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[摘 要]本文论述和分析了常减压装置设备腐蚀的成因、腐蚀类型及腐蚀机理，并对设备不同腐蚀类型和腐蚀机理提出了相应的防腐措施，对于常减压装置设备的正常安全运行有着重要的意义。
[关键词]腐蚀类型；腐蚀机理；设备腐蚀的防护
中图分类号：TB304 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0016-01
由于掺炼原油调和比例的变化引起原料切换频繁，使得设备腐蚀日益严重，设备管理工作难度加大，因此，正确认识腐蚀机理并运用科学方法，经济而安全的防治和控制设备腐蚀具有十分重要的现实意义。
1.常减压蒸馏装置设备腐蚀成因分析
常减压蒸馏装置设备接触的主要介质是原油，此外还有水蒸气、空气、烟气等，原油的主要组成是各种烷烃、环烷烃和芳香烃，他们并不腐蚀金属设备，但是原油中的杂质如：无机盐、硫化物、氮化物、有机酸和水分等，这些杂质虽然含量少，但危害极大，这是由于在加工过程中他们形成了腐蚀性介质。常减压装置还需要大量的冷却水，而水分却恰恰为他们创造了设备腐蚀的环境，从而导致了各种设备的不同程度的腐蚀，如常减压塔顶冷凝系统设备中受到的氯化氢--硫化氢--水的电化学腐蚀等。
2.主要腐蚀类型和腐蚀机理
2.1 高温硫腐蚀
这类腐蚀一般是有原油中所含的有机硫化物热分解生成硫化物而引起的均匀腐蚀。典型的高温含硫化合物腐蚀环境存在于常减压蒸馏装置常、減压塔的下部和塔底管道，常减压渣油换热器等，当温度在240℃----340℃时，硫化物开始分解生成H2S，对设备开始产生腐蚀，但在该温度范围中，单纯的活性硫对金属的腐蚀一般，当温度达到340℃--375℃时，H2S开始分解为H2和S，分解出来的元素硫，活性很强，可直接腐蚀设备；当温度升至375℃---430℃时，未分解的H2S也能直接与金属反应；430℃以上时腐蚀有所减轻，480℃以上时高温硫腐蚀明显下降，高温硫腐蚀机理为电化学腐蚀。
2.2 高温环烷酸腐蚀
环烷酸腐蚀主要产生在高温液相和气相，而且主要腐蚀部位集中在减压炉及其转油线，常压炉及其转油线次之。环烷酸腐蚀受温度、浓度几流速影响较大，主要发生在酸值大于0.5mgKOH/g、温度在220℃---400℃之间的高温流速介质中。但在H2S和环烷酸共存的环境下，环烷酸会和FeS反应，生成可溶性的Fe（RCOO）2和H2S，破坏FeS2保护膜，而生成的H2S又进一步的腐蚀金属基体，在350oc时两者相互影响，腐蚀最为严重，高温环烷酸腐蚀机理为化学腐蚀。
2.3 高温烟气露点腐蚀
加热炉中的燃料在燃烧时生成的酸性气体SO2、NOX和H2O结合，生产H2SO4和HNOX，H2SO4和HNOX在低于其露点温度时凝结为酸露吸附于金属表面，产生烟气露点腐蚀。主要存在于加热炉的空气预热器、烟道等部位，腐蚀产物主要为FE2（SO4）3。
2.4 低温HCL-H2S-H2O腐蚀
此类腐蚀是原油中的氯化物和硫化物受热分解产生的HCL和H2S，在冷凝水存在时形成酸性环境对设备造成腐蚀，主要发生在初馏塔、常压塔塔顶低温轻油部位，其破坏性很大，对碳钢变现为均匀腐蚀，对OCr13钢为点腐蚀，对奥氏体不锈钢为应力腐蚀开裂。低温HCL-H2S-H2O腐蚀以化学腐蚀为主，也存在电化学腐蚀。
3.常减压蒸馏装置设备腐蚀的控制与防护
常减压蒸馏装置的设备腐蚀是一个自发进行的过程，完全避免设备腐蚀是不可能的，但是我们可以通过优化操作，降低腐蚀带来的危害，对于装置的正常安全运行有着重要的意义。
3.1 高温腐蚀的控制
（1）主要选用耐腐蚀材料
选材时防腐的关键。提高材质等级是减缓常减压装置高温重油部位腐蚀最有效的方法。应根据SH/T3096-1999《加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则》以及中石化的《加工高硫原油部分装置在设备及管道选材知道意见》合理选材。
（2）优化原油调和比例
常减压蒸馏装置掺炼的原油是混合原油，各种原油性质有较大的区别和差异，因此装置应根据自身的特点，选择合适的加工工艺路线，优化原油调和比例，避免高硫与高酸值原油混炼，以防止高硫高酸值产生的共同效应加剧对设备的腐蚀。
3.2 烟气露点腐蚀的控制
要防止烟气露点腐蚀，在工艺设计中要求换热表面的温度应高于烟气的露点温度，以避免发生露点腐蚀的问题。另外装置还通过净化燃料油（气）中的H2S、控制对过热空气系数≯1.25、提高排烟温度、对换热表面涂层或镀层处理等方法来有效控制烟气露点腐蚀。
3.3 低温腐蚀的控制
造成塔顶冷凝冷却系统低温部位腐蚀的主要介质均来自于加工过程中所不需要的杂志，因此可以通过早期脱除腐蚀介质或添加中和剂、缓蚀剂等方法来减缓腐蚀，即为通常采用的工艺防腐。常减压装置工艺方法主要采“一脱二注”即：原油脱盐、注水、注中和缓蚀剂。
（1）原油深度脱盐
如果最大限度地脱除原油中的盐分，便可有效的减轻设备腐蚀。深度脱盐的同时还可以减轻换热器的结垢和加热炉的结焦，提高换热效率，延长开工周期，降低能耗。脱盐同时也减少了原油中的固体物，减轻了物料对管道和泵的磨损，极大的降低了氯化物和其他杂质对催化和重整催化剂的毒害，从而提高催化剂使用寿命。由此可以看出原油脱盐不仅对减缓设备腐蚀，而且对整个常减压装置和二次加工的工艺水平都是十分有益的。
（2）注水、注中和缓蚀剂
虽然原油脱盐显著降低了HCL生成量，但仍有少部分未脱除的盐分存在并造成腐蚀，同时硫化氢还有相当程度的腐蚀作用，因此仅靠脱盐还不能够彻底解决塔顶冷凝系统的腐蚀问题，必须采进进一步的措施对腐蚀进行控制。这些措施包括在塔顶注水、注中和缓蚀剂。
4.结束语
综上所述，常减压蒸馏装置设备的腐蚀是一个涉及面较广，严重影响设备使用寿命和装置长周期运行的问题，要解决好这一问题，必须要正确认识腐蚀的类型和机理，并运用科学方法，从材料、工艺以及综合管理、现场监控等方面入手，结合装置具体的情况采取合理有效的防护措施，才能取得好的效果，才能保证装置设备长周期运行。
[关键词]腐蚀类型；腐蚀机理；设备腐蚀的防护
中图分类号：TB304 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）39-0016-01
由于掺炼原油调和比例的变化引起原料切换频繁，使得设备腐蚀日益严重，设备管理工作难度加大，因此，正确认识腐蚀机理并运用科学方法，经济而安全的防治和控制设备腐蚀具有十分重要的现实意义。
1.常减压蒸馏装置设备腐蚀成因分析
常减压蒸馏装置设备接触的主要介质是原油，此外还有水蒸气、空气、烟气等，原油的主要组成是各种烷烃、环烷烃和芳香烃，他们并不腐蚀金属设备，但是原油中的杂质如：无机盐、硫化物、氮化物、有机酸和水分等，这些杂质虽然含量少，但危害极大，这是由于在加工过程中他们形成了腐蚀性介质。常减压装置还需要大量的冷却水，而水分却恰恰为他们创造了设备腐蚀的环境，从而导致了各种设备的不同程度的腐蚀，如常减压塔顶冷凝系统设备中受到的氯化氢--硫化氢--水的电化学腐蚀等。
2.主要腐蚀类型和腐蚀机理
2.1 高温硫腐蚀
这类腐蚀一般是有原油中所含的有机硫化物热分解生成硫化物而引起的均匀腐蚀。典型的高温含硫化合物腐蚀环境存在于常减压蒸馏装置常、減压塔的下部和塔底管道，常减压渣油换热器等，当温度在240℃----340℃时，硫化物开始分解生成H2S，对设备开始产生腐蚀，但在该温度范围中，单纯的活性硫对金属的腐蚀一般，当温度达到340℃--375℃时，H2S开始分解为H2和S，分解出来的元素硫，活性很强，可直接腐蚀设备；当温度升至375℃---430℃时，未分解的H2S也能直接与金属反应；430℃以上时腐蚀有所减轻，480℃以上时高温硫腐蚀明显下降，高温硫腐蚀机理为电化学腐蚀。
2.2 高温环烷酸腐蚀
环烷酸腐蚀主要产生在高温液相和气相，而且主要腐蚀部位集中在减压炉及其转油线，常压炉及其转油线次之。环烷酸腐蚀受温度、浓度几流速影响较大，主要发生在酸值大于0.5mgKOH/g、温度在220℃---400℃之间的高温流速介质中。但在H2S和环烷酸共存的环境下，环烷酸会和FeS反应，生成可溶性的Fe（RCOO）2和H2S，破坏FeS2保护膜，而生成的H2S又进一步的腐蚀金属基体，在350oc时两者相互影响，腐蚀最为严重，高温环烷酸腐蚀机理为化学腐蚀。
2.3 高温烟气露点腐蚀
加热炉中的燃料在燃烧时生成的酸性气体SO2、NOX和H2O结合，生产H2SO4和HNOX，H2SO4和HNOX在低于其露点温度时凝结为酸露吸附于金属表面，产生烟气露点腐蚀。主要存在于加热炉的空气预热器、烟道等部位，腐蚀产物主要为FE2（SO4）3。
2.4 低温HCL-H2S-H2O腐蚀
此类腐蚀是原油中的氯化物和硫化物受热分解产生的HCL和H2S，在冷凝水存在时形成酸性环境对设备造成腐蚀，主要发生在初馏塔、常压塔塔顶低温轻油部位，其破坏性很大，对碳钢变现为均匀腐蚀，对OCr13钢为点腐蚀，对奥氏体不锈钢为应力腐蚀开裂。低温HCL-H2S-H2O腐蚀以化学腐蚀为主，也存在电化学腐蚀。
3.常减压蒸馏装置设备腐蚀的控制与防护
常减压蒸馏装置的设备腐蚀是一个自发进行的过程，完全避免设备腐蚀是不可能的，但是我们可以通过优化操作，降低腐蚀带来的危害，对于装置的正常安全运行有着重要的意义。
3.1 高温腐蚀的控制
（1）主要选用耐腐蚀材料
选材时防腐的关键。提高材质等级是减缓常减压装置高温重油部位腐蚀最有效的方法。应根据SH/T3096-1999《加工高硫原油重点装置主要设备设计选材导则》以及中石化的《加工高硫原油部分装置在设备及管道选材知道意见》合理选材。
（2）优化原油调和比例
常减压蒸馏装置掺炼的原油是混合原油，各种原油性质有较大的区别和差异，因此装置应根据自身的特点，选择合适的加工工艺路线，优化原油调和比例，避免高硫与高酸值原油混炼，以防止高硫高酸值产生的共同效应加剧对设备的腐蚀。
3.2 烟气露点腐蚀的控制
要防止烟气露点腐蚀，在工艺设计中要求换热表面的温度应高于烟气的露点温度，以避免发生露点腐蚀的问题。另外装置还通过净化燃料油（气）中的H2S、控制对过热空气系数≯1.25、提高排烟温度、对换热表面涂层或镀层处理等方法来有效控制烟气露点腐蚀。
3.3 低温腐蚀的控制
造成塔顶冷凝冷却系统低温部位腐蚀的主要介质均来自于加工过程中所不需要的杂志，因此可以通过早期脱除腐蚀介质或添加中和剂、缓蚀剂等方法来减缓腐蚀，即为通常采用的工艺防腐。常减压装置工艺方法主要采“一脱二注”即：原油脱盐、注水、注中和缓蚀剂。
（1）原油深度脱盐
如果最大限度地脱除原油中的盐分，便可有效的减轻设备腐蚀。深度脱盐的同时还可以减轻换热器的结垢和加热炉的结焦，提高换热效率，延长开工周期，降低能耗。脱盐同时也减少了原油中的固体物，减轻了物料对管道和泵的磨损，极大的降低了氯化物和其他杂质对催化和重整催化剂的毒害，从而提高催化剂使用寿命。由此可以看出原油脱盐不仅对减缓设备腐蚀，而且对整个常减压装置和二次加工的工艺水平都是十分有益的。
（2）注水、注中和缓蚀剂
虽然原油脱盐显著降低了HCL生成量，但仍有少部分未脱除的盐分存在并造成腐蚀，同时硫化氢还有相当程度的腐蚀作用，因此仅靠脱盐还不能够彻底解决塔顶冷凝系统的腐蚀问题，必须采进进一步的措施对腐蚀进行控制。这些措施包括在塔顶注水、注中和缓蚀剂。
4.结束语
综上所述，常减压蒸馏装置设备的腐蚀是一个涉及面较广，严重影响设备使用寿命和装置长周期运行的问题，要解决好这一问题，必须要正确认识腐蚀的类型和机理，并运用科学方法，从材料、工艺以及综合管理、现场监控等方面入手，结合装置具体的情况采取合理有效的防护措施，才能取得好的效果，才能保证装置设备长周期运行。