常减压装置加工高酸原油防腐分析与措施.pdf

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1、第10期-69-常减压装置加工高酸原油防腐分析与措施陶昌明（宁波市特种设备检验研究院，浙江宁波315048）[摘要]加工高酸原油对常减压装置高温部位产生腐蚀，影响装置的长周期运行。本文介绍了镇海炼化公司Ⅱ套常减压装置自2007年改造以来积累的加工高酸原油经验，以及通过逐步优化防腐措施取得的良好效果。[关键词]常减压装置；高酸原油；环烷酸腐蚀；防护措施近年来，原油的重质化和劣质化日益严重，实际工况中，随着流体冲刷、温度升高，腐蚀产特别是原油的酸值升高，硫含量增加。目前世界物硫化亚铁、环烷酸亚铁被带走，金属表面裸露上高酸原油

2、产量已占原油总产量的5%左右，并且继续被腐蚀，形成循环，这种循环加剧了金属的[1][3]以每年都递增0.3%的速度增加。高温部位环烷酸腐蚀。从动力学角度考虑，环烷酸与金属反应通腐蚀直接影响着装置的长周期运行。常经过环烷酸分子向金属表面传输、在金属表面目前，在高温防腐方面主要通过设备材质吸附、与表面活性中心发生反应、腐蚀产物脱附升级与添加高温缓蚀剂来应对这一问题。2007年等四个步骤。镇海炼化Ⅱ套常减压装置进行了设备材质升级改1.2腐蚀特点造，并增加了高温缓蚀剂注剂设施，以适应加工温度对环烷酸腐蚀的影响很大，一般在高酸原油

3、的需要，又于2012年2月对高温缓蚀剂注220～400℃的温度范围内才会发生环烷酸腐蚀，剂设施进行了改造完善。通过几年来的摸索与实低温下腐蚀速率很低，高温下环烷酸会发生水践，对加工高酸原油的材质选择及工艺防腐措施解。一般认为环烷酸存在两个腐蚀的峰值温度，积累了一些经验。分别为270～280℃和350～400℃。前一个腐蚀高1腐蚀机理及特点峰由环烷酸腐蚀引起，后一个高峰由H2S等活性硫参与环烷酸腐蚀引起。1.1腐蚀机理油品的流速和流态对环烷酸腐蚀的影响也很环烷酸的腐蚀机理，目前比较多的研究认为[2]大，在湍流严重的区域，环

4、烷酸腐蚀最为严重。，环烷酸是非电解质，与金属的反应是化学反应不同的流速或流态下，环烷酸腐蚀形貌和腐蚀机过程。腐蚀大多发生在液相或气液共存区，气相理都有可能不同。不同材料对环烷酸腐蚀具有不腐蚀很小。环烷酸腐蚀机理一般用下式表示：同的耐受能力。环烷酸腐蚀受相变的影响十分强2CnH2n-1COOH+Fe→Fe(CnH2n-1COO)2+H2(1)烈，特别是气液相变的凝结过程腐蚀最为严重。H2S+Fe→FeS+H2(2)硫化物对环烷酸腐蚀有重要的影响，硫的形S+Fe→FeS(3)态不同，可影响环烷酸的腐蚀性。硫化氢或硫醇FeS+

5、2CnH2n-1COOH→Fe(CnH2n-1COO)2+H2S会与铁生成硫化亚铁保护膜，抑制环烷酸腐蚀；(4)当为亚砜时，反而会促进环烷酸腐蚀；而当为噻吩类化合物时，对环烷酸腐蚀几乎没有影响。通其中式(1)代表环烷酸与铁反应生成油溶性环常认为低硫高酸原油比高硫高酸原油腐蚀要严烷酸亚铁；式(2)、式(3)代表硫、硫化氢存在加剧重，因为大量的硫生成了FeS保护膜，阻止了进一腐蚀，但腐蚀产物硫化亚铁不溶于油，覆盖在钢铁表面形成保护膜，在一定意义上能够阻止基底作者简介：陶昌明（1984—），男，浙江兰溪人，2007年毕业于金属

6、继续腐蚀；式(4)代表硫化亚铁能够与环烷酸辽宁石油化工大学，油气储运工程专业工学学士，现在宁波市特种直接反应生成油溶性环烷酸亚铁以及硫化氢。在设备检验研究院从事压力管道和压力容器检验检测工作。石油和化工设备-70-腐蚀防护2016年第19卷[4]步的腐蚀。主要以介质温度来进行，见表1。2防腐措施表1Ⅱ常设计选材一般原则2.1设备材质设计介质温度℃管道设计选材备注为达到加工高酸原油的要求，Ⅱ常装置于>280316LMo含量≥2.5%2007年进行了含酸原油改造，工艺管道、设备选240～280321—材按照加工高酸原油时高温

7、部位防腐要求考虑，220～240Cr5Mo—进行了材质升级，原油酸值按照≤2.3mgKOH/gⅡ常在加工高酸原油改造时的具体材质升级（电位滴定法）控制。装置设计中对设备材质的情况见表2。选择具有特定要求。Ⅱ常材质升级时的选材原则表2加工高酸原油高温管线材质选材情况名称推荐选用材质温度℃实际选材初底油线碳钢/1Cr5Mo220～300321常压转油线00Cr17Ni14Mo2/碳钢＋00Cr17Ni14Mo2复合350316L/20R+317L常二线1Cr5Mo220～250Cr5Mo≥300316L常三线1Cr5Mo/1

8、Cr9Mo/0Cr18Ni9/00Cr17Ni14Mo2220～230Cr5Mo常二中1Cr5Mo250～280Cr5Mo常底油线00Cr17Ni14Mo2350316L一级减压转油线360316L/20g+316L一级减二线1Cr5Mo/1Cr9Mo220～240Cr5Mo240～310316L一级减三线1Cr5M