牛午（中石油大连石化分公司，辽宁 大连 116011）

蒸馏操作塔顶防腐

牛午（中石油大连石化分公司，辽宁 大连 116011）

原油劣质问题不可避免，为了提炼出质量更好的原油，并且在提炼原油工艺上能够收获更高效益，蒸馏装置的防腐工作就显得尤为重要。本文主要对含硫原油加工过程中对腐蚀介质及腐蚀过程开展了分析，并提出一些防腐把控的有效方法。

含硫原油；蒸馏装置；塔顶防腐；有机氯腐蚀

伴随石油业的勘探及开采深度的增加，含硫含有机氯等原油的不断进口，原油出现了不可避免的劣质问题，并且日益严重。此时对原油提炼工业中的防腐工作的探讨就显得尤为重要。

1 原油中的腐蚀介质及影响的蒸馏装置部位

近些年原油劣质问题不断加深，其中所含某些杂质对原油加工设备产生不断的腐蚀作用。原油腐蚀杂质主要包括含硫化合物、无机盐、氮化合物等，其含量并不多，其危害却不小。加工实施环节中，有的本身就是腐蚀介质，有的是在加工环节中通过转化而变为腐蚀性介质，加工环节中注入的氢溶剂酸碱化学制剂等也会产生腐蚀介质，给设备带来不小的损伤破坏，腐蚀严重时会致使生产间断，甚至危及工作人员的安全，并且使经济遭到重创。

石油提炼过程中蒸馏装置的严重腐蚀部位重点在于塔顶低温区域的有机氯腐蚀和高温位置的硫化物腐蚀。塔顶低温位置材料升级耗资较多，很多老装置依旧是碳钢材料，新装置的设计选材已经按照相关标准执行，材料优势加大性能提高，防腐工作也得到改善。原油劣质化之后，塔顶的低温位置的防腐现象却没有出现彻底转变，主要是常压塔顶及塔顶冷凝系统的盐酸腐蚀及氯化铵等有机氯的腐蚀使设备变薄甚至腐蚀穿孔，对设备的使用时间及使用安全问题造成严重影响。

2 塔顶腐蚀诱因和过程分析

2.1 腐蚀介质来源

(1)硫化氢的产生

硫化氢对炼油装置有着严重的腐蚀作用，其形成主要是由硫醚、二硫化物等等热稳定性能太低的硫化物经过遇热分解产生。操作过程中超过250度之后，温度越高硫化物的分解就加速越来越明显，到达340至400度之间的时候，硫化氢就会分解形成硫与氢气，此时的硫活性远超硫化氢化合物。加工含硫原油时，硫化氢气体的释放量会大大增加。当蒸馏塔出口温度到达358至366度时，由于分解产生的氯化氢含硫会达到塔顶瓦斯量的1.4到3.1百分量，并随着温度升高不断加大。

(2)盐酸的产生

每种原油都多少会有一定数量的无机盐与水，其中的无机盐主要成份是氯化钠、氯化钙及氯化镁等物质，产生腐蚀影响的一般是氯化钙与氯化镁，其在原油工艺中遇热水解产生气体盐酸，而盐酸的腐蚀性能较高。这种水解大概于120度时就会反应明显，并且伴随温度的不断增高而不断加快加强。根据工艺流程及腐蚀成份分析得出常压塔顶冷凝系统的腐蚀介质氯化氢的大部分来源是氯化镁，氯化钙在减压塔的水解中更明显。水解反应会根据温度及反应物质的含量及盐水浓度的高低等而产生相应的高低变化。

(3)原油添加剂促使腐蚀

在原油提炼过程中各种添加剂也会在工艺环境中发生化学反应生成氯化氢，致使设备腐蚀加快。

2.2 腐蚀机理过程

原油提炼工艺中，温度越高，钙镁盐的水解反应越强烈，生成的氯化氢及硫化氢在冷凝区以液体状态呈现的时候，变成了强腐蚀性物质，并且会出现相互间的循环腐蚀。另外注入的氯化物助剂也会水解并产生氯化氢，这些反应在蒸馏装置顶部的低温部位反应迅速且强烈，因此腐蚀性在此区域也显得较为明显。其中的盐酸在腐蚀反应中的作用最强，不亚于含硫物质的腐蚀性能。

3 防腐把控措施

3.1 露点把控

露点温度与水分压呈正比关系，塔底汽提蒸汽量和塔顶注水量的增加促使露点温度升高，在减顶系统中的露点温度通常在十到六十五度之间。盐酸的腐蚀主要集中于塔顶设备金属低于露点有凝结水的冷表面。为了避免腐蚀，操作控制塔顶油气温度高于露点温度，避免塔顶的塔盘，封头、管线被腐蚀。塔顶温度设置得要高于水露点温度。

3.2 PH值把控

氯化氢进入液体中会使其腐蚀性能大大加强。工艺防腐中的重要措施就是在油气进入冷凝装置部分之前，在管线上的“三注”技术：缓蚀剂于设备表面形成保护性膜体，中和剂与酸液中的酸性物质中和反应生成溶解性质的氨盐，通过注水可以提升露点温度，冷凝水汽增加也就稀释了盐酸浓度，提升PH值，起到减缓降低腐蚀作用。

3.3 注入缓蚀剂

缓蚀剂的分子内部带有极性基因，可以吸附在金属表面起到保护膜的功效，阻止腐蚀介质与装置金属接触，达到防腐作用。

3.4 材料选择

应用耐腐蚀性能强的材料可以明显将设备的腐蚀伤害降低，对于塔顶冷凝系统的腐蚀体系来说，耗资低耐腐蚀性又高的材料并不多见，我国常用的材料时铁素体不锈钢及奥氏体不锈钢等，但是奥氏体不锈钢对于有机氯化物质的抵抗力较差，倘若出现脱盐效果不好的情况，就会诱发其腐蚀破坏，所以最好不要选用奥氏体不锈钢的整体制作装置，在耐腐性材料方面，我国需要加强科研工作，早日在蒸馏装置方面应用并提高效益。

综上，蒸馏装置塔顶冷凝系统腐蚀所涉甚广，了解腐蚀的关键信息对防腐工作有着事半功倍的作用，防腐工作需要相关人员继续努力进步，收获更好的效果。

[1]陈匡民.过程设备腐蚀与防护.化学工业出版社,2013,189-196.

[2]韩磊,刘小辉.蒸馏装置塔顶系统低温腐蚀问题探讨.石油化工腐蚀与防护.2014,29(3).17.

牛午（1990-），性别:男，民族：汉，籍贯:黑龙江省齐齐哈尔市，

当前职务：工艺员，当前职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：化学工程与工艺工作为：常减压蒸馏。