炼油厂重整车间换热设备腐蚀与防护方法

谷华庆 秦景民 赵文强

摘 要：近年来，石油行业发展为我国国民经济的支柱性行业，我国的原油处理量逐渐增多，原油的种类逐渐多样化，原油的酸值以及原油的含硫量不断增大，而这些物质就会随着原油的加工而转化成活性腐蚀物质，这就让原油在加工过程中对仪器的腐蚀越来越严重，使得我国的石油行业发展遭遇困难。这种炼油厂换热设备的腐蚀，不仅仅是对于炼油厂的损失，还会对环境造成极大的污染并且会消耗很多的原材料。所以，我们要了解炼油厂炼化设备的腐蚀问题，通过对于炼油厂腐蚀原因的分析，去采取一些防护方法，去解决腐蚀问题。

关键词：腐蚀；防腐涂层；设备腐蚀；镀层

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.08.009

我国目前的许多的油田已经进入开采中后期，并且我国进口原料逐渐增加，其原油的含硫量、酸值慢慢的成为了制约我国炼油发展的重要制约因素，所以如何高效的解决石油的炼化问题已成为了迫在眉睫需要解决的问题。

1 腐蚀的情况

1.1 预加氢的问题

在对石油炼化的预加氢部分，由于其中有含氧化合物，与其他物质反应会生成水，其在温度小于60度的情况下，极易发生H2S的露点腐蚀，如果其中还含有其他物质的话，就会增加腐蚀性，同时产生大量的杂质，这些杂质会将管道的外壁堵住。

1.2 重整部分

如果在换热器的表面发现有黄色或者绿色的物质，就说明了在预加氢的过程中，硫化物已经产生了杂质，并在重整部分表现出来，说明了低温情况下产生了H2O-H2S腐蚀。

2 腐蚀的原因

氯化氢在其干燥的情况下对于金属没有腐蚀性，但如果温度一旦降低，水就会凝结成为稀盐酸对换热管道进行腐蚀。并且原料中又含有硫化物，就会同氢气发生反应，生成H2S进一步造成腐蚀。

3 腐蚀原因的分析

由于水对于金属的腐蚀属于电化学腐蚀，阴极发生的是还原反应主要表现为氧气的氧化，而阳极发生的是氧化反应主要表现为铁的溶解：

阳极： 2Fe → 2Fe2+ + 4e-

阴极：O2 + 2H2O + 4e-→4OH-

总反应：2Fe + 2H2O + O2 → 2Fe（OH）2↓

因为在腐蚀的过程中铁生成了氢氧化亚铁溶液，而氢氧化亚铁溶液在含氧水中是非常不稳定的，会同氧气和水反应生成氢氧化铁。生成的氢氧化铁会进行脱水，最终形成铁锈。会产生自催反应，使得金属的腐蚀更加强烈[2]。

2Fe（OH）2 +2 H2O + 1/2O2 → 2Fe（OH）3↓

2Fe（OH）3 → Fe2O3↓ + 3H2O

4 解决方法

4.1 加强管理工作

（1）建立完善的防腐蚀管理系统。建立一体化的防腐蚀管理系统，将每一个部门包括主管部，车间部，科研部等部门组合为一体，每一个部门每一个成员都必须了解防腐蚀的重要性，以及防腐蚀的措施。并且要对容易发生腐蚀事故的部门进行严格的要求，让他们认真的对待每一步环节，并做好记录。与此同时，还有调整好工厂的防腐指标，加大对炼油工艺的防腐措施考察。

4.2 灵活运用防腐检测方法

在工厂中，平常常用的防腐检测方法有很多[3]，如：探针、腐蚀介质分析、定点测厚等等，其检测的关键是要确定检测的部位，这就要求检测的人员具备很高的素质，以最快的时间找到腐蚀的地方，然后选择最适合的方法进行检查，然后得出解决方法。

4.3 加强在炼油过程中炼油装置的运行控制

要在炼油的过程中，每一个环节的装置都要建立一个合适的开工、运行、停工的模式。比如，在开工时，要注意不能让管道上的涂料发生脱落而造成腐蚀，可以采用水蒸气吹扫处理这个问题，在停工时要处理反应中产生的水，不能让水堆积而产生腐蚀。

4.4 加强对于员工的防腐培训

如果要做好管道的防腐蚀工作，就必须让厂里的每一个员工都参与进来，必须对每一个层次的人员都进行培训。培训的方式也要多种多样，可以选取讲座培训，可以选取给员工们印制防腐宣传手册的方式，也可以通过每天的开会，向他们传达防腐蚀意识和防腐蚀的解决方法，使他们对防腐有更好的认识，更利于工厂防腐蚀工作的开展。

4.5 对防腐蚀的新工艺进行学习

（1）防腐涂层的选择。对炼油的管道选取Ni-P镀层，之前选取的5454镀层在炼油厂换热过程中如果温度过高或压力过大会造成镀层破坏，而采用Ni-P镀层则很好地解决了这个问题。管道若使用Ni-P镀层镀后管道的耐腐蚀性是原来的4倍，而且镀层的成本也不高，只有之前使用的碳钢管道的成本的百分之六十到七十之间，Ni-P镀层还拥有抗污功能，使得杂质在管道上不容易结垢，并且Ni-P镀层还有很強的抗水抗油气腐蚀的功能。另外，其Ni-P镀层为金属镀层，它的导热系数和钢铁十分的相近，所以不会降低管道的传热效率。所以如果采用Ni-P镀层管道是非常具有实用意义的。

（2）采用非金属涂层对管内壁进行防腐。在温度小于一百二十度的情况下完全可以采用非金属镀层的方法。比如使用钛纳米聚合物镀层就能够解决管道内外壁的腐蚀问题，尤其是解决管道外壁的油气腐蚀问题，它是目前我国解决这个问题的最好方法，因为钛纳米聚合物其具有抗渗透性良好、导热性良好、抗垢性良好、耐水性良好、耐温性良好、抗腐蚀性良好等等诸多优点。

（3）抽提系统防护。如果在现有条件下，增加对于缓蚀剂的注入力度，这样就可以严格的控制系统的PH值，使的管道的腐蚀力度大大减小。

我国的炼油行业是起步的比较晚的，基本落后其他发达国家几十年之久，所以我们遇到的很多问题是可以去学习这些已经解决了的国家的。我国应该认真总结自己在炼油方面存在的问题，并学习国外的解决方法，同时要认真去研究开发新的方法，更好的为企业炼油过程中出现的问题提供解决方法，让我们的炼油车间更好的去创造更高的价值。

参考文献 ：

[1]谷其发，李文戈.炼油厂设备腐蚀与防护图解[M].北京：中国石化出版社，2000：136.

[2]秦国志，田志明.工业清洗及应用实例[M].北京：化学工业出版社，2003：10.

[3]王巍，薛富津.钛纳米聚合物涂料在酸性水罐的应用[J].管道技术与设备，2005（01）：36-38.

作者简介：谷华庆（1987-），男，山东烟台人，本科，助理工程师，研究方向：化学工程与工艺。