腐蚀与防护炼油厂防腐蚀培训PPT.ppt

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1、1 高酸原油性质特点2 加工高酸原油的典型问题3 防腐中心开展的工作4 加工高酸原油其它注意事项5 需要进一步研究的内容6 结束语原油 渤海蓬莱19-3 新疆管输原油 孤东原油 辽河原油 渤海锦州9-3 喀麦隆Lokele 巴西Marlim 密度,kg/m3(20)927.6 907.0 936.9 933.8 938.9 938.6 932.6 粘度,mm2/s (50)97.91 100.8 221.1 509.4 99.34 31.82 78.62 酸值酸值,mgKOH/g 3.20 4.51 2.20 2.12 2.12 1.62 1.27 蜡含量,%6.0 7.177.5 4.30

2、1.55 2.92 胶质+沥青质%17.7 12.58 17.1 18.54 18.16 12.50 16.98 硫含量硫含量%0.32 0.131 0.32 0.20 0.27 0.42 0.68 氮含量%0.30 0.38 0.47 0.3 0.40 0.37 镍 g/g 31.34 9.8 14.9 46.6 18 31.1 16.6 钒 g/g 1.17 0.42 0.8 0.17 1.0 4.22 24.7 原油类别 低硫环烷中间基 低硫环烷中间基 低硫环烷中间基 低硫环烷基 低硫环烷基 低硫环烷基 含硫环烷基 l高酸值原油的主要特征就是酸值高，一般而言硫含量相对较低 l密度大，胶质

3、、沥青含量高l氮含量高l重金属含量较大 l密度大，胶质、沥青含量高，酸值大导致脱盐脱水困难，致使低温H2S-HCl-H2O型腐蚀加剧l高温环烷酸腐蚀l氮含量高必然加剧催化稳定吸收塔的H2S-HCN-H2O型腐蚀、催化裂化再生器、三旋等 NOx-H2S-H2O型腐蚀；加氢高低压空冷器氯化铵和硫氢化铵 沉积引起的管道堵塞和垢下腐蚀l重金属导致的深加工装置催化剂的中毒失活、结垢结焦等严重问题 l腐蚀形态 对于碳钢为均匀腐蚀，对于0Cr13钢为点蚀，对于奥氏体不锈钢则为氯化物应力腐蚀开裂。l腐蚀部位 常减压装置的初馏塔、常压塔顶部（顶部4-5层塔盘及其上部）及塔顶冷凝冷却器系统。l影响因素 Cl-、p

4、H值 l该类型腐蚀应以工艺腐蚀为主，材料防腐为辅l工艺防腐采用“一脱三注”l材料升级双相不锈钢、钛材或Monel合金l腐蚀特点 发生在220-400，腐蚀产物溶于油，腐蚀的金属表面粗糙而光洁，呈沟槽状。l影响因素 温度、流速和环烷酸含量（酸值）l腐蚀部位 在220-400和环烷酸接触的设备、管线等。l 加工高酸原油环烷酸腐蚀主要影响下列装置：常减压装置、加氢装置（加氢裂化和加氢精制）的进料系统和反应器、延迟焦化装置的进料系统。对于延迟焦化装置如果原料油进到分馏塔底部和反应油气换热，则焦化分馏塔应该考虑对环烷酸腐蚀的防护。l对于环烷酸腐蚀主要采取材料防护措施。目前虽然有高温缓蚀剂，但是使用高温缓

5、蚀剂很难取得较好的防护效果。l催化稳定吸收塔的H2S-HCN-H2O型腐蚀l催化裂化再生器、三旋等 NOx-H2S-H2O型腐蚀l加氢高低压空冷器氯化铵和硫氢化铵 沉积引起的管道堵塞和垢下腐蚀l腐蚀形态 在该环境下，对碳钢为均匀减薄、氢鼓泡及硫化物应力腐蚀开裂；对奥氏体不锈钢为硫化物应力腐蚀开裂。l防护措施 采用水洗的办法，将氰化物脱出；或者注入多硫化物有机缓蚀剂。lNOx-H2S-H2O型腐蚀体系给催化裂化再生器、三旋等设备造成腐蚀开裂，产生穿透性裂纹，严重威胁装置的正常生产。l防护措施 增加保温材料，提高壁温，防止结露；或采用内喷合金涂层的电化学防护方法，防止裂纹开裂。l设备进料中硫化氢和

6、氨越多，腐蚀性越强。氯化铵和硫氢化铵的沉淀物可使换热器和管线堵塞，并引起垢下腐蚀。l防护措施 对操作物料进行断续的水洗，以冲洗这些沉淀物；控制流速4.6-6.09m/s，如果流速过高或过低，应提高材料的等级l催化裂化、加氢裂化等装置，催化剂中毒和永久失活l燃料油造成炉管表面熔蚀，炉管表面积灰严重l造成结焦、结垢，堵塞管道和催化剂床层、降低l根据高酸原油的典型问题，防腐中心在上述四个方面均展开了研究工作。lH2S-HCl-H2O型腐蚀产生的原因主要是原油不能深度脱盐造成的。l原油不能深度脱盐的原因：原油密度大，胶质、沥青含量高l破乳剂 研究了大分子量破乳剂ERI1160、ERI1181等l电场内

7、停留时间 采用鼠笼式极板结构，增加原油在电场内的停留时间l混合强度 提高混合压降；探索新的混合方式新型电脱盐器结构示意图新型电脱盐器结构示意图l扩大了脱盐罐内的有效电场区域l增加了原油在电场内的停留时间l消除了常规电脱盐装置底部的油水逆流反混l电场强度逐渐由弱变强，减少电耗脱前脱后 日 期含盐，mg/L含水，%含盐，mg/L含水，%2005.4.724.30.051.75痕迹2005.4.825.280.034.76痕迹2005.4.8172.40.031.69痕迹2005.4.927.290.033.22痕迹2005.4.919.800.033.17痕迹2005.4.975.640.036.

8、51痕迹2005.4.1028.590.031.28痕迹2005.4.1022.410.032.77痕迹2005.4.1161.330.031.8痕迹2005.4.1159.470.13.12痕迹塔河原油电脱盐脱水工业标定结果 l按照上述解决方案，对蓬莱19-3原油进行了电脱盐研究序号破乳剂出水量（ml）5分钟10分钟20分钟30分钟60分钟1ERI11600痕迹0.51.02.52ERI118100.52.03.0+5.03FC-9610痕迹微量0.51.04AE1910痕迹微量0.51.01.55GT-9400微量0.51.0-1.06ST-140微量1.02.02.57BP204000痕

9、迹微量0.5蓬莱原油（19-3）的低温化学脱水评价结果 蓬莱原油（19-3）高温电脱盐试验结果序号破乳剂脱后含水()脱后含盐脱出水型号用量(g/g)(mg/L)水质1ERI1181100.193.56清2ERI11812003.07清2ERI11813003.36略混4ERI118150痕迹3.07浑浊5ERI11601003.17清6ERI11602002.67清7ERI11603002.27清8ERI1160500.071.73浑浊l在完成电脱盐工艺实验室评价的基础上，进一步采用电脱盐中试装置对蓬莱19-3原油进行综合考察，以确定所有电脱盐工艺技术和操作条件的可行性。l电脱盐中试装置的控制

10、全部由工业控制计算机进行控制，其工艺流程和工业实际装置基本完全相同。卧式脱盐罐1#立式脱盐罐1#卧式脱盐罐2#立式脱盐罐2#原油预热炉氮气接口电子秤1#水冷器管式加热炉安全阀原油计量泵3#二级搅拌罐一级搅拌罐电子秤2#脱后原油出水进水清洗液储罐药剂储罐电动压力调节阀一级搅拌器二级搅拌器原油计量泵1#药剂计量泵原油计量泵2#符号说明TT温度变送器TC温度控制PT压力变送器PI压力表PC压力控制FQK变频调速器WTI重量变送器带就地显示PI04TT17TT18TC12TT14TT13PI02TC10TT12TC09TT11PI01TC08TT10TT02TC02TT01TC01WTI01TT03T

11、C03TT04TT06TC05TT05PT01TC04FQ K00 1PT02WTI02TT08TC07TT09TT07TC06TC11TT16TT15PI03T T1 9PT03PC01破乳剂脱后含水（%）脱后含盐（mg/L）ERI1160痕迹2.0ERI1160痕迹2.3A3.54.39B0.42.78C0.42.94以上数据表明：l对于三种原油最新研制的大分子量的破乳剂ERI160效果最好；经过两级脱盐实验室评价可以达到深度脱盐指标；l密度大，胶质、沥青含量高的原油大分子量的破乳剂具有明显的优势。l为配合加工高酸原油材料选择，防腐中心进行了高酸原油的腐蚀评价l高酸原油的腐蚀评价在高温动态

12、试验腐蚀装置 上进行l测试温度范围：200-400 l冲刷速度：0.2-50m/sl工艺特点：基本可以模拟炼油厂的实际工况，腐蚀介质有液相也有汽相，和实际工况内的腐蚀介质基本相同，腐蚀试验评价结果无论对设计选材以及实际运行中的装置维护具有相当大的参考价值。l实验温度：260、280、300；l冲刷速度：控制在液体流速25m/s；l实验时间4-8小时 腐蚀实验前-后酸值的变化腐蚀实验名称测定前酸值（mgKOH/g）测定后酸值（mgKOH/g）260 00Cr17Ni14Mo2腐蚀实验2.312.46260 碳钢腐蚀实验2.462.51260 0Cr18Ni10Ti腐蚀实验2.332.46280

13、00Cr17Ni14Mo2腐蚀实验3.142.77280 碳钢腐蚀实验3.142.77280 0Cr18Ni10Ti腐蚀实验2.462.45300 00Cr17Ni14Mo2腐蚀实验2.922.54300 碳钢腐蚀实验2.452.31300 0Cr18Ni10Ti腐蚀实验2.542.45材料在蓬莱19-3原油中的腐蚀速率和温度的关系 01234240260280300320温度()腐蚀速率(mm/a)316L20G0Cr18Ni10Ti20G在280冲刷腐蚀后的腐蚀形貌(40倍)300 20G冲刷腐蚀后的腐蚀部位能谱分析结果 lH2S-HCN-H2O型腐蚀lNOx-H2S-H2O型腐蚀lH2S

14、-HCN-H2O型腐蚀存在于催化裂化装置吸收解吸系统，温度为40-50，压力为1.6Mpa。l对于该种类型的腐蚀，防腐中心研制了催化裂化专用缓蚀剂 LPEC-2，该种缓蚀剂性能优良，具有添加量少，缓蚀效率高的特点。lNOx-H2S-H2O型腐蚀具有很大的破坏性，造成催化裂化再生器、三旋等设备的腐蚀开裂，产生穿透性裂纹，严重影响正常生产。l根据该种类型腐蚀的电化学特点，防腐中心研制了内喷合金涂层，可以有效的防止该种类型腐蚀的发生。这种合金涂层 特别适用于新建装置。l重金属在原油中一般以卟啉类化合物形式存在，用一般的电脱盐方法难以脱除，采用先在馏分油中加入某些化学药剂，在一定条件下进行反应，使镍钒

15、卟啉和非卟啉油溶性化合物转化为亲水的化合物，再加水混合、加电场分离的办法将镍钒脱除。序号药剂量(ppm)脱前镍钒含量(ppm)脱后镍钒含量(ppm)镍钒脱除率(%)镍钒总脱除率(%)NiVNiVNiV1506.07.05.76.74.84.64.721007.67.27.76.3-12.15.3320011.37.210.77.25.60.43.643007.413.06.99.76.925.719.054007.915.86.310.820.331.627.865007.713.53.13.159.077.170.576006.713.43.43.049.777.668.487007.012

16、.82.63.262.775.470.998007.412.62.73.163.175.871.1温度300，注水量6%，破乳剂注入量100ppm，分离温度140 的脱金属结果l一般原则一般原则 l环烷酸腐蚀环境下的选材原则环烷酸腐蚀环境下的选材原则 l其它腐蚀环境选材其它腐蚀环境选材 l选材推荐表l设计选材应符合使用的可靠性原则设计选材应符合使用的可靠性原则 l设计选材应符合经济性原则设计选材应符合经济性原则 l设计选材应与结构设计相结合设计选材应与结构设计相结合 l介质温度小于220时，可选用碳钢材质。l 介质温度大于等于220小于288时，宜选用0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、00Cr17Ni14Mo2材质。l 介质温度大于等于288时，宜选用00Cr17Ni14Mo2。l 介质的温度大于等于220且流速大于等于30m/s时，宜选用00Cr17Ni14Mo2。l 对大口径管道，宜采用不锈钢复合板卷制钢管。l 应关注介质的流速和流态，对于可预见严重冲刷部位，宜采用大曲率半径的弯头及斜接分支三通。l其它腐蚀环境选材可参考SH/T3096加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导