炼厂设备的腐蚀及对策
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氮化物:主要为吡啶,吡咯及其衍生物。在高温及催化剂作用 可分解成可挥发的氨和氰化物(HCN)。分解生成的氨将在焦化 加氢等装置形成NH4C1,造成塔盘垢下腐蚀或冷换设备管束的 塞。HCN的存在对催化装置低温H2S-H2O部位的腐蚀起到促进 用,造成设备的氢鼓泡、氢脆和硫化物应力开裂。
此外还含有部分氧、有机氯化物、重金属等。
意见:API581可以作为选材的依据,同时要考虑油腐蚀的特殊
性
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
⊙国内最新动态-含硫原油选材导则:SH/T3096-2008
腐蚀裕量: 1. 设备:腐蚀裕量≤6.0mm; 2. 管道:碳素钢腐蚀裕量≤6.0mm、低合金钢和铬钼钢腐蚀裕量≤3.2mm或高合
序号 10 11 12 13 14 15 16 17 18
腐蚀类型 高温氢腐蚀 氧化 热疲劳 酸性水腐蚀(酸性) 耐热衬里退化 石墨化 回火脆化 脱碳 苛性碱开裂
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理
序号
腐蚀类型
19 苛性碱腐蚀
20 侵蚀/冲蚀
21 碳酸盐应力腐蚀开裂
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
⊙ 含硫油和含酸油选材对比
选腐蚀率为0.25mm/a,对比不同的资料,选择材料耐硫或硫 +环烷酸介质腐蚀的最高使用温度:
a) API581:
⑴ S>1wt%, 高硫油 碳钢-260℃
5Cr -316℃
9Cr -399℃
⑵ TAN>0.5,含酸油 碳钢-(246-260℃)
等。硫化物对设备的腐蚀与温度t有关:
• (1) t≤120℃硫化物未分解,在无水情况下,对设备无腐蚀;但当含水时 则形成炼厂各装置中轻油部位的各种H2S-H20型腐蚀。
• (2) 120℃<t≤240℃,原油中活性硫化物未分解故对设备无腐蚀;
• (3) 240℃<t≤340℃,硫化物开始分解,生成H2S对设备腐蚀开始,并随 温度升高而腐蚀加重。
炼厂设备的腐蚀及对策
与铁反应H2S和RCOOH分压的影响
•钝化区
•硫化氢 •分压
•钝化区
•腐蚀区
•免蚀区
•环烷酸分压
低硫高酸值原油的腐蚀性可能更强。
增加硫到1%可以增加硫化铁保护膜减缓了腐蚀
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
•离心泵口环
•减压炉出口弯头
•热电偶
0912
•因为反应生成的环烷酸铁溶 •于油被带走,因此具有明显 •的冲刷痕迹
22 胺开裂
23 氯应力腐蚀开裂
24 渗碳
25 氢脆
26 硝酸盐应力腐蚀
27 热冲击
28 汽蚀
29 石墨腐蚀
0912
序号 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
腐蚀类型 短时过热——应力开裂 脆性断裂 σ相/X相脆化 475℃脆化 石墨化 再热裂纹 硫酸腐蚀 HF腐蚀 烟气露点腐蚀 异金属焊缝裂纹 氢致裂纹(HF)
腐蚀最激烈。由于Fe(RCOO)2是油溶性腐蚀产物,能被油流所带走 因此不易在金属表面形成保护膜,即使形成硫化亚铁保护膜,也
与环烷酸发生反应而完全暴露出新的金属表面,使腐蚀继续进行
遭受环烷酸腐蚀的钢材表面光滑无垢,位于介质流速低的部位的
蚀仅留下尖锐的孔洞;高流速部位的腐蚀则出现带有锐边的坑蚀
蚀槽。
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理
序号
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 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091化2
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
炼厂设备的腐蚀及对策
三、炼油厂中典型的腐蚀类型
1.高温硫化物的腐蚀
能与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 腐蚀性不同,二硫化物腐蚀最强。
无机盐
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。
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源
1.原油中存在的腐蚀介质
硫化物:硫化氢,硫和硫醇;硫醚,多硫醚,噻吩,二硫化
工艺防腐 1. 原油混炼 2. 注碱中和 3. 注缓蚀剂
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
2.5 机会高酸油蒸馏装置腐蚀检测
镇海、茂名、广州、金陵四家企业07年材料升级改造后炼制机会 油,08年合肥通用院负责一年的在线监测,包括蒸馏、FCC和焦 装置;
材料升级的按 >220-240℃采用Cr5Mo或>220℃采用321,>288℃ 用316;个别老管线保留Cr5Mo; 高温部位注环烷酸高温缓蚀剂;
5Cr -(316-399℃)
9Cr -(371-399℃)
b) McConomy:
硫wt% 碳钢 ℃ 5Cr ℃
硫腐蚀选材曲线
2
271
327
1
290
354
0.6
0912
321
413
炼厂设备的腐蚀及对策
•⊙ 含硫油和含酸油选材对比
c) 壳牌公司 5Cr>310℃ (大连石化蒸馏装置-沙轻S=1.8W%)
汽油 煤油 柴油
蜡油
渣油
<0.8 <5.2 6-15.5 13.5-44.5 43.6-76
汽油馏分-硫醇为主; 煤油和柴油馏分-硫醚为主,峰值在120℃-250℃之间;硫醇含
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
在石油中的含量比较少,主要分布在250℃以下的馏分中;活性 化物在<350℃馏分中数量不多,腐蚀非常严重;
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
•⊙ 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。
炼厂设备的腐蚀及对策
2020/11/21
炼厂设备的腐蚀及对策
• 一、炼油系统中存在的腐蚀介质及其来源 • 二、 API571 中炼油厂固定设备腐蚀机理 • 三、炼油设备典型腐蚀类型及其防护措施 • 四、炼油厂设备防腐蚀策略
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源
1.原油中存在的腐蚀介质
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源
2.运输和生产中加入的助剂:氯化物、酸、碱、氢 氰酸、糠醛、胺等;
3.炼制过程生成的腐蚀介质: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;
随着油田三次采油技术的应用还加入了大量的有 腐蚀性的助剂
分馏塔重沸炉对流遮蔽管上部减薄:茂名VRDS、镇海与南京加氢 化、洛阳柴油加氢、韩国巍山炼厂加氢裂化;
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炼厂设备的腐蚀及对策
2. 环烷酸腐蚀
2.1 环烷酸的构成
原油中的酸性组分含有环烷酸、脂肪酸、芳香酸、无机酸、酚 类和硫醇等,总称为石油酸。 除胜利原油中的环烷酸占石油酸 的总量百分比小于40%外,其他油田的原油中环烷酸均占原油 酸性物质的90%左右。
• (7) t>500℃,不091是2 硫化物腐蚀范围,为高温炼氧厂设化备的腐腐蚀蚀及。对策
一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源
1.原油中存在的腐蚀介质
环烷酸:(RCOOH,R为环烷基)是石油中有机酸的总称。主要 指饱和环状结构的酸、芳香族酸和脂肪酸。其分子量在 180~ 之间。环烷酸常温下对金属没有腐蚀性,但高温下能与铁等生 环烷酸盐,引起剧烈的腐蚀。
• (4) 340℃<t≤400℃,H2S开始分解为H2和S,腐蚀反应式为:
•
H2S → H2 + S
•
Fe + S → FeS
•
R-S-H(硫醇) + Fe → FeS + 不饱和烃
• (5) 420℃<t≤430℃,高温硫对设备腐蚀最快;
• (6) t>480℃,硫化物近于完全分解,腐蚀率下降;
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炼厂设备的腐蚀及对策
2. 环烷酸腐蚀
2.2 高酸原油主要特点 • 1)原油密度大 • 2)以低硫高酸原油居多; • 3)凝点较低; • 4)氮含量较高; • 5)重金属含量较高; • 6)轻质油收率较低。
2.3 环烷酸腐蚀的特点 环烷酸在低温时腐蚀不强烈。一旦沸腾,特别是在高温无水环境中
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
•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。
•适用范围
•原料含硫小于2%、钢的硅含量大于0.1%、 •碳钢 < 275℃、Cr5Mo 275-325℃、9Cr> 325℃、 300系列不锈钢可耐硫腐蚀。
•SH/T3096-2008
•推荐原油含硫超过1%,大于240℃采用5Cr钢, 设备超过350℃采用碳钢+不锈钢复合板。
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炼厂设备的腐蚀及对策
1.3 加氢装置分馏系统特殊硫腐蚀
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 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; ② 5Cr-9Cr材料腐蚀率与碳钢一样; ③ 局部腐蚀特征:在流速较高湍流区, 或水平炉管顶部; ④ 总硫几个ppm含量腐蚀速率可能很高 ⑤ 各种硫形式和氢都有一定的腐蚀,不清楚腐蚀机理作用;
各厂含酸油调和进装置
含酸平均 含酸最高 含硫平均
茂名 1.62 3.13 0.6
广州 1.2 2.5
1
镇海 1.59 2.26 0.75
金陵 1.96 3.98 0.8
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炼厂设备的腐蚀及对策
2.5 机会高酸油蒸馏装置腐蚀检测
-机会油对电脱盐影响不大,基本合格; 减压系统腐蚀率高于常压系统; 金陵与广石化腐蚀较轻,少数在0.1-0.2mm/y之间;茂名与镇海 分材料升级没到位的明显腐蚀; 转油线腐蚀率较高,常压转油线321材质的腐蚀速率在0.5 mm/y 近,316L材质的腐蚀速率在0~0.4 mm/y范围内不等。而减压转 线316L材质的腐蚀速率在0.2~0.5mm/y范围内。 二次加工装置:FCC腐蚀轻,焦化装置材质多为Cr5Mo,部分原料 的腐蚀速率在0.2~0.6mm/y之间; 与API581预测腐蚀数据表现比:不锈钢腐蚀率实测数据高于查表 20#钢在240℃以上、Cr5Mo在260℃以上实测数据明显低于查表。
2600C
硫醚 元素硫 硫化氢
硫醇 二硫 化物
3160C
硫化氢 元素硫
硫醚
硫醇 二硫 化物
0912
3710C
硫化氢 硫醇 元素硫 硫醚 二硫 化物
4270C
4百度文库20C
硫化氢
硫化氢
硫醇
硫醇
元素硫
硫醚
硫醚
元素硫
二硫 化物
炼厂设备的腐蚀及对策
二硫 化物
•三、炼油厂中典型的腐蚀类型
1.1 硫分布
馏分 硫含量%
•减压转油线焊缝
•减压塔泡帽
炼厂设备的腐蚀及对策
2.4 环烷酸腐蚀的防护措施
根据环烷酸腐蚀机理和腐蚀特点,控制环烷酸腐蚀措施 可以从两方面入手:
设备防腐 1. 原油TAN>0.5mgKOH/g 采用不锈钢材料(316L 钼含 量大于2.5%) 2. 二次加工原料TAN>1.5mgKOH/g采用不锈钢材料 3. 硫大于1%可减缓环烷酸腐蚀; 4. 加强腐蚀管理
d) 日本石油学会(混炼 S<1.0W%) 5Cr>310℃(常压)
5Cr>340℃(减压)
e) NACE出版物
5Cr>288℃
二次加工装置进料环烷酸大于
1.5-1.8 mgKOH/g选用316材料
f) 我国选材导则(S>1.0W%)
5Cr>240℃
(TAN>0.5)
18-8(220-288℃)
316>288℃
这些腐蚀介质在工艺环境下腐蚀金属材料归属不同 的腐蚀机理。
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炼厂设备的腐蚀及对策
二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
腐蚀类型 硫腐蚀 湿硫化氢腐蚀 蠕变/应力破断 高温H2/H2S腐蚀 连多硫酸腐蚀 环烷酸腐蚀 二硫化氨腐蚀 氯化氨腐蚀 盐酸腐蚀
此外还含有部分氧、有机氯化物、重金属等。
意见:API581可以作为选材的依据,同时要考虑油腐蚀的特殊
性
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炼厂设备的腐蚀及对策
⊙国内最新动态-含硫原油选材导则:SH/T3096-2008
腐蚀裕量: 1. 设备:腐蚀裕量≤6.0mm; 2. 管道:碳素钢腐蚀裕量≤6.0mm、低合金钢和铬钼钢腐蚀裕量≤3.2mm或高合
序号 10 11 12 13 14 15 16 17 18
腐蚀类型 高温氢腐蚀 氧化 热疲劳 酸性水腐蚀(酸性) 耐热衬里退化 石墨化 回火脆化 脱碳 苛性碱开裂
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炼厂设备的腐蚀及对策
二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理
序号
腐蚀类型
19 苛性碱腐蚀
20 侵蚀/冲蚀
21 碳酸盐应力腐蚀开裂
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炼厂设备的腐蚀及对策
⊙ 含硫油和含酸油选材对比
选腐蚀率为0.25mm/a,对比不同的资料,选择材料耐硫或硫 +环烷酸介质腐蚀的最高使用温度:
a) API581:
⑴ S>1wt%, 高硫油 碳钢-260℃
5Cr -316℃
9Cr -399℃
⑵ TAN>0.5,含酸油 碳钢-(246-260℃)
等。硫化物对设备的腐蚀与温度t有关:
• (1) t≤120℃硫化物未分解,在无水情况下,对设备无腐蚀;但当含水时 则形成炼厂各装置中轻油部位的各种H2S-H20型腐蚀。
• (2) 120℃<t≤240℃,原油中活性硫化物未分解故对设备无腐蚀;
• (3) 240℃<t≤340℃,硫化物开始分解,生成H2S对设备腐蚀开始,并随 温度升高而腐蚀加重。
炼厂设备的腐蚀及对策
与铁反应H2S和RCOOH分压的影响
•钝化区
•硫化氢 •分压
•钝化区
•腐蚀区
•免蚀区
•环烷酸分压
低硫高酸值原油的腐蚀性可能更强。
增加硫到1%可以增加硫化铁保护膜减缓了腐蚀
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
•离心泵口环
•减压炉出口弯头
•热电偶
0912
•因为反应生成的环烷酸铁溶 •于油被带走,因此具有明显 •的冲刷痕迹
22 胺开裂
23 氯应力腐蚀开裂
24 渗碳
25 氢脆
26 硝酸盐应力腐蚀
27 热冲击
28 汽蚀
29 石墨腐蚀
0912
序号 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
腐蚀类型 短时过热——应力开裂 脆性断裂 σ相/X相脆化 475℃脆化 石墨化 再热裂纹 硫酸腐蚀 HF腐蚀 烟气露点腐蚀 异金属焊缝裂纹 氢致裂纹(HF)
腐蚀最激烈。由于Fe(RCOO)2是油溶性腐蚀产物,能被油流所带走 因此不易在金属表面形成保护膜,即使形成硫化亚铁保护膜,也
与环烷酸发生反应而完全暴露出新的金属表面,使腐蚀继续进行
遭受环烷酸腐蚀的钢材表面光滑无垢,位于介质流速低的部位的
蚀仅留下尖锐的孔洞;高流速部位的腐蚀则出现带有锐边的坑蚀
蚀槽。
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理
序号
41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 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091化2
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
炼厂设备的腐蚀及对策
三、炼油厂中典型的腐蚀类型
1.高温硫化物的腐蚀
能与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 腐蚀性不同,二硫化物腐蚀最强。
无机盐
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。
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炼厂设备的腐蚀及对策
一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源
1.原油中存在的腐蚀介质
硫化物:硫化氢,硫和硫醇;硫醚,多硫醚,噻吩,二硫化
工艺防腐 1. 原油混炼 2. 注碱中和 3. 注缓蚀剂
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炼厂设备的腐蚀及对策
2.5 机会高酸油蒸馏装置腐蚀检测
镇海、茂名、广州、金陵四家企业07年材料升级改造后炼制机会 油,08年合肥通用院负责一年的在线监测,包括蒸馏、FCC和焦 装置;
材料升级的按 >220-240℃采用Cr5Mo或>220℃采用321,>288℃ 用316;个别老管线保留Cr5Mo; 高温部位注环烷酸高温缓蚀剂;
5Cr -(316-399℃)
9Cr -(371-399℃)
b) McConomy:
硫wt% 碳钢 ℃ 5Cr ℃
硫腐蚀选材曲线
2
271
327
1
290
354
0.6
0912
321
413
炼厂设备的腐蚀及对策
•⊙ 含硫油和含酸油选材对比
c) 壳牌公司 5Cr>310℃ (大连石化蒸馏装置-沙轻S=1.8W%)
汽油 煤油 柴油
蜡油
渣油
<0.8 <5.2 6-15.5 13.5-44.5 43.6-76
汽油馏分-硫醇为主; 煤油和柴油馏分-硫醚为主,峰值在120℃-250℃之间;硫醇含
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
在石油中的含量比较少,主要分布在250℃以下的馏分中;活性 化物在<350℃馏分中数量不多,腐蚀非常严重;
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
•⊙ 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。
炼厂设备的腐蚀及对策
2020/11/21
炼厂设备的腐蚀及对策
• 一、炼油系统中存在的腐蚀介质及其来源 • 二、 API571 中炼油厂固定设备腐蚀机理 • 三、炼油设备典型腐蚀类型及其防护措施 • 四、炼油厂设备防腐蚀策略
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炼厂设备的腐蚀及对策
一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源
1.原油中存在的腐蚀介质
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源
2.运输和生产中加入的助剂:氯化物、酸、碱、氢 氰酸、糠醛、胺等;
3.炼制过程生成的腐蚀介质: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;
随着油田三次采油技术的应用还加入了大量的有 腐蚀性的助剂
分馏塔重沸炉对流遮蔽管上部减薄:茂名VRDS、镇海与南京加氢 化、洛阳柴油加氢、韩国巍山炼厂加氢裂化;
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
2. 环烷酸腐蚀
2.1 环烷酸的构成
原油中的酸性组分含有环烷酸、脂肪酸、芳香酸、无机酸、酚 类和硫醇等,总称为石油酸。 除胜利原油中的环烷酸占石油酸 的总量百分比小于40%外,其他油田的原油中环烷酸均占原油 酸性物质的90%左右。
• (7) t>500℃,不091是2 硫化物腐蚀范围,为高温炼氧厂设化备的腐腐蚀蚀及。对策
一、炼油系统中的腐蚀介质及其来源
1.原油中存在的腐蚀介质
环烷酸:(RCOOH,R为环烷基)是石油中有机酸的总称。主要 指饱和环状结构的酸、芳香族酸和脂肪酸。其分子量在 180~ 之间。环烷酸常温下对金属没有腐蚀性,但高温下能与铁等生 环烷酸盐,引起剧烈的腐蚀。
• (4) 340℃<t≤400℃,H2S开始分解为H2和S,腐蚀反应式为:
•
H2S → H2 + S
•
Fe + S → FeS
•
R-S-H(硫醇) + Fe → FeS + 不饱和烃
• (5) 420℃<t≤430℃,高温硫对设备腐蚀最快;
• (6) t>480℃,硫化物近于完全分解,腐蚀率下降;
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炼厂设备的腐蚀及对策
2. 环烷酸腐蚀
2.2 高酸原油主要特点 • 1)原油密度大 • 2)以低硫高酸原油居多; • 3)凝点较低; • 4)氮含量较高; • 5)重金属含量较高; • 6)轻质油收率较低。
2.3 环烷酸腐蚀的特点 环烷酸在低温时腐蚀不强烈。一旦沸腾,特别是在高温无水环境中
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炼厂设备的腐蚀及对策
•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。
•适用范围
•原料含硫小于2%、钢的硅含量大于0.1%、 •碳钢 < 275℃、Cr5Mo 275-325℃、9Cr> 325℃、 300系列不锈钢可耐硫腐蚀。
•SH/T3096-2008
•推荐原油含硫超过1%,大于240℃采用5Cr钢, 设备超过350℃采用碳钢+不锈钢复合板。
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炼厂设备的腐蚀及对策
1.3 加氢装置分馏系统特殊硫腐蚀
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 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; ② 5Cr-9Cr材料腐蚀率与碳钢一样; ③ 局部腐蚀特征:在流速较高湍流区, 或水平炉管顶部; ④ 总硫几个ppm含量腐蚀速率可能很高 ⑤ 各种硫形式和氢都有一定的腐蚀,不清楚腐蚀机理作用;
各厂含酸油调和进装置
含酸平均 含酸最高 含硫平均
茂名 1.62 3.13 0.6
广州 1.2 2.5
1
镇海 1.59 2.26 0.75
金陵 1.96 3.98 0.8
0912
炼厂设备的腐蚀及对策
2.5 机会高酸油蒸馏装置腐蚀检测
-机会油对电脱盐影响不大,基本合格; 减压系统腐蚀率高于常压系统; 金陵与广石化腐蚀较轻,少数在0.1-0.2mm/y之间;茂名与镇海 分材料升级没到位的明显腐蚀; 转油线腐蚀率较高,常压转油线321材质的腐蚀速率在0.5 mm/y 近,316L材质的腐蚀速率在0~0.4 mm/y范围内不等。而减压转 线316L材质的腐蚀速率在0.2~0.5mm/y范围内。 二次加工装置:FCC腐蚀轻,焦化装置材质多为Cr5Mo,部分原料 的腐蚀速率在0.2~0.6mm/y之间; 与API581预测腐蚀数据表现比:不锈钢腐蚀率实测数据高于查表 20#钢在240℃以上、Cr5Mo在260℃以上实测数据明显低于查表。
2600C
硫醚 元素硫 硫化氢
硫醇 二硫 化物
3160C
硫化氢 元素硫
硫醚
硫醇 二硫 化物
0912
3710C
硫化氢 硫醇 元素硫 硫醚 二硫 化物
4270C
4百度文库20C
硫化氢
硫化氢
硫醇
硫醇
元素硫
硫醚
硫醚
元素硫
二硫 化物
炼厂设备的腐蚀及对策
二硫 化物
•三、炼油厂中典型的腐蚀类型
1.1 硫分布
馏分 硫含量%
•减压转油线焊缝
•减压塔泡帽
炼厂设备的腐蚀及对策
2.4 环烷酸腐蚀的防护措施
根据环烷酸腐蚀机理和腐蚀特点,控制环烷酸腐蚀措施 可以从两方面入手:
设备防腐 1. 原油TAN>0.5mgKOH/g 采用不锈钢材料(316L 钼含 量大于2.5%) 2. 二次加工原料TAN>1.5mgKOH/g采用不锈钢材料 3. 硫大于1%可减缓环烷酸腐蚀; 4. 加强腐蚀管理
d) 日本石油学会(混炼 S<1.0W%) 5Cr>310℃(常压)
5Cr>340℃(减压)
e) NACE出版物
5Cr>288℃
二次加工装置进料环烷酸大于
1.5-1.8 mgKOH/g选用316材料
f) 我国选材导则(S>1.0W%)
5Cr>240℃
(TAN>0.5)
18-8(220-288℃)
316>288℃
这些腐蚀介质在工艺环境下腐蚀金属材料归属不同 的腐蚀机理。
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炼厂设备的腐蚀及对策
二、API571 炼油厂固定设备腐蚀机理
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
腐蚀类型 硫腐蚀 湿硫化氢腐蚀 蠕变/应力破断 高温H2/H2S腐蚀 连多硫酸腐蚀 环烷酸腐蚀 二硫化氨腐蚀 氯化氨腐蚀 盐酸腐蚀