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摘要：高温原油馏分中常减压装置常用钢材的腐蚀研究，需要利用利用高压釜模拟常减压装置中的腐蚀环境等进行实验。本文针对高温原油馏分中常减压装置常用钢材的腐蚀进行了详细的分析。
关键词：原油馏分；高温腐蚀；钢材
原油的品质正在慢慢劣化，原油当中的盐含量、酸含量以及S含量正在逐步提升，原油和馏分的腐蚀性得到了进一步的加强，这样便导致了常减压蒸馏装置产生了较强的腐蚀性问题，并且该问题越来越严重。为了将腐蚀性缓解，炼油厂一般会应用工艺防腐技术并将材料进行升级等相关措施，但是防腐的工艺设计以及相关的抗腐蚀性材料选择，会存在一定的盲目性。所以，为了提出相应的防腐措施，开发出高效以及廉价的常减压装置抗腐蚀材料，需要针对常减压设备材料在原油馏分中当中的腐蚀规律实施相应的探究。
1.实验方法
腐蚀试件材质属于常减压装置中经常使用的钢材，20钢、1Cr5Mo合金钢、304不锈钢以及316不锈钢。其中具体的化学成分如表一所示[1]。进行实验时取4片平行试样，对试样的加工为T型的结构。试样表面需要使用砂纸进行逐步打磨，并且在使用之前还需要使用丙酮进行清洗，做好除油处理，并使用酒精进行清洗和脱水，用冷风吹干之后，做好标号和称重的工作。
腐蚀介质应用炼油厂提供的原油、常二线和一线馏分。该原油进行了脱盐处理。原油和馏分当中的盐分含量、酸值以及S含量，需要依照具体的标准实施相应的测试，最终测定的结果如表二所示。
在高压釜当中，应用全浸腐蚀实验的形式进行相应的实验，需要搅拌器的速度达到120r/min，釜内的压力需要达到0.1MPA，具体进行实验的时间为4天。腐蚀介质的温度为实际工况中的温度值，脱盐换热之后的原油及常二线和一线馏分油分别为270℃、250℃、200℃的温度值，之后细致分析4种材料在原油及常二线和一线馏分油当中的腐蚀行为影响[2]。
在高压釜当中进行相应的腐蚀之后，需要先使用二甲苯对试件当中的原油进行相应的清洗，之后在应用丙酮将其余的油渍擦干，最后使用酒精进行清洗，保持好干燥。应用VEGAXMH型 SEM对实践截面的腐蚀产物膜形貌进行详细的观察，并应用 INCA Energy 350型能谱仪对腐蚀产物膜的成分进行测定[3]。严格依照GB/T16545-1996的标准，将腐蚀产物膜除去，在利用乙醇的清洗，之后使用冷风进行干燥，在干燥器当中放置24小时之后进行称重，得到腐蚀速率
2.结果与讨论
2.1馏分对腐蚀行为产生的影响
分别把20钢和316不锈钢的试样放置在270℃的脱盐后原油、250℃常二线馏分以及200℃常一线馏分中腐蚀，针对不同的馏分对腐蚀速率产生的影响进行详细的研究。20钢的腐蚀速率在成功脱盐之后，在原油中占据的腐蚀率最高，常二线馏分中第二、在常一线馏分最小，并且不同的馏分中，相差的差距非常大，相应的结果如图一所示。316不锈钢在长二线馏分当中的产生的腐蚀速率比常一馏分当中的腐蚀速率会稍高一些。在成功脱盐之后，原油当中的腐蚀速率比较小，但是每个馏分当中的腐蚀速率都比较小，没有较大的差异。最终的结果如图二所示。在对20钢在各原油馏分中的腐蚀速率进行分析之后，可以得知，20钢腐蚀性强弱的具体顺序为：脱盐后原油大于常二线馏分大于常一线馏分。
通过对表二的分析可以得知，通过每个原油馏分腐蚀的含量，可以明确脱盐之后的原油、常二线馏分、常一线馏分的具体酸值、S含量以及盐含量的具体顺序以及腐蚀的强弱。S含量、酸值以及盐的含量越高，腐蚀性便会越强。所以，这些元素是导致原油馏分对材料产生腐蚀的原因[4]。
酸值和盐含量的提升，会导致加速腐蚀反应，其腐蚀的速率也会有相应的加快。S含量的增加，可以产生FeS的保护膜，在某种程度上限制了腐蚀的进一步加剧。但保护膜的产生和形成，是需要以S腐蚀加剧当做前提条件的，如果CI和酸值的含量比较高的时候，保护膜会被溶解，之后便失去了保护的作用。所以，酸值、S以及盐含量的提升，可将原油及馏分的腐蚀性进行提升，并且S、酸以及CI共同协同的作用下，加剧对常减压装置材料的腐蚀性。
2.2材质对腐蚀行为的影响
把4种不同钢材分别放在270℃的脱盐后原油、200℃常一线馏分中进行相应的实验，之后对各项结果进行对比分析。
4种钢材的腐蚀速率如图三以及图四所示，每种钢的抗腐蚀能力，从高到低的顺序分别为：316不銹钢大于304不锈钢大于1Cr5Mo大于20钢。在更具腐蚀性的脱盐后原油当中，每种钢的抗腐蚀性能，展现出来的差异非常明显，在腐蚀性较弱的常一线馏分当中，每种钢的抗腐蚀性性能差异并不是非常的大。通过对表一的分析可知，316不锈钢当中的Mo含量比另外的三种钢要高出很多，304以及316不锈钢在两种馏分当中的腐蚀速率并不大，两种不锈钢的腐蚀速率比两种碳钢要小很多。这样便可得知，合金元素可将抗腐蚀能力进行提升，Cr、Ni以及Mo等合金元素可以将金属基本的稳定性进行增强。
3.结束语：
总之，在高温原油馏分当中，S、盐分以及酸的含量越高，原油馏分对20钢产生的腐蚀性越强，Cr、Ni以及Mo等合金元素的含量越高，对抗腐蚀性的提升就越有帮助。
参考文献：
[1]黄本生，尹文锋，王小红，等. 常减压装置常用钢材在高温原油馏分中的腐蚀研究[J]. 中国腐蚀与防护学报，2013，33（5）：377-382.
[2]施宜君. 四种钢材在高硫高酸值原油及其馏分中的腐蚀行为研究[D]. 西南石油大学，2013.
[3]王艳萍，窦仁菊. 常减压蒸馏装置高温硫腐蚀与解决方案[J]. 石油化工腐蚀与防护，2017，34（5）：62-64.
[4]刘贵群. 原油炼制过程中典型材料的环烷酸腐蚀行为和机理研究[D]. 中国科学院大学，2014.
关键词：原油馏分；高温腐蚀；钢材
原油的品质正在慢慢劣化，原油当中的盐含量、酸含量以及S含量正在逐步提升，原油和馏分的腐蚀性得到了进一步的加强，这样便导致了常减压蒸馏装置产生了较强的腐蚀性问题，并且该问题越来越严重。为了将腐蚀性缓解，炼油厂一般会应用工艺防腐技术并将材料进行升级等相关措施，但是防腐的工艺设计以及相关的抗腐蚀性材料选择，会存在一定的盲目性。所以，为了提出相应的防腐措施，开发出高效以及廉价的常减压装置抗腐蚀材料，需要针对常减压设备材料在原油馏分中当中的腐蚀规律实施相应的探究。
1.实验方法
腐蚀试件材质属于常减压装置中经常使用的钢材，20钢、1Cr5Mo合金钢、304不锈钢以及316不锈钢。其中具体的化学成分如表一所示[1]。进行实验时取4片平行试样，对试样的加工为T型的结构。试样表面需要使用砂纸进行逐步打磨，并且在使用之前还需要使用丙酮进行清洗，做好除油处理，并使用酒精进行清洗和脱水，用冷风吹干之后，做好标号和称重的工作。
腐蚀介质应用炼油厂提供的原油、常二线和一线馏分。该原油进行了脱盐处理。原油和馏分当中的盐分含量、酸值以及S含量，需要依照具体的标准实施相应的测试，最终测定的结果如表二所示。
在高压釜当中，应用全浸腐蚀实验的形式进行相应的实验，需要搅拌器的速度达到120r/min，釜内的压力需要达到0.1MPA，具体进行实验的时间为4天。腐蚀介质的温度为实际工况中的温度值，脱盐换热之后的原油及常二线和一线馏分油分别为270℃、250℃、200℃的温度值，之后细致分析4种材料在原油及常二线和一线馏分油当中的腐蚀行为影响[2]。
在高压釜当中进行相应的腐蚀之后，需要先使用二甲苯对试件当中的原油进行相应的清洗，之后在应用丙酮将其余的油渍擦干，最后使用酒精进行清洗，保持好干燥。应用VEGAXMH型 SEM对实践截面的腐蚀产物膜形貌进行详细的观察，并应用 INCA Energy 350型能谱仪对腐蚀产物膜的成分进行测定[3]。严格依照GB/T16545-1996的标准，将腐蚀产物膜除去，在利用乙醇的清洗，之后使用冷风进行干燥，在干燥器当中放置24小时之后进行称重，得到腐蚀速率
2.结果与讨论
2.1馏分对腐蚀行为产生的影响
分别把20钢和316不锈钢的试样放置在270℃的脱盐后原油、250℃常二线馏分以及200℃常一线馏分中腐蚀，针对不同的馏分对腐蚀速率产生的影响进行详细的研究。20钢的腐蚀速率在成功脱盐之后，在原油中占据的腐蚀率最高，常二线馏分中第二、在常一线馏分最小，并且不同的馏分中，相差的差距非常大，相应的结果如图一所示。316不锈钢在长二线馏分当中的产生的腐蚀速率比常一馏分当中的腐蚀速率会稍高一些。在成功脱盐之后，原油当中的腐蚀速率比较小，但是每个馏分当中的腐蚀速率都比较小，没有较大的差异。最终的结果如图二所示。在对20钢在各原油馏分中的腐蚀速率进行分析之后，可以得知，20钢腐蚀性强弱的具体顺序为：脱盐后原油大于常二线馏分大于常一线馏分。
通过对表二的分析可以得知，通过每个原油馏分腐蚀的含量，可以明确脱盐之后的原油、常二线馏分、常一线馏分的具体酸值、S含量以及盐含量的具体顺序以及腐蚀的强弱。S含量、酸值以及盐的含量越高，腐蚀性便会越强。所以，这些元素是导致原油馏分对材料产生腐蚀的原因[4]。
酸值和盐含量的提升，会导致加速腐蚀反应，其腐蚀的速率也会有相应的加快。S含量的增加，可以产生FeS的保护膜，在某种程度上限制了腐蚀的进一步加剧。但保护膜的产生和形成，是需要以S腐蚀加剧当做前提条件的，如果CI和酸值的含量比较高的时候，保护膜会被溶解，之后便失去了保护的作用。所以，酸值、S以及盐含量的提升，可将原油及馏分的腐蚀性进行提升，并且S、酸以及CI共同协同的作用下，加剧对常减压装置材料的腐蚀性。
2.2材质对腐蚀行为的影响
把4种不同钢材分别放在270℃的脱盐后原油、200℃常一线馏分中进行相应的实验，之后对各项结果进行对比分析。
4种钢材的腐蚀速率如图三以及图四所示，每种钢的抗腐蚀能力，从高到低的顺序分别为：316不銹钢大于304不锈钢大于1Cr5Mo大于20钢。在更具腐蚀性的脱盐后原油当中，每种钢的抗腐蚀性能，展现出来的差异非常明显，在腐蚀性较弱的常一线馏分当中，每种钢的抗腐蚀性性能差异并不是非常的大。通过对表一的分析可知，316不锈钢当中的Mo含量比另外的三种钢要高出很多，304以及316不锈钢在两种馏分当中的腐蚀速率并不大，两种不锈钢的腐蚀速率比两种碳钢要小很多。这样便可得知，合金元素可将抗腐蚀能力进行提升，Cr、Ni以及Mo等合金元素可以将金属基本的稳定性进行增强。
3.结束语：
总之，在高温原油馏分当中，S、盐分以及酸的含量越高，原油馏分对20钢产生的腐蚀性越强，Cr、Ni以及Mo等合金元素的含量越高，对抗腐蚀性的提升就越有帮助。
参考文献：
[1]黄本生，尹文锋，王小红，等. 常减压装置常用钢材在高温原油馏分中的腐蚀研究[J]. 中国腐蚀与防护学报，2013，33（5）：377-382.
[2]施宜君. 四种钢材在高硫高酸值原油及其馏分中的腐蚀行为研究[D]. 西南石油大学，2013.
[3]王艳萍，窦仁菊. 常减压蒸馏装置高温硫腐蚀与解决方案[J]. 石油化工腐蚀与防护，2017，34（5）：62-64.
[4]刘贵群. 原油炼制过程中典型材料的环烷酸腐蚀行为和机理研究[D]. 中国科学院大学，2014.