－０１－０７作者简介：周爱徽，女，２０１１年毕业于中国石油大学（华东）化学工程与技术专业，工学硕士，工程师，主要从事炼油工程设计工作。
某高硫高盐油田改造工程管道腐蚀及选材分析周爱徽（中海油石化工程有限公司，山东青岛 ２６６１０１）摘要：通过对某高硫高盐油田管道腐蚀原因进行分析，选取一种适合该油田管道材料，通过对比选取Ａｌｌｏｙ８２５复合管将已经严重腐蚀的管线进行更换。
更换后，油田运行良好，管道腐蚀得到解决。
关键词：高硫高盐；管道；腐蚀；选材中图分类号：ＴＥ９８０ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）０７－０１２４－０３ＡＨｉｇｈＳｕｌｆｕｒａｎｄＨｉｇｈＳａｌｔＯｉｌｆｉｅｌｄＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔＰｉｐｅｌｉｎｅＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＭａｔｒｒｉａｌＡｎａｌｙｓｉｓＺｈｏｕＡｉｈｕｉ（ＣＮＯＯＣＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎｉｎａｈｉｇｈ－ｓｕｌｆｕｒａｎｄｈｉｇｈ－ｓａｌｔｏｉｌｐｉｐｅｌｉｎｅ，ａｐｉｐｅｍａｔｅｒｉａｌｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｏｉｌｆｉｅｌｄｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｗｉｔｈｓｅｖｅｒｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｗａｓｒｅｐｌａｃｅｄｂｙｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅＡｌｌｏｙ８２５ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｉｐｅ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｏｉｌｆｉｅｌｄｗｏｒｋｅｄｗｅｌｌａｎｄｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｗａｓｓｏｌｖｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｓｕｌｆｕｒａｎｄｈｉｇｈｓａｌｔ；ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ１ 油田概况油田位于伊拉克境内，设计规模为５万桶／ｄ，原油伴生气中ＣＯ２５％ｍｏｌ，Ｈ２Ｓ气相含量１６．２１％ｍｏｌ，含水率最高达６３％，产出水中含盐２４１ｇ／Ｌ，运行温度在２５～６５℃。
高纯硫对高温材料性能的影响与改善策略
高纯硫对高温材料性能的影响与改善策略摘要：高温材料在许多关键领域，如航空航天、能源和汽车等方面发挥着重要作用。
然而，在高温环境下，材料的性能常常受到限制。
硫是一种常见的杂质元素，其能对高温材料的性能产生不良影响。
本文重点讨论了高纯硫对高温材料性能的影响，并提出了改善策略，以提高材料的耐高温性能。
1. 引言高温材料主要用于在高温环境下工作的设备中，包括燃烧器、炉膛、涡轮机和发动机等。
在这些应用中，材料需要具备良好的耐高温性能、强度和耐腐蚀性能。
然而，高温环境中存在着各种对材料性能有害的因素，其中硫是一种常见的杂质元素。
2. 高纯硫对高温材料性能的影响高纯硫的存在对高温材料的性能有着直接的负面影响。
首先，硫化物的析出容易导致材料的脆化，降低材料的强度和韧性。
同时，硫还会导致高温材料的氧化腐蚀速率增加，降低其使用寿命。
硫化物的形成还会引起材料的晶界腐蚀和析出物的堆积，导致材料的断裂和失效。
3. 改善策略为了减少高纯硫对高温材料性能的不良影响，可以采取以下改善策略：3.1. 优化材料成分通过优化高温材料的化学成分，可以减少硫的含量。
例如，合理调整合金中硫、铁等元素的比例，以降低硫化物的形成。
同时，合适的添加抗硫化物的元素，如钼、钛等，可以有效改善材料的耐高温性能。
3.2. 表面处理措施在高温应用中，材料的表面是最容易与环境接触的部分，也是最容易受到硫化物的影响的部分。
因此，通过表面处理措施，如涂层、氧化和硫化等方法，可以防止硫的渗透和析出，降低材料的脆化和氧化速率。
3.3. 热处理工艺合适的热处理工艺可以改善材料的晶粒结构，提高材料的晶界强度和韧性，并降低硫化物的形成。
例如，采用退火和固溶处理等方法，可以减少硫化物的析出，提高材料的耐高温性能。
3.4. 硫化物控制技术针对高温材料中硫化物的形成，可以采用硫化物控制技术进行改善。
例如，使用合适的包覆材料来阻止硫的渗透和硫化物的析出。
此外，采用微观结构调控的方法，如细化晶粒和增加晶界能，可以减少硫化物的形成。
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Abstract： A high temperature dynamic corrosion experiment equipment has been developed for simulated refining reality corrosion environment． The effect of temperature and velocity to the corrosivity of Tahe crude oil and its fractions，and the resisting corrosion of differ material was investigated． The experimental results indicated that the four steels offer the resisting corrosion performance in the order of 20G ＜ Cr5Mo ＜ 0Cr13 ＜ Cr18 － 8． The corrosion ratio of steels increases with the increase of temperature，and the effect of temperature more than velocity． In addition，the high corrosion ratio of Cr5Mo was found at exceeding 288 ℃ position in the processing of refining high sulfur crude oil． It is suggested that material of construction was enhanced． Key words： high sulfur crude oil； sulfidation corrosion； velocity； selection material
2． 1 温度和流速对高硫原油腐蚀性能的影响 由表 1 可知，塔河原油属于重质高硫原油，因
此，塔河原油加工过程中主要的高温腐蚀是高温 硫的腐蚀。分别考察流速和温度对塔河原油腐蚀 性能的影响，图 2 示出流速为 20 m / s，在不同温 度下塔河原油对 20G 碳钢和 Cr5Mo 钢的腐蚀评 价结果； 图 3 示出塔河原油在不同流速条件下对 20G 碳钢腐蚀速率的影响。
试验研究
高硫原油在高温下的腐蚀性能及选材研究
段永锋，李朝法，于凤昌，崔新安 （ 洛阳石化工程公司 中国石化集团石油化工设备防腐蚀研究中心，河南 洛阳 471003）
摘 要： 采用高温动态腐蚀试验模拟炼厂的实际工况，通过失重法研究了温度、介质流速对塔河高硫 原油及其馏分油腐蚀性的影响以及不同材料的耐腐蚀性能。研究结果表明，20G，Cr5Mo，0Cr13， Cr18 － 8四种材料对高硫油的耐蚀性能依次增强； 并且随着温度和流速的增大，材料的腐蚀速率也 随之增大，其中温度的影响大于流速的影响。另外研究发现，高硫原油在超过 288 ℃ 条件下 Cr5Mo 的腐蚀速率较大，应提高材质等级。 关键词： 高硫原油； 高温硫腐蚀； 流速； 选材
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图 2 温度对塔河高硫原油腐蚀性能的影响
一般认为高温硫腐蚀的影响因素是含硫量、 温度和流速［9］。材料在高温重油部位，腐蚀速率 的大小取决于原油中的活性硫含量，活性硫含量 越高，腐蚀速率越大。温度对高温硫腐蚀的影响 表现在两个方面： 一是温度升高，促进了硫、硫化 氢和硫醇与金属的化学反应； 二是温度的升高促 进了非活性硫（ 如硫醚、二硫化物等） 的分解，产 生腐蚀性较强的活性硫，从而对钢材的腐蚀率增 大。
焦化塔底油 0． 9924 55． 87 25． 60 2． 765 0． 14 0． 5544 3． 9 12． 1 105． 5 1． 3
1． 2 试验材料
试验用 试 片 材 质 为： 20G 碳 钢、Cr5Mo 钢 和 0Cr13，Cr18 － 8 两 种 不 锈 钢 （ 化 学 成 分［6］ 见 表
另外，通过对在温度 330 ℃ ，介质流速为 20 m / s 的试验条件下，4 种材料的宏观腐蚀形貌观 察发现，20G 碳钢的试样发生了严重腐蚀，腐蚀速 率达到 1． 94 mm / a ，试样表面覆盖了厚厚一层黑 色腐蚀产物膜，产物层有龟裂现象，许多区域腐蚀 产物有剥 落 迹 象。 在 同 样 的 试 验 条 件 下，Cr5 Mo 钢的腐蚀程度要比 20G 碳钢低，试样表面也覆盖 了一层黑色的腐蚀产物膜，但膜的厚度要比 20G 碳钢试样的膜厚度稍薄，且这层产物膜附着力好，
中图分类号： TH140． 8； TE980． 1 文献标识码： A 文章编号： 1001 － 4837（ 2012） 07 － 0014 － 06 doi： 10． 3969 / j． issn． 1001 － 4837． 2012． 07． 003
Study of Corrosiveness and Selection Material of High Sulfur Crude Oil at High Temperature
2） 。试片为 10 mm × 2 mm 圆形试片，腐蚀试验 前用 600#砂纸精磨。
材质 20G Cr5Mo 0Cr13 Cr18 － 8
C 0． 14 0． 095 0． 08 0． 08
Si 0． 22 0． 09 0． 90 0． 97
表 2 4 种钢材的化学成分
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Mn
P
S
Cr
0． 43 0． 31 0． 95 1． 64
图 3 流速对塔河高硫原油腐蚀性能的影响
从图 3 可知，在相同温度下，塔河原油对 20G 碳钢的腐蚀速率随流速的升高而增大。原因在于 原油中活性硫与钢材生成硫化铁腐蚀产物，在材 料的表面形成薄膜能一定程度地阻止腐蚀的发 展，起到缓蚀作用。但这层硫化物膜的附着力很 差，当介质流速增加，高温硫腐蚀的速率增加，大 流速部位，腐蚀产物膜被冲刷脱落，破坏了其对金 属的保护作用，使钢材的腐蚀速率加剧。
第 29 卷第 7 期
压力容器
总第 236 期
不易脱落，其腐蚀速率 1． 18 mm / a。对于 0Cr13 和 Cr18 － 8 不锈钢试样，对塔河原油的耐腐蚀性 能比 Cr5Mo 钢好得多，0Cr13 表面形成较薄的浅 黑色腐蚀产物膜，表层产物膜致密结实，附着力很 强，用 酸 液 也 较 难 清 洗； 其 腐 蚀 速 率 为 0． 79 mm / a，可以看出该产物膜能明显延缓腐蚀的近一 步进行。Cr18 － 8 试样表面光亮如新，腐蚀速率 只有 0． 20 mm / a。
0 引言 世界原油的供应趋势是资源日趋劣质化，目
前，高硫原油（ 硫含量大于 2% ） 在原油总量中的 比例已占到一半左右，原油产能最集中的中东地 区也以高硫 原 油 为 主［1］。 近 年 来 国 内 原 油 的 硫 含 量也日趋增加，尤其是新疆 劣 质 原 油 的 酸 值和
基金项目： 中石化科研项目（ 311036）
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第 29 卷第 7 期
压力容器
总第 236 期
硫含量都远远超过严重腐蚀的标准。加工高硫原 油对企业的影响是全方位的，输送、贮存、后加工 等各个环节都会受到腐蚀的干扰。其中在加工过 程中，高硫原油对设备的腐蚀是最重要的问题，高 硫原油加工设备的防腐蚀问题，对相关的设计、设 备制造单位和炼油企业都是头等大事，必须引起 高度重视。随着原油劣质化日益严重，各相关单 位应对已经运行的、存在这方面问题的设备，要分 析其可能出现的各种后果，采取监护措施，制定更 新计 划，积 极 推 进 炼 油 设 备 的 更 新 和 材 质 升 级［2 － 5］。
阀，进入测试单元进行试样冲刷腐蚀试验。试验 时间到后停止加热，待油冷却后取样，称重。腐蚀 后试片采用酸洗洗去腐蚀产物［8］，通过失重法计 算腐蚀速度。试片的称重采用 Denver Instrument Company AA － 200 万分之一电子天平称量。
图 1 动态腐蚀装置工艺流程示意
2 结果与讨论
塔河原油
蜡油
常底油
0． 9273 20． 37 12． 46 2． 014 0． 14 0． 4042 8． 1 17． 2 139． 4 1． 1
0． 9378 17． 58 8． 010 1． 970 0． 05 0． 2912 1． 0 ＜ 0． 05 ＜ 0． 05 1． 7
0． 9928 498． 2 165． 1 2． 717 0． 21 0． 6031 5． 4 19． 3 298． 3 0． 6
1． 3 试验装置和试验方法 高温动态腐蚀试验装置如图 1 所示。采用该
动态腐蚀试验装置进行评价试验基本可以模拟炼 油厂的实 际 工 况［7］，腐 蚀 介 质 为 气 液 两 相，和 实
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CPVT
高硫原油在高温下的腐蚀性能及选材研究
Vol29. No7 2012
际工况内的腐蚀介质基本相同。腐蚀评价试验步 骤如下： 放置试样，添加油样并用氮气置换装置内 空气； 预热到设定温度，根据预定的冲刷速度设置 流量，起动计量泵，输送评价油样经加热段走旁路 进行循环； 达到试验温度后关闭旁路阀，打开测试
DUAN Yong － feng，LI Chao － fa，YU Feng － chang，CUI Xin － an （ Luoyang Petrochemical Engineering Corporation / SINOPEC，Anti － corrosion Research Center of Petrochemical Equipment，Luoyang 471003，China）