加工高酸值原油炼厂生产装置的腐蚀与防护

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1、大连理工大学硕士研究生学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：札导师签名：—』垦=垒壁大连理工大学专业硕士学位论文1绪论石油是重要的能源及化工原材料，是世界经济发展的支柱。但是由于石油资源分布的不均匀性，我国的石

2、油资源相对短缺。近些年，随着国民经济的持续高速发展，我国对石油的需求逐年增加，2004年以后，已经是世界第二大能源消费国，2007年净进口原油超过1．6亿吨。由于高酸原油加工难度大，在资源上有一定的空间，在价格上有一定的优势。2006年国际高含酸原油的产量已经接近世界原油产量的5．5％，如何加工利用好高酸原油成为我国石油加工工业的迫切任务。国内三大石油公司经过多年勘探开发，先后发现了孤岛、辽河等高酸或含酸油田，随着新高酸值油田的不断被发现，国内高酸原油产量也不断增加。1999年5月中国海洋石油总公司勘探开发的渤海蓬莱原油，

3、具有相当可观的储量，目前已经具备四、五百多万吨的年开采量，对满足国内市场需求具有重大意义。由于蓬莱原油具有酸值高、密度大、粘度大、含盐高等特点，加工相对困难，特别是由于高温环烷酸的腐蚀以及其它多种腐蚀介质，在炼油过程中对加工装置造成严重腐蚀，对装置的长周期安全运行带来威胁。了解和掌握高酸原油加工过程中的腐蚀与防护，是保证装置安全运行、提高企业经济效益的重要因素之一。1．1蓬莱高酸值原油的特点蓬莱19—3原油是由位于渤中凹陷东南部、渤南凸起东北端的蓬莱19—3油田出产的原油。蓬莱19—3油田西距塘沽约135公里，北距秦皇岛1

4、20公里，南距龙口50公里，水深23米。蓬莱原油属于典型的低硫高酸原油(典型的蓬莱原油性质见表1．1)。主要特征就是酸值高，原油加工相对困难，特别是由于高温环烷酸以及其它多种腐蚀介质在炼油过程中对加工装置造成严重腐蚀，对装置的长周期安全运行带来威胁。从与腐蚀有关的方面考虑，蓬莱原油主要具有以下四个方面的特点：(1)原油密度大、粘度大、含盐量高，尤其是沥青或胶质含量较高，对原油电脱盐不利。再加上原油酸值高，其中环烷酸及其盐类，具有很强的乳化性能，造成原油脱盐困难，难以达到深度脱盐要求，蒸馏装置塔顶低温部位严重腐蚀。如果在加工

5、过程中，在电脱盐罐内形成了较厚的乳化层，将对电脱盐效果造成长期的恶劣影响，甚至必须停工退油。(2)蓬莱原油属于低硫高酸原油，一般酸值大于0．5mgKOH／g的原油就属于高酸值原油，典型蓬莱原油酸值达到3．28mgKOH／g，具有较强的高温环烷酸腐蚀性，在蒸馏装置(包括初馏塔、常压塔、减压塔、加热炉、转油线)温度大于220。C部位以及二次加加工高酸值原油炼厂生产装置的腐蚀与防护工装置的进料段，发生严重的环烷酸腐蚀。环烷酸腐蚀具有冲刷腐蚀和腐蚀产物溶于油的特点，腐蚀造成的破坏更具有危险性。表1．1典型的蓬莱原油(19-3)性质

6、Tab．1．1Thetopiccharacterofpenglaicrudeoil(19·3)大连理工大学专业硕士学位论文(3)蓬莱原油氮含量较高，氮元素腐蚀主要表现为两个方面：一是在催化裂化过程中，原料中的部分氮元素转化为HCN，在分馏塔顶造成HCN+H：S+H：0腐蚀；二是在加氢过程中，加氢原料中的氮元素转化为氨，并进一步生成NH。Cl和NH。HS，这些盐类由于溶解度较小，易生成铵盐沉积，既造成管路及换热器堵塞，又造成垢下腐蚀。(4)蓬莱原油的重金属含量较高，一方面引起二次：jn-r装置的催化剂中毒失活，另一方面会引起

7、换热器或催化剂床层堵塞。当然，因腐蚀而形成的腐蚀产物也会造成上述危害。表1．2国内外几种典型高酸原油的主要性质Tab．1．2Thetopiccharacterofhighacidcrudeoil加工高酸值原油炼厂生产装置的腐蚀与防护1．2蓬莱原油的酸分布蓬莱原油酸分布见表1．3。表1．3蓬莱19—3原油酸分布评价数据Tab．1．3Theacidedataofpenglaicrudeoil(19-3)表1．3数据表明：该原油的酸分布主要集中在柴油和蜡油馏分，在235．360℃馏分酸值为4．8，占全部酸的26．03％，和360

8、．450℃馏分和450．524℃馏分酸值分别为4．3和3．7，各占全部酸的17．73％和18．79％。硫含量为2928ppm，氮含量为4624ppm。以上数据表明：原油酸值3．46，加氢裂化原料的酸值都在3．7以上，所含环烷酸占全部酸总量的36．5％(17．73％+18．79％)，延迟焦化原料的酸值为1