常减压装置硫化亚铁的生成与危害防护

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1、常减压装置硫化亚铁的生成与危害防护代松伟DAISong-g/L，能将原油中的大部分氯化物脱除，但不能脱除采油和运输时加入的一些含氯的有机助剂。有机氯化物在蒸馏塔内高温与水蒸汽的作用下会发生反应生成HCl。R-Cl+H2O寅R-OH+HCl在低温部位的HCl露点腐蚀仍然严重，再加上含水体系中H2S腐蚀与HCl腐蚀交互作用，相互促进，主要表现在装置的初常顶和减顶的冷凝冷却系统腐蚀严重。由于原油目前还没有采取脱硫措施，硫腐蚀的问题日益突出。尽管硫化氢与铁反应会在器壁表面形成一层保护膜，但是该保护膜对防腐蚀的作用是有限的，随着金属表面酸性增

2、强硫化亚铁也会促成腐蚀的进行。在高温重油部位，在环烷酸和高温硫同时作用下，硫化氢首先与金属表面发生腐蚀，形成FeS保护膜，阻止硫化氢进一步腐蚀，但油气中的环烷酸又和FeS作用，生成可溶于油的环烷酸铁，使金属表面继续被硫化氢腐蚀。在高温重油部位当硫含量高于某一临界值时，硫化氢在金属表面形成稳定的FeS保护膜，明显减缓了环烷酸的腐蚀，其中重油中存在少量的盐可作为抑制高温硫腐蚀的缓蚀剂，对高温重油部位防腐有利。2常减压装置硫化亚铁的分布与危害2.1装置硫化亚铁的分布及其特点装置设备硫腐蚀重点区域，其量与H+浓度有密切关系。在低温部位的初馏

3、塔顶及其冷凝冷却器，常压塔顶及其冷凝冷却器，减压塔顶及其冷凝冷却器，硫化亚铁的含量较多，其中初顶系统硫化亚铁含量强于其它低温部位，究其原因主要是初顶系统HCl量相对较少，对已生成的硫化亚铁的溶解缓慢，在这里设备腐蚀起主导作用的是H2S。这与该装置的实际情况相符，见图1。对于多次腐蚀泄漏的常顶和减顶冷凝冷却系统，其部位HCl含量大，对硫化亚铁的溶解能力强，停工打开后没有发生过硫化亚铁大量积聚造成自燃的现象。初常顶和减顶不凝气中HCl经冷凝冷却和注水后全部溶在水中，而H2S部分被水带走，大部分随不凝气进入三顶瓦斯缓冲罐，因此三顶瓦斯罐硫

4、化亚铁生成较多。2.2硫化亚铁的危害设备已生成的硫化亚铁除了在较强酸性状态下，再次产生H2S外，当减压塔有空气漏入金属进一步氧化，使环烷酸腐蚀加速。但在装置检修期间，设备表面已积聚的硫化亚铁与空气直接接触，产生自燃，高温烧毁设备，同时产生有毒气体危害检修人员的作业安全。3硫化亚铁危害的防护根据装置硫腐蚀的分布和特点，采取了工艺防腐和设备选材防护两种措施；并在装置停工前后做防止硫化亚铁危害的处理。3.1工艺防腐措施“一脱三注”是常减压蒸馏装置最有效的防腐手段之一，开好电脱盐装置，在电脱盐入口采用无级调节混合器代替球混阀，根据原油性质及

5、时调正原油、注水、破乳剂和脱盐剂四相混合强度，确保原油脱后含盐量控制在不大于3mg/L，减少氯盐分解为HCl的量，减轻塔顶冷凝冷却系统的HCl腐蚀，同时保护已生成的硫化亚铁保护膜，减缓HCl和H2S的再腐蚀。塔顶注缓蚀剂、注氨、注水，中和塔顶酸性介质，使冷凝冷却器的露点腐蚀外移和溶解铵盐，并在器壁表面形成一层致密保护膜，防止HCl和H2S与金属的直接接触腐蚀。利用大储量原油储罐的优势，优化进装置原油的配置，由表1可见，进厂原油硫含量相差较大，调正不同种原油的混合掺炼比例，兼顾含硫、含盐、含酸和生产稳定性，将进装置原油的含硫量控制在合

6、适的范围内，尽量减轻硫对设备的腐蚀危害。3.2设备选择抗硫腐蚀的材质初常顶冷凝冷却系统，因含有氯离子不宜选用奥氏体不锈钢，主要以工艺防腐为主，在材质上选用碳素钢和适宜的腐蚀裕度；在高温重油部位采用合适的防腐蚀材料，是最直接的防腐手段。如减压炉对流室炉管采用Cr5Mo材质，辐射炉管采用1Cr18Ni9材质等。3.3装置停工后的硫化亚铁钝化剂清洗处理为了防止设备打开接触空气后氧化燃烧，在装置停工后进行预处理是必要的。2001年装置停工后在减压塔系统应用某公司生产的FZC-1硫化亚铁钝化剂，只对减压塔系统进行了防硫化亚铁自燃清洗，取得较好

7、效果。此药剂与水混合使用，无毒、对设备无腐蚀，不会产生二次污染，钝化后的金属表面能形成保护膜，打开设备后，没有暴露在空气中的硫化亚铁存在，从而较好地杜绝了硫化亚铁自燃现象。3.4检修打开设备后的预防措施装置检查检修打开设备后，为了预防药剂清洗不到的部位，发生硫化亚铁自燃，与检修作业的相关方配合制定装置硫化亚铁自燃应急预案，在打开设备前做到措施清楚，应急人员和设备到位实施预防，严格依照相关规范标准进行操作。4改进措施淤引进新技术对三顶系统进行在线腐蚀监测，实现药剂注入量的自动控制，提高工艺防腐管理水平。于在二级电脱盐采用无级调节混合器

8、成功运用的基础上，一级、三级电脱盐也改为无级调节混合器，消除球形混合阀增大混合强度与压降上升之间的矛盾。盂三顶药剂注入泵，分别单独配备，避免药剂注入量调节时的相互影响。榆碳钢、Cr5Mo、0Cr13不耐环烷酸腐蚀，在硫腐蚀重点部位选用