高温硫和环烷酸腐蚀

《高温硫和环烷酸腐蚀》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、硫和环烷酸腐蚀顾望平教授级高工国家压力容器与管道安全工程技术研究中心（合肥通用机械研究院）炼制含硫原油腐蚀类型1．H2S-H2O腐蚀2．H2S-HCl-H2O的腐蚀3．H2S-HCN-H2O的腐蚀4．RNH2-H2S-CO2-H2O的腐蚀5．H2S-CO2-H2O的腐蚀6．NH3-H2S-H2O的腐蚀7．SO2/SO3-H2O8．高温硫（S）腐蚀9．S-H2S-RSH-RCOOH腐蚀10．高温H2-H2S腐蚀11．硫酸露点腐蚀12．连多硫酸腐蚀原油含硫划分<0.1%超低硫原油0.1-0.5%低硫原油0.5-1.0%含硫原油>1.0%高硫原油活性硫能于钢起反应的叫活性硫，主要

2、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的腐蚀性不同，二硫化物腐蚀最强。2600C3160C3710C4270C4820C硫醚元素硫硫化氢硫化氢硫化氢元素硫元素硫硫醇硫醇硫醇硫化氢硫醚元素硫元素硫硫醚硫醇硫醇硫醚硫醚元素硫二硫化物二硫化物二硫化物二硫化物二硫化物馏份越重，含硫越高，但腐蚀性不一定越大。根据经验，重点腐蚀部位是：蒸馏装置减三、减四、减五二次换热之前的设备管线，常减压转油线；焦化装置分馏塔底系统及塔底至焦碳塔的设备管线，焦碳塔泡沫层以上及塔顶挥发线；催化装置油浆二次换热之前的设备管线；加氢装置的高温热油部位等。温度越高，腐蚀速

3、率越大；硫腐蚀与流速有关，超过30M/S腐蚀加剧；和环烷酸一样，在涡流高的地方保护性的硫化膜被冲刷，腐蚀加剧；易发生发生部位：气液界面，闪蒸段，特别是转油线、重沸器回流段、泵、管线产生涡流的地方；硫化物与钢的腐蚀率500℃0100200300400腐蚀率硫在800C时开始均匀腐蚀速度最高，400小时后速度明显减慢，这与生成FeS保护膜有关。从2000C开始硫腐蚀速度又增加，2500C加快，350-4600C达到最强烈程度,这是因为硫化物受热分解出活性更强的活性硫。耐腐蚀用钢碳钢在H2S水溶液中生成的FeS，在温度＜50℃时，生成的FeS疏松，没有保护性；当温度在100－15

4、0℃，FeS具有一定的致密性，具有较好的保护性。含铬5%以上合金钢被高温硫化氢腐蚀后,能在钢材表明形成三层垢壳,外层是多层的硫亚化铁,中间是致密的Cr2O3.和内层是致密比较稳定的尖晶石型化合物FeCr2O4.高硫油选材导则推荐:<240℃炭钢>240℃Cr5MoCr9MoCr1318-8渗铝钢经修正的McMonomy曲线环烷酸腐蚀机理环烷酸在炼制过程与沸点相同的油品中冷凝，造成该馏分对设备材料的腐蚀。一般认为环烷酸腐蚀的反应机理如下：2RCOOH+Fe→Fe（RCOO）2+H2↑2RCOOH+FeS→Fe（RCOO）2+H2S↑环烷酸与铁直接作用产生腐蚀，还能与腐蚀产物如

5、硫酸亚铁反应，生成可溶于油的环烷酸铁,当环烷酸与腐蚀产物反应时，不但破坏了具有一定保护作用的硫化亚铁膜，同时游离出硫化氢又可进一步腐蚀金属：H2S+Fe→FeS+H2↑因此，在设备金属表面上，凡是保护膜破坏的地方就会暴露出新的金属表面，使腐蚀继续进行。不同类型石油酸在原油和石油馏分中的分布原油中石油酸主要是一元羧酸。?原油中石油酸主要是脂肪酸、芳基酸和环烷酸组成，其中环烷酸占85%以上。?原油中环烷酸由一环、二环、三环、四环等的脂环羧酸、含芳环羧酸和脂环并芳环羧酸等组成。?高酸原油中各馏分中，单环及双环环烷酸的含量多较高，馏分越重，多环或带芳环的环烷酸含量越高。环烷酸类型

6、原油提取酸中不同环数环烷酸的分布八种高酸原油总酸值分布图与铁反应H2S和RCOOH分压的影响腐蚀区钝化区免蚀区环烷酸分压硫化氢分压原油中的硫化物在高温下会释放出Ｈ2Ｓ与钢铁反应生成硫化亚铁保护膜，减缓了环烷酸的腐蚀国外报道低硫的海湾原油需要高钼含量合金，而高硫的加利福尼亚原油在同样温度及酸值条件下却不需要高钼含量合金，证明高硫含量能抑制环烷酸腐蚀。所以，低硫高酸值原油的腐蚀性可能更强。相变的影响环烷酸受相变的影响十分强烈，有相变的比纯溶液相腐蚀更严重，特别是气液相变和气相变液相的凝结过程腐蚀最为激烈。（1）常减压转轴线、炉管（存在渐次气化/冷凝）　为装置的重点腐蚀部位；（2

7、）常减压塔进料段作为重点腐蚀部位；（3）减压系统高真空，高温环烷酸在负压下比常压　环境下更容易发生相变，腐蚀速率比常压塔高；（4）气提塔气相返还阀的腐蚀较轻（基本纯气相）。加强返还线保温，防止气相环烷酸凝结.酸值影响表示原油中环烷酸浓度的指标是酸值。最新的研究结果表明：原油的总酸值与原油的腐蚀性并不呈正比关系，这可能与原油中环烷酸的化学结构有很大的关系，因此根据酸值只能粗略地比较原油的腐蚀性。一般认为：当原油的酸值在0.3KOHmg/g时，环烷酸腐蚀的问题就应当引起注意，当原油的酸值大于或等于0.5KOHmg/g时