炼油装置中的腐蚀类型及防护措施详解
石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施
石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施(一)低温HCl-H2S-H2O型腐蚀与防腐1、主要腐蚀设备及部位主要腐蚀设备:此腐蚀环境主要存在于常减压装置的初馏塔和常减压塔的顶部(顶部五层塔盘以上部位)及其塔顶冷凝冷却器系统。
腐蚀部位:主要指常压塔上部五层塔盘、塔体及部分挥发线、冷凝冷却器、油水分离器、放水管和减压塔部分挥发线、冷凝冷却器等部位。
在无任何工艺防腐措施情况下,腐蚀十分严重,具体情况为:(1)常压塔顶及塔内构件,如无工艺防腐措施,碳钢腐蚀率高达2mm/a。
采用0Crl3材料作衬里,浮阀则出现点蚀,用18—8型奥氏体不锈钢作衬里则出现应力腐蚀开裂。
(2)冷凝冷却器是腐蚀最严重的部位。
在无任何防腐措施时,碳钢腐蚀率可高达2mm/a。
采用18—8型奥氏体不锈钢制冷凝器则在3个月到4年间陆续出现应力腐蚀破裂。
冷凝冷却器入口端(约100mm)处于高速两相流动时,在胀口处有冲状腐蚀。
空冷器更为严重,碳钢的腐蚀率可高达4mm/a。
(3)后冷器、油水分离器及放水管的腐蚀一般较前项为轻,腐蚀率随冷凝水pH值高低而变,一般为0.5~2.0mm/a。
(4)减压塔顶冷凝冷却器是减顶系统腐蚀主要几种的设备,无任何工艺防腐措施时,碳钢腐蚀率可高达5mm/a。
腐蚀形态:对碳钢为均匀减薄;对Crl3钢为点蚀;对1Crl8Ni9Ti钢则为氯化物应力腐蚀开裂。
腐蚀机理:HCl—H2S—H20部位的腐蚀主要是原油含盐引起的。
原油加工时,原油中所有的成酸无机盐如MgCl2、CaCl2等,在一定的温度及有水的条件下可发生强烈的水解反应,生成腐蚀性介质HCl。
在蒸馏过程中HCl和硫化物加热分解生成的H2S随同原油中的轻组分一同挥发进入分馏塔顶部及冷凝冷却。
当HCl和H2S2、HCl—H2S—H20环境下的防腐蚀措施此部位防腐应以工艺防腐为主,材料防腐为辅。
(1)工艺防腐措施“一脱四注”(原油深度电脱盐,脱后注碱、塔顶馏出线注氨、注缓蚀剂、注水)。
《石油炼制常减压装置腐蚀与防腐》
《石油炼制常减压装置腐蚀与防腐》篇一一、引言在石油炼制过程中,常减压装置作为关键的工艺流程之一,其稳定运行对于整个炼油厂的效益和安全至关重要。
然而,由于常减压装置在运行过程中会接触到各种腐蚀性物质,如硫化物、氯化物、水等,这些物质的存在往往会导致设备的腐蚀问题。
腐蚀不仅会降低设备的使用寿命,还可能引发安全事故,影响整个炼油厂的稳定运行。
因此,研究常减压装置的腐蚀与防腐问题具有重要的现实意义。
二、常减压装置的腐蚀问题1. 腐蚀类型及原因(1)电化学腐蚀:在常减压装置中,由于金属表面与介质之间存在电位差,容易发生电化学腐蚀。
这种腐蚀主要是由于介质中的电解质与金属发生反应,导致金属表面形成原电池效应。
(2)化学腐蚀:由于介质中的化学物质与金属直接发生化学反应,导致金属表面形成腐蚀产物。
例如,硫化物、氯化物等化学物质对金属的腐蚀作用较强。
(3)冲刷腐蚀:在常减压装置中,由于介质流动的冲击作用,金属表面会受到冲刷,从而加剧腐蚀程度。
2. 腐蚀对设备的影响设备受到腐蚀后,其强度和密封性能会降低,甚至可能导致设备泄漏、穿孔等严重后果。
此外,腐蚀还会导致设备的使用寿命缩短,增加维护成本和停机时间,影响炼油厂的稳定运行和经济效益。
三、防腐措施1. 材料选择:选用耐腐蚀性能好的材料是防止常减压装置腐蚀的有效措施。
如选用不锈钢、合金钢等耐腐蚀性较强的材料,可以有效地提高设备的耐腐蚀性能。
2. 工艺优化:通过优化工艺流程和操作条件,减少介质中的腐蚀性物质含量,降低设备的腐蚀程度。
例如,通过控制温度、压力、流速等参数,避免介质中的化学物质与金属直接接触。
3. 防腐涂层:在设备表面涂覆防腐涂层,可以有效隔离介质与金属的接触,从而减缓设备的腐蚀速度。
防腐涂层应具有良好的耐腐蚀性、耐磨性和附着力。
4. 阴极保护:通过在金属表面施加阴极电流,使金属成为阴极而避免电化学腐蚀。
这种方法需要专业的设备和技术支持,但可以有效保护设备免受电化学腐蚀的侵害。
炼油装置的设备腐蚀与防护
炼油装置的设备腐蚀与防护原油特点:低硫原油:低酸原油:酸值V0.5mgKOH/g的原油;含硫原油:含酸原油:酸值在0.5〜ImgKOH/之间的原油高硫原油:高酸原油:酸值大于1mgKOH/g高硫高酸原油:胜利孤岛(TAN 2.10 mgKOH/g S 1.9 %)劣质原油:(高酸高钙原油)辽河稠油(TAN 2.10 mgKOH/g Ca 284ppm)、硫化物的腐蚀原油中的硫化物分为活性硫化物与非活性硫化物,活性硫化物主要为单质硫、硫醇(R-SH、)硫化氢、小分子多硫化物等, 非活性硫化物主要为硫醚(R-S-R)、噻吩等大分子硫化物。
活性硫含量越高则腐蚀性越强,但原油硫含量(活性硫与非活性硫的总含量)与腐蚀性之间无明确的关系。
原油硫含量大于1%的为高硫原油。
硫化物的腐蚀与温度密切相关。
①、T < 120 C,无水情况下无腐蚀性,有水存在时,则形成低温湿硫化氢腐蚀环境。
②、120C VT W 240C,活性硫化物未分解,腐蚀性很低。
③、240C VT W 340C,硫化物开始分解生成硫化氢,腐蚀性增强,随着温度的升高而腐蚀加剧。
④、340C VTV400C,硫化氢分解为H和S,硫醇开始参与腐蚀反应,腐蚀进一步加剧。
⑤、426C VTV430C ,高温硫腐蚀最严重。
⑥、T>480C,腐蚀性下降;高于500C后为氧化腐蚀。
2、无机盐的腐蚀原油中含有水分,水分中含有盐类,主要成分是氯化钠、氯化镁和氯化钙。
氯化镁和氯化钙易受热水解,生成氯化氢。
氯腐蚀。
3、环烷酸的腐蚀环烷酸为原油中各种酸(有机酸)的混合物,分子量在很大 范围内变化(180〜350)。
环烷酸的腐蚀性与温度密切相关。
220C 以下时基本无腐蚀性,以后随温度的升高腐蚀性逐渐增强,在 270〜280 C 时腐蚀最大,温度再升高则腐蚀性下降。
温度升高到 350 C 附近时腐蚀又急剧增加,400 C 以上就没有腐蚀了。
环烷酸腐蚀发生在液相,若气相中没有凝液产生,也没有雾沫夹带,则中,流速高的部位腐蚀越严重,因而被腐蚀的金属表面光滑,呈 沟槽状。
炼油装置中的腐蚀类型及防护措施详解
案例一:某炼厂常减压装置的腐蚀失效
腐蚀类型
常减压装置的腐蚀主要是由于高温、高压、高流速等极端工艺条件 下的化学腐蚀和冲刷腐蚀。
失效原因
主要原因是设备材质选择不当,不能承受装置内部的腐蚀环境;另 外,工艺介质中的腐蚀介质含量较高,如硫化氢、氯化氢等。
防护措施
应选择适合炼油装置高温、高压、高流速等极端条件的耐蚀材料;同 时,加强设备的定期检测和维护,确保设备处于良好的工作状态。
电化学方法
通过测量腐蚀速率、电流、电阻等电化学参数,评估炼油装置的 腐蚀情况。
声学方法
利用超声波、射线等手段检测设备内部腐蚀情况,具有无损、高 效的优点。
光纤传感技术
利用光纤传感器对腐蚀介质进行实时监测,具有高灵敏度、抗干 扰能力强等优点。
离线腐蚀检测方法
常规检测方法
通过定期对设备进行外观检查、壁厚测量、无损检测等方法,了解设备的腐蚀 情况。
高性能材料的应用
随着材料科学与工程的发展,新型的高性能材料如高耐蚀 合金、钛合金、复合材料等将被更广泛地应用于炼油装置 中,以提高设备的耐蚀性能。
材料的优化与设计
通过材料的优化与设计,可以降低材料成本,同时提高其 耐蚀性能,为炼油装置的腐蚀防护提供更多选择。
材料性能的监测与控制
借助先进的检测技术和仪器,实现对材料性能的实时监测 与控制,确保设备在运行过程中的安全性与稳定性。
03
新型防腐蚀涂料
研发新型的防腐蚀涂料,如导电涂料、超疏水涂料等,可有效提高炼油
装置的耐蚀性能,降低设备维护成本。
企业与科研机构在防腐蚀研究方面的合作与创新
产学研合作
通过企业与科研机构的紧密合作,共同开展防腐蚀技术的研究与创新,实现科技成果的快 速转化。
炼化装置整体腐蚀防护技术
炼化装置整体腐蚀防护技术炼化装置是石油化工行业的重要设施,其生产过程中容易受到腐蚀的影响。
为了保障炼化装置的安全运行和延长设备的使用寿命,必须采取有效的腐蚀防护技术。
本文将围绕炼化装置整体腐蚀防护技术展开讨论,包括腐蚀原因分析、腐蚀防护技术分类、应用案例分享等内容。
## 一、炼化装置腐蚀原因分析炼化装置腐蚀主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀和高温氧化腐蚀等几种类型。
化学腐蚀是由于介质的特性引起的,例如酸性介质、碱性介质和盐性介质等都会对设备材料产生腐蚀;电化学腐蚀是由于设备表面金属和介质之间的电化学反应引起的腐蚀,例如金属被电化学腐蚀会产生锈蚀;而高温氧化腐蚀是因为高温下金属与氧气作用产生的腐蚀现象,例如设备处于高温介质中时的腐蚀。
## 二、炼化装置腐蚀防护技术分类针对不同类型的腐蚀,炼化装置腐蚀防护技术主要包括材料选择、涂层保护、阳极保护和设备监测等技术手段。
### 1. 材料选择材料选择是炼化装置腐蚀防护的首要技术手段。
通过选择抗腐蚀性能良好的材料,如不锈钢、耐酸碱合金等,可以减少设备受腐蚀的程度,延长设备的使用寿命,从而提高设备的安全性和可靠性。
### 2. 涂层保护涂层保护是通过在设备表面涂覆一层耐蚀涂料,以隔绝设备表面和介质的直接接触,从而达到防腐蚀的目的。
常用的涂层材料包括环氧树脂、聚氨酯、氟树脂等,这些材料具有良好的耐蚀性能和耐高温性能。
### 3. 阳极保护阳极保护是一种利用阳极保护原理来降低金属材料在电化学腐蚀介质中的腐蚀速率的技术手段。
通过在设备表面安装阳极,利用阳极与金属材料产生电流的原理,减少金属材料的电化学腐蚀,从而实现腐蚀防护的效果。
### 4. 设备监测设备监测是通过各种先进的监测设备,对设备进行实时、全面的监测,及早发现设备腐蚀问题并采取相应的修复措施,以减少腐蚀损失,提高设备的安全性和可靠性。
## 三、炼化装置腐蚀防护技术应用案例分享### 案例一:材料选择某炼化装置使用的废气处理设备,在设计选择材料时,充分考虑了废气中的酸性物质对设备的腐蚀影响,最终选择了具有良好抗酸蚀性能的不锈钢材料,保证了设备能够稳定运行。
炼油装置中的腐蚀类型和防护措施方案
腐蚀评估标准与程序
腐蚀速率标准
根据设备材料和工况条件,制定合理 的腐蚀速率标准,用于评估炼油装置 的腐蚀状况。
定期检查与维护
制定定期检查计划,对炼油装置进行 全面的腐蚀检查,及时发现并处理腐 蚀问题。
风险评估
对炼油装置进行风险评估,识别高风 险区域和关键设备,采取相应的防护 措施。
在线监测与远程监控
利用在线监测系统和远程监控技术, 实时监测炼油装置的腐蚀状况,实现 远程管理和预警。
在线监测与远程监控
在线腐蚀监测系统 通过安装腐蚀传感器和数据采集 系统,实时监测炼油装置的腐蚀 状况,并将数据传输至监控中心 进行分析和处理。
报警与预警 设定腐蚀数据报警阈值,当监测 数据超过预设阈值时,及时发出 报警信息,提醒管理人员采取相 应措施。
局部腐蚀
局部腐蚀是指炼油装置中材料表面某些区域受到腐蚀的情况 。
局部腐蚀通常表现为在材料表面出现点蚀、坑蚀、裂纹等局 部损伤。这种腐蚀类型通常是由于腐蚀介质在材料表面形成 浓差电池或者由于材料表面的缺陷、应力集中等原因引起的 。
电偶腐蚀
电偶腐蚀是指由于不同金属接触,形成电位差,引发的加 速腐蚀现象。
环境污染会对生态系统造成破坏,影响人类健康和社会可持续发展。
03
炼油装置的防护措施方案
材料选择与控制
耐腐蚀材料
选择具有优异耐腐蚀性能的材料,如 不锈钢、合金钢等,以抵抗炼油过程 中的腐蚀介质。
材料质量控制
确保材料的质量符合标准,避免因材 料缺陷导致的腐蚀问题。
表面涂层保护
涂层材料选择
选用具有良好耐腐蚀性能、附着力和耐磨性 的涂层材料,如防腐涂料、陶瓷涂层等。
缓蚀剂添加工艺控制
优化缓蚀剂的添加工艺,确保缓蚀剂能够在 炼油装置中均匀分布,提高防腐效果。
炼油设备的腐蚀及其防护对策
炼油设备的腐蚀及其防护对策1. 引言炼油设备在石油加工过程中起着至关重要的作用。
然而,由于炼油设备经过长时间高温高压操作,其表面容易受到腐蚀的影响。
腐蚀会导致设备性能下降、寿命缩短甚至发生事故。
因此,了解炼油设备的腐蚀机理以及采取适当的防护对策对于确保设备运行的稳定性和安全性至关重要。
2. 炼油设备的常见腐蚀类型2.1 酸性腐蚀酸性腐蚀是指由于介质中存在酸性物质,如硫酸、盐酸等,使得炼油设备表面金属发生腐蚀反应的情况。
酸性腐蚀会导致设备金属表面产生洗蚀、蚀孔、蚀坑等现象,严重时甚至会造成设备的泄漏。
此外,酸性腐蚀还会破坏设备的防腐涂层,加剧腐蚀的发展。
2.2 电化学腐蚀电化学腐蚀是指由于设备金属表面与介质中的电解质产生电化学反应而导致的腐蚀现象。
电化学腐蚀包括腐蚀速率较慢的普通腐蚀和速度较快的局部腐蚀。
普通腐蚀是在整个金属表面均匀腐蚀的现象,而局部腐蚀则是在特定部位出现的腐蚀现象。
电化学腐蚀的发生与介质的PH值、温度、溶解氧的含量以及金属的电位等因素密切相关。
2.3 废物腐蚀废物腐蚀是由于炼油过程中产生的废物或副产物对设备金属表面产生腐蚀作用导致的。
废物中常含有硫、盐等腐蚀性物质,它们在炼油设备中积聚并引发腐蚀反应,加速设备的老化和腐蚀。
3. 炼油设备腐蚀防护对策3.1 材料选择选择适合的材料对于防止炼油设备腐蚀具有至关重要的意义。
通常情况下,不同的腐蚀环境对材料的腐蚀性能要求不同。
例如,在酸性环境中,具有良好耐酸性能的材料,如不锈钢等,是首选材料。
而在高温高压条件下,具有优异耐热性能的合金材料更适合作为炼油设备的构建材料。
3.2 防腐涂层采用防腐涂层是减缓炼油设备腐蚀的重要手段之一。
防腐涂层可以保护金属表面不受腐蚀介质的直接接触,减少腐蚀的发生。
通常采用的防腐涂层包括有机涂层和无机涂层。
有机涂层主要是环氧树脂、氟碳漆等,而无机涂层主要是陶瓷涂层、玻璃涂层等。
在选择防腐涂层时需要考虑介质的腐蚀性质以及操作条件。
(设备管理)炼油设备腐蚀与防护专题
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 、MgCl 2、CaCl 2等,盐类的含量一般为(5~130)×10-6,其中NaCl 约占75%、MgCl 2约占15%、CaCl 2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: HCl OH Mg O H MgCl 2)(2222+→+HCl OH Ca O H CaCl 2)(2222+→+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. 硫化物原油中存在的硫化物主要有硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物以及环状硫化物等。
胜利油以及中东油的含硫量都非常高,原油加工的过程中,硫化物会受热分解成硫化氢而产生腐蚀,硫化氢的生成量主要是由总硫含量、硫的种类及温度等众多因素决定的,但硫化氢的生成量与总的硫含量不成正比。
3. 环烷酸环烷酸是一种存在于石油中的含饱和环状结构的有机酸,其通式为RCH 2COOH ,石油中的酸性化合物包括环烷酸、脂肪酸、以及酚类,而以环烷酸的含量最多,故一般称石油中的酸为环烷酸,因此石油中的酸是一种非常复杂的混合物,其分子量的差别很大,在180~700之间,又以300~400之间的居多,其沸点范围大约在177~343℃之间。
4. 氮化物原油中的氮化物主要有吡啶、吡咯及其衍生物。
炼油装置中的腐蚀类型及防护措施详解PPT课件
加工含盐、硫较多的原油对炼厂设备腐蚀极为严重,其程度除与盐、硫 含量有关外,还与腐蚀环境有关。其腐蚀环境可分为高温和低温两大类,每一类 又因其他介质如 HCI、HCN等的加入而又有其不同的腐蚀类型 。原油脱盐后, 含盐量量小于 5mg/L,塔顶冷凝水含 Cl-含量应小于 0.002%。
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• 所以各炼厂经一次脱盐后,所剩 的盐类中镁盐、钙盐仍为主要成分。 这就是系统中存在HCl的主要来源 。
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• 即使炼制低硫原油(如大庆原油),如果 脱盐效果不好,或不进行脱盐,则原油中 的盐在常压塔顶冷凝冷却部位,因HCI-
H2S- H2O而导致的腐蚀同样严重。所以无
论炼制何种含硫原油 第9页/共53页 ,均应注意原油脱盐, 控制脱盐后的含盐量。 。
氢30~40mg/L)相比,设备腐蚀程度并无明显
加CI- 2S-H2O 部 位 防 腐 措 施 : 此 部 位 防 腐 以 工 艺 防 腐 为 主 、 材 料 防 腐 为 辅 。
工艺防腐采用“一脱四注”(脱盐、注碱、注缓蚀剂、注氨及注水)。经“一脱四注” 后.控制适当的工艺指标,如当 PH值为 7.5~8.5时,则碳钢设备如常压塔顶空冷 器的腐蚀速率可低于0.2mm/a。
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(2)S-H2S-RSH-RCOOH(环烷酸)型
腐蚀部位:基本同于S-H2S-RSH型,但目前炼制高酸值原油的炼油厂,主要腐 蚀部位集中在减压炉、减压转油线及减压塔进料段以下部位,常压炉系统戏之,焦 化装置又次之。
腐蚀形态:环烷酸作用的腐蚀形态为带有锐角边的蚀坑和蚀槽。
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•
氰离子在碱性的H2S-H2O溶液中有两
种作用:氰化物溶解保护膜FeS,而加速H2S
炼油装置设备的氢腐蚀、氢鼓包、氢脆和氢蚀
炼油装置设备的氢腐蚀、氢鼓包、氢脆和氢蚀1.氢鼓包定义:氢原子扩散到金属内部(大部分通过器壁),在另一侧结合为氢分子逸出。
如果氢原子扩散到钢内空穴,并在该处结合成氢分子,由于氢分子不能扩散,就会积累形成巨大内压,引起钢材表面鼓包甚至破裂的现象称为氢鼓包。
低强钢,尤其是含大量非金属夹杂物的钢,最容易发生氢鼓包。
产生氢鼓包的腐蚀环境:介质中通常含有硫化氢、或者砷化合物、或者氰化物、或者含磷离子等毒素。
这些介质阻止了放氢反应。
预防措施:消除毒素介质;如果不能消除,选用空穴少的镇静钢,也可采用对氢渗透低的奥氏体不锈钢。
或者采用镍衬里、衬橡胶衬里、塑料保护层、玻璃钢衬里等;有时加入缓蚀剂。
体心立方晶格的致密度为0.68(即晶格中有68%的体积被原子所占据,其余为空隙),配位数为8(配位数越大,原子排列越紧密,空隙越小);面心立方晶格和密排六方晶格的致密度为0.74,配位数为12。
2.氢脆定义:在高强钢中金属晶格高度变形,氢原子进入金属后使晶格应变增大,因而降低韧性及延性,引起脆化,这种现象为氢脆。
氢脆与钢内的空穴无关,所以仅仅靠使用镇静钢无效。
预防措施:选用对氢脆不敏感的材料,如选用含Ni、Mo的合金钢。
在制造过程中,尽量避免或减少氢的产生。
3.氢蚀定义:在高温高压环境下,氢进入金属内与一种组分或元素产生化学反应使金属破坏,称为氢蚀。
如在200℃以上氢进入低强钢内与碳化物反应生成甲烷气体,这种气体占有很大体积使金属内产生小裂缝及空穴,从而使钢变脆,在很小的形变下即破裂。
这种破裂没有任何先兆,是非常危险的。
预防措施:选用抗氢钢。
可选用16MnR(HIC)、15CrMoR(相当于1Cr-0.5Mo)、14Cr1MoR (相当于1.25Cr-0.5Mo)、2Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo、2.25Cr-1Mo-0.25V、3Cr-1Mo-0.25V等。
抗氢钢中的Cr和Mo能形成稳定的碳化物,这样就减少了氢与碳结合的机会,避免了甲烷气体的产生。
炼油设备的腐蚀及其防护对策
炼油设备的腐蚀及其防护对策炼油设备在长时间使用过程中易受腐蚀的影响,这会影响设备的使用寿命和性能。
腐蚀不仅造成设备表面的外观损坏,同时还可能导致设备的机械强度下降,从而影响设备的安全性能。
因此,对炼油设备进行腐蚀防护至关重要。
腐蚀的主要原因是化学介质和环境对设备材料的侵蚀,炼油设备通常使用的材料有碳钢、不锈钢等。
针对不同的腐蚀情况,可以采取不同的防护对策:1. 表面处理:通过喷涂或浸渍等方法,在设备表面形成外层保护膜,阻隔介质和环境对设备表面的侵蚀。
常见的表面处理包括涂层、镀层等。
2. 材料选择:选择对特定介质有较好抗腐蚀性能的材料,如使用耐腐蚀合金钢、玻璃钢等材料。
3. 防护层:在设备内部涂覆防腐蚀层,以防止介质对设备内部结构的侵蚀。
4. 循环水系统:采用循环水系统,对设备进行定期清洗和冲洗,防止介质在设备表面停留过久导致腐蚀。
5. 清洗保养:定期对设备进行清洗、检修和保养,及时发现并处理设备表面的腐蚀问题。
总之,针对炼油设备的腐蚀问题,可以通过表面处理、材料选择、防护层、循环水系统和清洗保养等多种措施来进行预防和防护,以延长设备的使用寿命,保障设备的安全性能。
腐蚀是炼油设备长期运行过程中面临的主要挑战之一。
它不仅影响设备的使用寿命和性能,还可能导致设备的损坏和安全隐患。
因此,炼油设备的腐蚀防护对策需要综合考虑材料选择、表面处理、防护层、定期清洗和保养等方面。
首先,材料选择对于腐蚀防护至关重要。
在外部环境腐蚀的情况下,选择耐腐蚀性能较好的材料显得尤为重要。
例如,对于耐酸碱腐蚀需求较高的设备部件,可以选择不锈钢或耐酸碱合金钢等材料,而在其他情况下,碳钢也是一种经济实用的选择。
另外,针对不同的介质腐蚀情况,可以根据介质的特性选择合适的材料。
其次,表面处理也是一种常用的腐蚀防护手段。
通过表面处理,可以在设备表面形成一层保护膜,以阻隔介质和环境对设备表面的侵蚀。
常见的表面处理方法有喷涂、浸渍、镀层等。
石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施.
石油化工设备常见腐蚀类型及其防腐措施(一)低温HCl-H2S-H2O型腐蚀与防腐1、主要腐蚀设备及部位主要腐蚀设备:此腐蚀环境主要存在于常减压装置的初馏塔和常减压塔的顶部(顶部五层塔盘以上部位)及其塔顶冷凝冷却器系统。
腐蚀部位:主要指常压塔上部五层塔盘、塔体及部分挥发线、冷凝冷却器、油水分离器、放水管和减压塔部分挥发线、冷凝冷却器等部位。
在无任何工艺防腐措施情况下,腐蚀十分严重,具体情况为:(1)常压塔顶及塔内构件,如无工艺防腐措施,碳钢腐蚀率高达2mm/a。
采用0Crl3材料作衬里,浮阀则出现点蚀,用18—8型奥氏体不锈钢作衬里则出现应力腐蚀开裂。
(2)冷凝冷却器是腐蚀最严重的部位。
在无任何防腐措施时,碳钢腐蚀率可高达2mm/a。
采用18—8型奥氏体不锈钢制冷凝器则在3个月到4年间陆续出现应力腐蚀破裂。
冷凝冷却器入口端(约100mm)处于高速两相流动时,在胀口处有冲状腐蚀。
空冷器更为严重,碳钢的腐蚀率可高达4mm/a。
(3)后冷器、油水分离器及放水管的腐蚀一般较前项为轻,腐蚀率随冷凝水pH值高低而变,一般为0.5~2.0mm/a。
(4)减压塔顶冷凝冷却器是减顶系统腐蚀主要几种的设备,无任何工艺防腐措施时,碳钢腐蚀率可高达5mm/a。
腐蚀形态:对碳钢为均匀减薄;对Crl3钢为点蚀;对1Crl8Ni9Ti钢则为氯化物应力腐蚀开裂。
腐蚀机理:HCl—H2S—H20部位的腐蚀主要是原油含盐引起的。
原油加工时,原油中所有的成酸无机盐如MgCl2、CaCl2等,在一定的温度及有水的条件下可发生强烈的水解反应,生成腐蚀性介质HCl。
在蒸馏过程中HCl和硫化物加热分解生成的H2S随同原油中的轻组分一同挥发进入分馏塔顶部及冷凝冷却。
当HCl和H2S2、HCl—H2S—H20环境下的防腐蚀措施此部位防腐应以工艺防腐为主,材料防腐为辅。
(1)工艺防腐措施“一脱四注”(原油深度电脱盐,脱后注碱、塔顶馏出线注氨、注缓蚀剂、注水)。
石油炼制设备腐蚀的防治措施
石油炼制设备腐蚀的防治措施摘要:石油炼制设备是石油加工过程中最关键的组成部分之一。
然而,由于石油中含有大量的硫、氮、氯等腐蚀性物质,石油炼制设备容易受到腐蚀的影响。
腐蚀会导致设备的性能下降,甚至造成设备的损坏和停机,给石油炼制工业带来巨大的损失。
设备腐蚀不仅会影响设备的正常运行,还会导致设备损坏、生产事故,甚至可能威胁到人身安全。
因此,对石油炼制设备进行防腐措施是十分重要的。
关键词:石油炼制设备;腐蚀机理;防腐措施;1石油炼制设备腐蚀类型石油炼制设备的腐蚀类型主要包括腐蚀、磨损腐蚀、高温腐蚀、酸性腐蚀和微生物腐蚀等。
(1)腐蚀是石油炼制设备最常见的腐蚀类型之一。
腐蚀是指金属表面与介质中的化学物质发生反应,使金属表面产生物理或化学变化的过程。
石油中的硫、氮、氯等物质易与金属发生化学反应,形成金属盐,导致设备发生腐蚀。
腐蚀会使设备表面产生腐蚀坑、腐蚀层等,降低设备的强度和使用寿命。
(2)磨损腐蚀是石油炼制设备容易出现的腐蚀类型。
磨损腐蚀是指介质中的颗粒物或流体的冲击和摩擦作用下,引起金属表面局部的磨损和腐蚀。
石油中含有大量的杂质和颗粒物,这些杂质会在设备内部引起磨损腐蚀。
磨损腐蚀会导致设备表面磨损、凹陷、开裂等,降低设备的密封性和耐久性。
(3)高温腐蚀是石油炼制设备在高温环境下容易受到的腐蚀类型。
高温下,金属与介质中的氧、硫、氯等物质发生反应,形成金属氧化物、硫化物、氯化物等,造成设备表面发生高温腐蚀。
高温腐蚀会使设备表面产生脱层、剥落等现象,降低设备的强度和耐腐蚀性能。
(4)酸性腐蚀也是石油炼制设备常见的腐蚀类型之一。
酸性腐蚀是指介质中的酸性物质对金属表面产生腐蚀作用。
石油中的硫酸、盐酸等酸性物质容易引起设备表面的酸性腐蚀。
酸性腐蚀会使设备表面产生腐蚀坑、腐蚀层等,降低设备的强度和使用寿命。
(5)微生物腐蚀也是石油炼制设备容易受到的腐蚀类型之一。
微生物腐蚀是指微生物在介质中生长繁殖,产生酸性物质和粘附物,导致金属表面产生腐蚀的现象。
炼油设备腐蚀与防护
炼油设备腐蚀与防护随着炼油厂原油的不断劣质化,炼油设备的腐蚀日趋明显。
设备腐蚀的加剧严重威胁到各装置的安全、生产、长周期运行。
一、腐蚀我们炼油厂是按加工低硫油〔S<1.0%(质),低酸值<0.5mgKOH/g〕工艺设计的,并且对各装置也进行了不同程度的扩量改造。
保证了基本生产运行,但也发生了许多腐蚀事故。
如近来精制车间反应器内的硫化物自燃,重整车间加氢设备被硫化物腐蚀所造成的大批量更换。
不但造成了经济损失,也制约着装置的安全、生产、长周期运行。
二、典型腐蚀形态1、炼油设备氯化物腐蚀原油一般都含有0.01%~22%的氯化物盐类,到炼油厂含盐量一般在10~1000mg/L,其主要成份是NaCI、CaCI2和MgCI2等无机盐,在加工过程中与原油中的水一起蒸馏汽化,带入常压塔顶部的各个设备,CaCI2、MgCl2等无机盐在水的露点状态下很容易发生水解。
其反应式为:CaCl2+H2O →2HCl+Ca(HO)2MgCI2+H2O →2HCl+Mg(HO)2水解反应产生的HCl与水在露点温度附近对装置设备将产生严重的腐蚀与破坏。
腐蚀介质环境主要是HCl-H2S-H2O体系。
目前能完全耐HCl-H2S-H2O露点附近温度范围腐蚀的金属材料很少,其腐蚀速度与盐含量成正比。
也就是说,盐、水和温度是形成装置设备(常压)腐蚀的必要条件。
如我厂常压塔顶设备内部件经常发生严重腐蚀穿孔。
2、炼油设备硫化物腐蚀硫化物腐蚀主要是硫化氢、有机硫醇及元素硫等活性硫化物引起碳钢和低合金钢制造的管线、塔器、反应器、换热器和储罐等设备的化学腐蚀。
如:H2 S在一定温度条件下溶于水形成氢硫酸,氢硫酸与金属反应生成硫化亚铁,对设备造成腐蚀。
再比如:SO2易溶于水,形成亚硫酸,其酸性比氢硫酸强。
在水和水蒸气存在的条件下,SO2在其露点以下形成亚硫酸,亚硫酸与钢材反应生成亚硫酸铁(FeSO3),从而使设备严重腐蚀。
3、石油酸腐蚀石油酸是原油中各种酸性化合物的总称。
炼油装置中的腐蚀类型和防护措施方案
炼油过程中,氯化物与碳钢材料发生反应生成氯化铁,导致腐蚀。
原因
氯化腐蚀会导致材料表面出现斑点和坑洞,严重时可能导致设备泄漏。
影响
炼油装置所处的环境可能含有多种腐蚀介质,如酸、碱、盐等,导致不同材料的腐蚀。
环境腐蚀
生物腐蚀
电化学腐蚀
炼油装置中的微生物和细菌对设备产生腐蚀作用,如硫酸盐还原菌等。
由于电流的存在,不同金属之间产生电化学反应导致腐蚀。
炼油装置中的腐蚀类型和防护措施方案
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目录
炼油装置中的腐蚀概述炼油装置中的腐蚀类型炼油装置中腐蚀防护措施方案炼油装置中腐蚀防护措施的应用案例炼油装置中腐蚀防护措施的未来发展趋势
01
CHAPTER
炼油装置中的腐蚀概述
腐蚀是材料与环境之间的物理化学作用,导致材料的结构、性能和外观发生改变。
缓蚀剂防护是一种通过添加缓蚀剂来减缓金属腐蚀速度的方法。
阴极保护是一种通过改变金属表面的电化学性质来防止腐蚀的方法。
应用案例包括对炼油装置中的金属设备进行阴极保护,以防止设备受到腐蚀。
该方法具有保护效果好、使用寿命长等优点,但长期使用可能会增加维护成本。
工艺操作优化是通过改进工艺流程和操作条件来降低炼油装置中金属设备的腐蚀速度。
阴极保护是一种通过改变金属表面的电化学性质来减缓腐蚀速率的方法。
阴极保护的方法包括外加电流法和牺牲阳极法。外加电流法是通过外部电源提供电流,使金属表面变为阴极,从而达到防腐蚀的目的。牺牲阳极法是利用比金属更活泼的金属作为阳极,使金属表面变为阴极,从而达到防腐蚀的目的。
阴极保护的优点包括能够提供长期的防腐蚀保护、适用范围广等,但需要定期维护和监测,同时需要注意对其他金属的影响。
炼油设备的腐蚀与防护
炼油设备的腐蚀与防护引言石油炼制是将原油转化为可使用的燃料和化工产品的过程。
在炼油过程中,炼油设备扮演着至关重要的角色。
然而,由于炼油设备在高温、高压和多种化学物质的环境下运行,常常遭受腐蚀的侵袭。
本文将探讨炼油设备的腐蚀原因、常见的腐蚀类型以及相应的防护措施。
腐蚀原因炼油设备的腐蚀主要是由于以下原因引起的:1.化学腐蚀:炼油过程中使用的酸、碱等化学物质会对设备表面产生腐蚀性作用,加速设备的腐蚀。
2.电化学腐蚀:当炼油设备表面存在异质金属,形成电池反应,并产生电流,引发设备的电化学腐蚀。
3.高温腐蚀:在高温环境下,炼油设备中的金属会与酸、碱等气体或液体发生反应,导致设备的高温腐蚀。
4.磨蚀腐蚀:在炼油设备中,流体流动过程中会带来颗粒的冲刷和撞击,导致设备表面的磨蚀腐蚀。
腐蚀类型根据腐蚀过程的不同,炼油设备的腐蚀可分为以下几种类型:1.点蚀腐蚀:在设备表面形成许多小孔,造成局部点蚀。
2.板蚀腐蚀:在设备表面形成片状腐蚀,并逐渐扩大形成大面积的腐蚀。
3.斑蚀腐蚀:在设备表面形成不规则的大斑点蚀,可能引起设备的局部破裂。
4.高温氧化腐蚀:在高温下,设备表面的金属与氧气反应生成金属氧化物,导致设备表面的腐蚀。
防护措施为了减缓炼油设备的腐蚀速度,以下是一些常见的防护措施:1.材料选择:选择适用于炼油条件的高耐蚀性材料,如不锈钢、镍合金等。
在选材时要考虑设备的工作环境和所需的物理性能。
2.防蚀涂层:在设备表面涂覆防蚀涂层,如耐蚀漆、耐酸碱涂层等,以提供额外的保护层。
3.阳极保护:对于容易发生电化学腐蚀的设备,可以采用阳极保护技术,通过外加电流形成保护电场,减少设备的电化学腐蚀。
4.清洗与维护:定期对设备进行清洗和维护,及时清除设备表面的杂质和腐蚀产物,以延缓腐蚀的发生。
5.腐蚀监测:使用腐蚀监测技术对设备进行实时监测,及时发现腐蚀情况,采取相应的防护措施。
结论炼油设备的腐蚀是炼油过程中不可避免的问题,但通过合理的防护措施,可以减缓腐蚀速度,延长设备的使用寿命,提高炼油效率。
炼油设备的腐蚀及其防护对策
氮,% 0.0256
0.2053 0.0227
0.0117 0,029 0.065 0.265
0.15 0.13
酸值 mgKOH/g
0.11 0.36 0.33 0.20 0.92 无 0.68 0.23 0.070 0.11 0.077 0.33~O.38 0.13 0.05~0.13 0.O6 0.03 0.31
5.国内外原油所含腐蚀介质
表3-1国内原油腐蚀介质含量
腐蚀介质 产地
盐,mg/L
大庆 辽河(北区) 辽河(中区) 辽河(南区) 大港(羊三木) 胜利(孤岛油) 胜利(孤东油) 胜利(胜利油) “管输油”① 中原油田
20~110 2.O7
7.0~172.8 69.9~l37.4
15.1 183.O 20~200 14.3~129 135
第1节 炼油系统中的腐蚀介质
一、原油中的腐蚀介质 二、炼油厂的腐蚀环境
一、原油中的腐蚀介质
1.硫化物
原油中的硫化物主要包括:硫化氢,硫和硫醇;硫醚,多硫醚,噻吩,二 硫化物等。含硫量在0.1%~0.5%的原油叫做低硫原油;含硫量大于0.5%者 为高硫原油;硫化物含量越高对设备腐蚀就越强。 硫化物对设备的腐蚀与 温度t有关:
Fe 2HCl FeCl2 H2
Fe H2S FeS H2
FeS 2HCl FeCl2 H2S
硫化氢和氯化氢在没有水存在时,对设备几乎没有腐蚀。在气相变液相 的部位,出现露水后,则会出现HCl-H2S-H2O型的腐蚀介质。
二、常减压装置的主要腐蚀类型
1. 低温部位的腐蚀
1.2 低温烟气的露点腐蚀
氢向钢材渗透,导致钢材的脆化,主要形式如下。 ①氢脆。 ②表面脱碳。 ③内部脱碳(氢腐蚀)。
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HCI- H2S-H2O部位防腐措施:此部位防腐
以工艺防腐为主、材料防腐为辅。工艺防腐采
用“一脱四注”(脱盐、注碱、注缓蚀剂、注 氨及注水)。经“一脱四注”后.控制适当的 工艺指标,如当 PH值为 7.5~8.5时,则碳 钢设备如常压塔顶空冷器的腐蚀速率可低于
用铬钢钢12Cr2AlMoV),配用317焊
条,焊后750℃热处理。
(3)CO2-H2S-H2O型
腐蚀部位:脱硫装置的再生塔顶的冷凝冷却
系统(管线、冷凝冷却器及回流罐)的酸性 气部位。塔顶酸性气的组成为 H2S(50%~ 60%)、CO2(40%~30%)、 烃 ( 4 % )
及水分。温度为40℃,压力为常压。
必须经过二次脱盐才能除去.
所以各炼厂经一次脱盐后,所剩 的盐类中镁盐、钙盐仍为主要成分。
这就是系统中存在 HCl 的主要来源 。
即使炼制低硫原油(如大庆原油),如果
脱盐效果不好,或不进行脱盐,则原油中
的 盐 在 常 压 塔 顶 冷 凝 冷 却 部 位 , 因 HCI-
H2S- H2O 而导致的腐蚀同样严重。所以无
高温( 240 ~ 500 ℃)重油 H2S 腐蚀类型 有S-S2H-RSH(硫醇)型、S-S2H-RSH-RCOOH
(环烷酸)型、H2+ H2S型。另外还有高温氢腐
蚀、镍钒金属杂质的腐蚀以晶间腐蚀等。
1、低温(T< 120℃)轻油H2S-H20型
(1)HCI-H2S-H2O型
腐蚀部位:主要为常减压装置的初馏塔
论炼制何种含硫原油,均应注意原油脱盐,
控制脱盐后的含盐量。 。
加工含盐、硫较多的原油对炼厂设备
腐蚀极为严重,其程度除与盐、硫含量有关
外,还与腐蚀环境有关。其腐蚀环境可分为
高温和低温两大类,每一类又因其他介质如
HCI、HCN等的加入而又有其不同的腐蚀类 型 。原油脱盐后,含盐量量小于 5mg/L, 塔顶冷凝水含 Cl-含量应小于 0.002%。
0.2mm/a。
(2)HCN- H2S- H2O型
腐蚀部位:催化裂化装置吸收解吸系
统,温度为40~50oC、压力为1.6MPa。
腐蚀形态:对碳钢为均匀腐蚀、氢鼓 泡及硫化物应力腐蚀开裂;对奥氏体不 锈钢则为硫化物应力腐蚀开裂。
原油中许多硫化物在催化裂化中被分解为
H2S,同时原油中的氨化物也以一定的比
炼油装置中的 腐蚀类型及防护措施
刘小辉
中石化ห้องสมุดไป่ตู้司茂名分公司设备监测研究中心
加工含盐、硫较多的原油对炼厂设
备腐蚀极为严重,其程度除与盐、硫含
量有关外,还与腐蚀环境有关。其腐蚀 环境可分为高温和低温两大类,每一类
又因其他介质如
HCI、HCN 等的加人而
又有其不同的腐蚀类型
低温部位通常指T≤230℃,且有水存在部 位主要有常减压、催化裂化、焦化等装置的 塔顶及其冷凝冷却系统,腐蚀类型为电化学 腐蚀腐蚀严重。因介质不同而产生不同的腐 蚀类型。其中低温( T<120℃)轻油 H2S-H20 腐蚀类型有: HCl-H2S-H2O 型、 HCN-H2S-H2O 型 , CO2-H2S-H2O 型 、 RNH2( 乙 醇 胺 ) - CO2H2S-H2O型、H2S-H2O型。另外还有连多硫酸的 腐蚀、低温烟气的硫酸露点腐蚀。
和常压塔顶部(顶部五层塔盘及其上部)及 塔顶冷凝冷却系统。
腐蚀形态:对碳钢为均匀腐蚀,对
Cr13 钢为点蚀,对 1CR18Ni9Ti 钢则为氧
化物应力腐蚀开裂。
氯化氢和硫化氢在没有液态水时(气象 状态)对设备腐蚀很轻,或基本无腐 蚀.(如常压塔顶部封头及常顶馏出线气相 部位)但在汽相变液相的相变部位,出现冷 暖水之后,则形成 HCl-H2S-H2O 型腐蚀介质, 对设备腐蚀严重(如常压塔顶部塔盘、塔顶 冷凝器、冷凝器等有相变部位)。 上述腐蚀部位的防腐措施如不当,不但要 消耗大量钢材,而且对炼厂正常生产影响也 大。这种腐蚀的影响因素很多,主要影响因素 为Cl-、H2S含量和PH值。
腐蚀形态:对碳钢为氢鼓泡及焊缝开裂,对 Cr5Mo、1Crl3及低合金钢而使用不锈钢焊条则
为焊缝处的硫化物应力腐蚀开裂。其腐蚀机理 为H2S-H2O型的腐蚀及开裂。
CO2-H2S-H2O部位防腐措施:此部 位宜使用碳钢,并控制焊缝硬度不大于 HB200。此部位不宜使用Cr5Mo和1Crl3钢, 更不应采用一般不锈钢焊条。
例存在于裂解产物中,其中有 1%~2%的 氨化物以 HCN形态存在,而形成了 HCN
-H2S-H2O腐蚀环境。HCN的存在对 H2S-
H2O的腐蚀是起促进作用的。 。
氰离子在碱性的 H2S-H2O溶液中有两种 作用:氰化物溶解保护膜 FeS,而加速 H2S 的 腐蚀,且产生有利于氢向钢中的渗透;氰化 物消除掉溶液中的缓蚀剂。 。
(4)RNH2-CO2-H2S-H2O型
腐蚀部位:干气及液化石油气脱 硫的再生塔底部系统及富液管线系统, 温度高于90℃,压力约0.2MPa。
在吸收解吸系统,随着 CN- 的存在和浓 度的增加,对设备的腐蚀影响也增大。当催 化原料中 CN- 总量大于 0 . 1 %时,就会引起
设备的严重腐蚀,当CN- 大于0.05%时,促
进腐蚀的作用明显存在。
HCN-H2S-H2O防腐措施:可采
用水洗办法,将氰化物脱除,或注入
多硫化物有机缓蚀剂,将氰化物消除。 这两种方法可减缓设备的腐蚀。或采
PH值:原油脱盐后,塔顶部位的PH值
2~3(酸性),但经注氨后,可使溶液呈
碱 性,此时PH值可大于7,国内炼厂在“一脱四 注”后,控制 PH 值为 7 . 5 ~ 8 . 5 。这样可
以
H2S浓度:对常压塔设备腐蚀的影响不甚显著,
如胜利炼油厂炼制孤岛原油时,北常减压塔顶冷
凝水含硫化氢1070mg/L,与一般情况(含硫化氢
Cl-浓度:在HCI- H2 S- H2 O腐蚀分质 中,HCI的腐蚀是主要的.其关键因素 为含量, HCI 含量低则腐蚀轻微, HCI
含量高则腐蚀加重。HCI来源于原油中
的氯盐。原油经一次脱盐后,不易水解
的NaCl占含盐量的35%一40%,而易水
解的 MgCl:和 CaCl。仍占 60 %~ 65 %,