基于石油煉制設備的防腐措施探究

程紅衛(wèi)(中海瀝青股份有限公司，山東 濱州 256600)

0 引言

當前我國含硫原油的進口數(shù)量在不斷增加，因而原油生產煉制過程當中的設備腐蝕問題也在變得日益嚴峻起來。其最為明顯的是，原油加工當中的首道工序操作時其常減壓裝置的腐蝕問題特別突出，這不僅會對設備的使用壽命造成嚴重的影響，更會促使資源浪費的問題變得更為明顯，而且還極易導致各種災害性事故的發(fā)生。石油煉制作業(yè)通常是處于高溫高壓的操作環(huán)境，這不僅要求石油煉制設備的材料具有較高的強度，而且還要保證設備具有較高的耐腐蝕性能。文章首先對石油煉制設備的腐蝕類型以及其出現(xiàn)原因作出分析，而后再對相應的防治措施作出探討，以供讀者參考。

1 石油煉制設備的腐蝕類型及其成因分析

1.1 內因腐蝕

石油煉制設備的腐蝕類型主要可以分為兩種，其最為重要的一種類型即是內因腐蝕。石油煉制設備的內因腐蝕主要囊括三個層面的內容，一是原油中的水分對煉制設備造成的腐蝕。具體來講，這是因為在開展石油煉制作業(yè)之前，工作人員必須對原油執(zhí)行相應的脫水處理工作，特別是當石油中的水分含量過多時，執(zhí)行相應的水分處理工作就顯得更為必要[1]。然而，即便工作人員對水分處理工作執(zhí)行得再為細致，也依然難以保證能夠將水分徹底處理干凈。水分自身不會對石油煉制設備造成較強的腐蝕作用，但是原油中的腐蝕性物質會將水作為溶劑而發(fā)生相關的溶解反應，進而腐蝕石油煉制設備。二是原油中的鹽類對煉制設備造成的腐蝕。石油企業(yè)開采出來的原油是一種成分較為復雜的物質，其中的主要成分有氯化鎂、硫酸鈉等鹽類物質，這些鹽類在高壓、高溫的操作環(huán)境下會發(fā)生相應的水解反應而生成酸性強度較高的物質，這更會對石油煉制設備造成明顯的腐蝕作用。三是氫腐蝕。實際在執(zhí)行石油煉制作業(yè)時，油氣中會含有一些硫化氫氣體和水蒸氣，水蒸氣會和硫化氫氣體發(fā)生化學反應而生成氫硫酸，氫硫酸會和石油煉制設備內壁的鐵發(fā)生化學反應而產生出氫氣，這回促使設備的管壁內部出現(xiàn)一些細小的裂紋，這更會對油氣設備造成明顯的腐蝕作用[2]。

1.2 外因腐蝕

外因腐蝕是石油煉制設備另一種重要的腐蝕類型表現(xiàn)方式，具體來講，可以將其概括為三個層面的呈現(xiàn)原因，一是縫隙腐蝕。石油煉制設備的管板和管束之間的縫隙連接處極易出現(xiàn)數(shù)目較多的縫隙，這些縫隙會隨著時間的流逝而不斷增加，長此以往的話，石油煉制設備會因為這些縫隙的存在而出現(xiàn)運轉緩慢甚至停滯的情況[3]。一般來講，石油煉制設備自身存在的縫隙并不會對設備產生腐蝕作用，但是在石油煉制作業(yè)開展當中石油中的陰離子會流入至這些細小的縫隙之內，如果這些縫隙里剛好有陽離子存在，那么這些陽離子和陰離子就會發(fā)生相應的離子反應，進而導致設備產生明顯的性質變化以及能量變化，最終而致使設備的管道縫隙被嚴重侵蝕。二是沖刷腐蝕。具體來講，石油煉制作業(yè)開展當中，因為原油以及其相應的產物是處于不斷流動的狀態(tài)，會對石油煉制設備造成明顯的沖刷，設備因而遭受到嚴重的腐蝕影響。沖刷腐蝕嚴重削弱設備的厚度，長期以往的話設備必定會出現(xiàn)滲漏的情況[4]。三是露點腐蝕。石油煉制作業(yè)包括很多的操作流程，其實施過程特別復雜，而這些操作流程當中的原油蒸發(fā)脫水工作尤為重要，其實際執(zhí)行時會產生大量的強酸物質，設備因而會遭到嚴重的腐蝕影響。具體來講，蒸發(fā)脫水工作執(zhí)行時氯化銨會發(fā)生相應的化學反應生成氯化氫氣體，這些氯化氫氣體會與水反應而變成鹽酸，鹽酸屬于酸性極強的液體，它會嚴重腐蝕石油煉制設備，因而相關的生產作業(yè)就會遭到嚴重的影響[5]。

2 石油煉制設備的防腐措施探究

2.1 從生產工藝的角度實現(xiàn)防腐

要想促使石油煉制設備的腐蝕問題得到有效的防治，可以先從生產工藝層面來實現(xiàn)設備腐蝕問題的合理解決。從生產工藝的角度來部署相關的改革措施，可以從兩個層面來有序落實相關的工作。

2.1.1 加強管理石油煉制設備防腐技術

加強管理石油煉制設備的防腐技術，能夠從源頭上促使設備的腐蝕問題實現(xiàn)有效的解決。實現(xiàn)石油煉制設備防腐技術的有效管理，可以先從加強針對防腐技術的改革以及創(chuàng)新工作入手，盡最大程度來將防腐新材料和防腐新技術充分應用于生產工作當中，以此來促使我國石油產品的生產力實現(xiàn)必要的提升。其次再采取必要的措施來促使石油煉制設備生產人員的能力實現(xiàn)重大的提高，即可以安排專業(yè)管理人員來對生產人員執(zhí)行相應的設備防腐技術知識培育工作，以此來保證所制造出來的設備具有較高的使用水平，從而在源頭上有效減輕或避免石油煉制設備腐蝕問題[6]。

加強管理石油煉制設備防腐技術，還可以從具體的實施步驟來有效部署。針對這個層面的實施內容，可以從四個操作領域來有效實施。一是實施深度脫鹽處理工作。即對原油當中的氯化鎂、氯化鈉、氯化鈣等鹽類實施更高層面的深度處理工作，確保脫鹽處理工作能夠取得明顯的成效。二是實施注入中和劑工作。注入的中和劑主要是指氨，實施該項工作的核心目的即是把酸性物質氣相變成中性狀態(tài)的氯化銨。需要注意的是，實際在執(zhí)行該項工作時，應當使用濃度為5%的稀氨水，并且還要把中和劑的注入位置調整為塔頂油氣管線。三是實施緩蝕劑的注入工作[7]。一般來講，緩蝕劑是一種表面活性劑，其主要成分為具有極性基團化學物質。實施緩蝕劑的注入工作，能夠確保石油煉制設備得到很好的防護。另外，為防止塔頂?shù)膬炔砍霈F(xiàn)腐蝕的情況，更應當對塔頂?shù)幕亓飨到y(tǒng)注入相應成分的緩蝕劑。四是實施相應的注水工作。只有對反應裝置注入足夠量的水，才能確保揮發(fā)線上的氯化銨被徹底處理干凈，并且還能促使塔頂組分的露點部位實現(xiàn)前移，有效得避免了冷凝設備遭到侵蝕的問題[8]。

2.1.2 將腐蝕物質隔離

從生產工藝的角度來部署相關的改革措施，更能促使石油煉制設備的腐蝕防治工作取得更為顯著的成效。實際在對該項發(fā)展策略進行落實時，可以在石油煉制設備的表面進行相應的油漆涂抹工作以及金屬覆蓋層的制作工作。對石油煉制設備的表面執(zhí)行油漆涂抹工作可以促使設備得到很好的防護。目前常用的油漆涂抹物質有酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂，因此可以基于設備的實際使用情況而選用這兩種樹脂材料中較為合適的數(shù)值材料。金屬覆蓋層的制作工作，其主要的施行目的是為了有效應對電化學腐蝕問題。需要注意的是，應當保證所使用的母質材料的屬性電位較低，而且在完成覆蓋工作之后更需要將陽極設置為需要進行防腐蝕操作的地方。而當電位升至一定高度時，電流的速度會呈現(xiàn)出明顯的下降態(tài)勢，設備的腐蝕率因而會顯著下降。

2.2 從材料的角度實現(xiàn)防腐

從石油煉制設備的材料角度來實現(xiàn)設備腐蝕現(xiàn)象的有效解決，可以通過選擇合適材料的方式來有效促使設備具有較高的使用水平，最終而使得石油煉制設備的腐蝕問題得到有效的解決。通過分析大量的實踐數(shù)據，造成石油煉制設備出現(xiàn)腐蝕的核心原因即是設備的自身原因，如果設備材料的抗腐蝕性能較好，則設備的抗腐蝕性能就會得到明顯的保障[9]。舉例來講，如果使用碳鋼這種材料，其抗腐蝕性較低，因此需要對其執(zhí)行保護層的涂抹工作。當前我國已經擁有抗腐蝕性較高的材料，所以實際操作時可以根據工作開展的實際情況而選購質量上乘的、抗腐蝕性較強的設備材料，充分保證石油煉制設備具有較高的使用水平。

除了從選擇合適材料的層面來部署相關的腐蝕防治工作，還可以從加強針對低溫輕油部分煉制設備的管理工作入手，促使輕油產品能夠實現(xiàn)更好的生產。針對低溫輕油部分的煉制工藝設備，其出現(xiàn)腐蝕情況主要是由于硫化氫、氯化氫、水蒸氣等氣體的作用，所以，可以使用碳鋼來作為相應的冷卻器，然后再對其管束執(zhí)行相應的防腐涂層涂抹工作。

針對高溫重油部位的工藝設備及管線也應當做好相應的管理工作。在高溫重油部位的產品生產活動當中，所使用的設備都具有耐高溫、耐高壓的性質，而其接觸的主要物質是含環(huán)烷酸油品，這種油品處于220℃以下的環(huán)境時，其會對金屬造成輕微的腐蝕作用。若溫度不斷上升，這種腐蝕作用會愈加明顯，當溫度升至270～280℃時，這種油品就會達到酸沸點，此時其腐蝕作用最為強烈。溫度處于350～400℃時，硫化鐵膜涂層就會開始溶解，這會促使含環(huán)烷酸油品的受腐蝕程度再次攀升。溫度高出400℃以后，石油已經分解，煉制設備的受腐蝕程度逐漸下降[10]。由此可得，針對高溫部位的腐蝕問題，其主要的發(fā)生時間在溫度處于220～420℃之間，所以要對常減壓爐的油品轉線、出口管等位置加以重視，可以使用相應的設備以及管線材質來促使其防腐性質實現(xiàn)必要的提高，之后還應當使用高溫緩蝕劑對其予以輔助處理。

2.3 其他防腐措施

實現(xiàn)石油煉制設備腐蝕問題的良好解決，還可以對石油煉制設備的結構實現(xiàn)必要的優(yōu)化工作，以此來促使設備具有更高的使用水準。石油煉制設備的結構設計工作是腐蝕防護工作的核心內容，因此在對該項工作具體實施時應當要充分考慮到設備的使用壽命、性能、實用性等問題，再結合相應的設備防腐蝕的防腐和經驗而采取必要的防腐措施來促使防腐工作能夠取得更為明顯的成效。防腐工作的核心內容即是要保證煉制設備具有較高的質量，所以在進行生產活動期間一定要對操作當中所存在的腐蝕風險問題加以足夠的重視，及時發(fā)現(xiàn)腐蝕風險的產生源頭，并采取必要措施促使其得以有效的避免或解決[11]。

3 結語

總而言之，實現(xiàn)對于石油煉制設備腐蝕現(xiàn)象的良好防治對于發(fā)展我國石油產業(yè)具有重要的戰(zhàn)略意義。為此，筆者已于上文對石油煉制設備的防腐措施實現(xiàn)了詳細的探究，希望能對相關人員有所幫助，也相信未來我國石油煉制設備的腐蝕問題會得到更為有效的治理，中國石油產業(yè)也必將實現(xiàn)更為繁榮的發(fā)展。