石油煉廠設(shè)備的腐蝕與防護(hù)

時(shí)間：2022-10-05 18:18:53 碩士畢業(yè)論文我要投稿

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　　石油煉廠設(shè)備的腐蝕與防護(hù)

石油煉廠設(shè)備的腐蝕與防護(hù)

　　摘要：隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，煉油工業(yè)在工業(yè)中所占的比重越來越大，石油煉廠應(yīng)用的設(shè)備負(fù)擔(dān)也越來越重，其中在煉油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的腐蝕因素便是設(shè)備負(fù)擔(dān)加重的主要原因。本文通過對石油煉廠設(shè)備的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行分析，從煉油設(shè)備的腐蝕狀況中尋找根由，進(jìn)而采取有效方法進(jìn)行防護(hù)，提高煉廠煉油設(shè)備的利用率與壽命，促進(jìn)煉油化工設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，延長生產(chǎn)鏈，提高生產(chǎn)力，促進(jìn)石油工業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

　　關(guān)鍵詞：石油煉廠設(shè)備;腐蝕;防護(hù)

　　1 石油煉廠設(shè)備的腐蝕介質(zhì)

　　石油從地下深挖出來時(shí)具有可燃性，其形態(tài)為棕黑色的粘稠狀液體，其在加工過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)包括與石油煉廠設(shè)備接觸時(shí)的介質(zhì)以及石油的相關(guān)成分。

　　這些雜質(zhì)包括水蒸氣、石油、空氣、酸氣、煙以及芳香烴、環(huán)烷烴、以及其他烷烴，其在生產(chǎn)過程中本身不存在腐蝕特性，但是在生產(chǎn)反應(yīng)中產(chǎn)生的硫化物、氮化物、無機(jī)鹽、有機(jī)酸、水分則會對石油煉廠設(shè)備造成不同程度的腐蝕，嚴(yán)重者會影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，因此必須明確腐蝕石油煉廠設(shè)備的相關(guān)介質(zhì)，并從根本上加以隔離與防護(hù)。

　　硫化物、氯化物、氮化物以及環(huán)烷烴均是腐蝕設(shè)備的相關(guān)介質(zhì)。

　　1.1 硫化物

　　硫化物是造成設(shè)備腐蝕的主要雜質(zhì)，其中二硫化物、多硫醚、硫醚、硫醇、硫化氫均屬于硫化物的不同形態(tài)，從理論上來講，其濃度高低與設(shè)備被腐蝕的程度成正相關(guān)。從實(shí)際情況看，設(shè)備被腐蝕的程度與硫化物所處的溫度也有一定的關(guān)系。

　　因此在生產(chǎn)過程中，應(yīng)當(dāng)對溫度進(jìn)行控制，當(dāng)溫度≥340℃時(shí)，硫化物便會分解，從而產(chǎn)生對設(shè)備具有腐蝕性的物質(zhì)，當(dāng)溫度處于120℃～240℃之間，雖然也會出現(xiàn)分解，但是基本上沒有產(chǎn)生對設(shè)備具有腐蝕性的物質(zhì)，因此必須將溫度控制在120℃之下，從而控制硫化物的腐蝕范圍，從外部環(huán)境對設(shè)備進(jìn)行防護(hù)。

　　1.2 氯化物

　　氯化鈣、氯化鎂以及氯化鈉均是原油中的雜質(zhì)，其屬于無機(jī)鹽，因此在高溫作用下與水相遇便會發(fā)生反應(yīng)從而生成鹽酸，對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕性破壞。

　　1.3 氮化物

　　石油在石油煉廠設(shè)備中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生吡啶、吡咯等氮化物，其在催化劑與高溫作用下發(fā)生分解反應(yīng)，即產(chǎn)生氰化物以及氨，氰化物作為一種催化劑與H2S-H2O發(fā)生反應(yīng)，便會腐蝕設(shè)備表面，因此設(shè)備會因此種化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)開裂、起泡的情形。

　　氨本身不會對設(shè)備造成腐蝕作用，但是其與氫反應(yīng)以及在焦化過程中會生成氯化銨，從而對設(shè)備造成腐蝕性損壞，嚴(yán)重時(shí)會堵塞管路，影響生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)乃至發(fā)生安全性事故。

　　1.4 環(huán)烷烴

　　芳香族酸以及脂肪酸均是環(huán)烷烴的不同形態(tài)的同種介質(zhì)，其隸屬于飽和的酸以及其同系物，環(huán)烷烴呈現(xiàn)為環(huán)狀物，本身不具備腐蝕特性，但是在生產(chǎn)過程中與鐵在高溫中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為新的物質(zhì)，即環(huán)烷酸鹽，鹽性物質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性，因此對石油煉廠的設(shè)備而言具有腐蝕損壞的破壞力。

　　2 石油煉廠設(shè)備腐蝕概況

　　2.1 高溫腐蝕概況

　　高溫硫化物以及環(huán)烷烴是高溫部位發(fā)生腐蝕的主要原因，但是對其溫度進(jìn)行控制，便容易防止設(shè)備的腐蝕程度。

　　當(dāng)石油煉廠設(shè)備在生產(chǎn)過程中溫度>250℃時(shí)，設(shè)備與石油中的相關(guān)雜質(zhì)便會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成硫化氫，從而腐蝕設(shè)備，減少設(shè)備的厚度，使設(shè)備的剛度變脆。環(huán)烷烴的腐蝕原理亦同，因此只要將環(huán)烷烴的腐蝕溫度控制在220攝氏度、硫化物的腐蝕溫度控制在250攝氏度，便能夠阻斷硫化物以及環(huán)烷酸的生成路徑，提高腐蝕防護(hù)的效果。

　　2.2 低溫腐蝕概況

　　HCl=H2S=H2O系統(tǒng)的腐蝕與低溫?zé)煔獾穆饵c(diǎn)腐蝕均為低溫腐蝕的兩種形式，這兩種腐蝕情形均發(fā)生在石油冶煉的過程中，因此需要提高冶煉的溫度，使溫度>400℃，從而使硫酸以及無機(jī)鹽不再生成，避免設(shè)備腐蝕。

　　2.3 煉油廠相關(guān)環(huán)境腐蝕概況

　　在石油煉廠加工石油的過程中，必須對其腐蝕環(huán)境進(jìn)行控制，其中溫度、壓力、石油的性質(zhì)、加工過程中的工藝均是影響其腐蝕環(huán)境的相關(guān)因素。

　　如果石油冶煉的環(huán)境中含有硫量、酸性過高，那么便容易形成高腐蝕性的環(huán)境，從而腐蝕設(shè)備。又由于氨、氫、燒堿在生產(chǎn)過程中會生成相關(guān)腐蝕物質(zhì)，因此在與設(shè)備發(fā)生反應(yīng)時(shí)，容易造成設(shè)備的腐蝕。

　　3 石油煉廠設(shè)備的腐蝕防護(hù)措施

　　3.1 耐腐蝕材料的應(yīng)用

　　設(shè)備在與石油發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中，主要是由于設(shè)備的相關(guān)材質(zhì)抗腐蝕能力較低，因此在生產(chǎn)石油煉廠設(shè)備時(shí)，應(yīng)該選擇耐高溫、難產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的金屬材質(zhì)進(jìn)行制造，從根本上做好防腐工作。

　　3.2 脫鹽

　　對設(shè)備進(jìn)行防護(hù)，最為重要的方法是脫鹽，即采用有關(guān)方法將原油中能夠腐蝕設(shè)備的鹽類雜質(zhì)去除。對原油進(jìn)行脫鹽，需要觀察脫鹽的深淺問題，如果原油中鹽度較淺，則會殘留鈣、鎂等物質(zhì)于設(shè)備表面，不能夠起到有效防腐作用，因此必須徹底清除原油中的氯化物，分析原油的性質(zhì)、控制發(fā)生反應(yīng)的溫度與時(shí)間、觀察其溶水反應(yīng)、添加破乳劑的作用等，從根本上避免腐蝕物質(zhì)的形成。

　　3.3 注堿

　　在中和反應(yīng)過程中，將腐蝕物質(zhì)(例如環(huán)烷酸與硫化氫、氯化氫)去除，并對氯化鎂的殘留量進(jìn)行控制，采用水解的方式控制氯化鈣的含量，避免其在化學(xué)反應(yīng)中生成氯化氫。

　　以上是采用注堿的方法控制設(shè)備腐蝕的程度，其是一種較為有效的防護(hù)措施。

　　3.4 注氨

　　注入氨氣能夠中和設(shè)備中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，使系統(tǒng)的PH值發(fā)生改變，因此其是一種有效的防護(hù)措施，當(dāng)然經(jīng)過實(shí)踐論證，有機(jī)氨較氨水而言效果更優(yōu)。

　　3.5 注緩蝕劑

　　根據(jù)煉油過程中的不同情況，選擇設(shè)備的不同種類從而選擇合適的緩蝕劑。緩蝕劑與金屬發(fā)生反應(yīng)的過程中會形成一層防護(hù)膜，進(jìn)而對設(shè)備產(chǎn)生防護(hù)作用，增長設(shè)備的應(yīng)用壽命。

　　結(jié)語

　　石油煉廠設(shè)備發(fā)生腐蝕，不僅會影響石油的正常生產(chǎn)，阻礙生產(chǎn)運(yùn)作，還會引發(fā)安全事故，因此必須予以重視。本文通過對石油煉廠設(shè)備的腐蝕介質(zhì)進(jìn)行分析，并探討其腐蝕的相關(guān)情況，找到有效的防護(hù)措施，從而避免設(shè)備發(fā)生腐蝕，提高生產(chǎn)過程中的安全性，以及設(shè)備工作的穩(wěn)定性與長效性。

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