加工含硫原油的設(shè)備腐蝕問(wèn)題與對(duì)策

1、加工含硫原油的設(shè)備腐蝕問(wèn)題與對(duì)策加工含硫原油的設(shè)備腐蝕問(wèn)題與對(duì)策徐志達(dá)徐志達(dá)單石靈單石靈中國(guó)石化股份有限公司廣州分公司技術(shù)開(kāi)發(fā)中心（廣州510726）摘要綜述了加工含硫原油對(duì)設(shè)備的腐蝕問(wèn)題和應(yīng)采取的對(duì)策。認(rèn)為應(yīng)提高原料油和產(chǎn)品的脫硫能力，和做好工藝防腐及設(shè)備的選材工作。關(guān)鍵詞含硫原油性質(zhì)腐蝕與防護(hù)世界原油的硫含量在不斷升高，目前硫含量在1%以上的原油占世界原油總產(chǎn)量的55%以上。據(jù)預(yù)測(cè)原油平均相對(duì)密度將上升到0.8633gcm3，硫含量

2、將上升到1.6%。2001年中國(guó)石油化工集團(tuán)公司下發(fā)了《加工高含硫原油安全管理規(guī)定》，明確含硫量在1%以上的原油為高含硫原油。隨著我國(guó)沿海煉油廠加工含硫原油規(guī)模的不斷擴(kuò)大和我國(guó)環(huán)保要求的不斷提高，加工含硫原油所面臨的問(wèn)題也越來(lái)越多。含硫原油有兩個(gè)比較突出的特點(diǎn)，一是硫含量高，如伊朗拉萬(wàn)原油的硫含量達(dá)1.938%，其大于500℃的減壓渣油硫含量高達(dá)4.304%；二是輕餾分多，蠟油收率較高，如沙特拜里原油小于180℃輕餾分質(zhì)量收率達(dá)22.3

3、9%，而我國(guó)勝利原油小于180℃輕餾分質(zhì)量收率只有4.18%（幾乎不含C3和C4）。因此加工含硫原油帶來(lái)了加工工藝的改動(dòng)、設(shè)備的腐蝕與防護(hù)，以及環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題。1含硫原油的主要性質(zhì)含硫原油主要來(lái)自中東，如沙特、伊朗、伊拉克、阿聯(lián)酋、科威特、阿曼等國(guó)家，其主要性質(zhì)見(jiàn)表1。從中可見(jiàn)，含硫原油與中國(guó)勝利原油相比，輕餾分都較多，密度、粘度、酸值、膠質(zhì)、凝點(diǎn)和閃點(diǎn)都較低，釩含量則普遍較高，各段餾分的硫含量都較高。表1含硫原油的主要性質(zhì)原油種類(lèi)伊朗

4、拉萬(wàn)沙特輕質(zhì)伊朗重質(zhì)伊朗輕質(zhì)沙特拜里加蓬曼吉美國(guó)北坡阿曼阿聯(lián)酋穆?tīng)柊嘀袊?guó)勝利評(píng)價(jià)日期19970806199503061997030519950827199512231997062319980727199707171993060319980520含量%1.9381.8361.7221.5121.3371.3131.0911.0180.8600.711??本文發(fā)表于《腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)》2004年第4期℃收率%500℃收率%26.5126.

5、4231.8128.5220.2634.2230.7532.1314.6547.74汽油含硫%0.0620.0290.1000.0480.0430.0420.0050.0390.01120.005煤油含硫%0.3840.2100.4120.2570.1560.3100.1060.1820.1280.134柴油含硫%1.5981.4601.2231.1021.1680.6940.7210.6000.9000.371蠟油含硫%2.4772.

6、4231.7971.7511.9181.0891.2731.0641.4100.490減渣含硫%4.3043.9433.3023.3473.2052.3732.3682.2132.2801.291注：均油輪采樣。2設(shè)備腐蝕與防護(hù)在高溫條件下，金屬材料的硫化腐蝕比氧化腐蝕要嚴(yán)重得多，大多數(shù)材料的硫化速度比氧化速度多1～2個(gè)數(shù)量級(jí)[1]。煉油廠原有的裝置不能滿足含硫原油加工的需要，對(duì)腐蝕與防護(hù)的重要性認(rèn)識(shí)不足，已造成許多事故和巨大的經(jīng)濟(jì)損失

7、。因此重視硫的腐蝕問(wèn)題，做好防腐措施，十分必要。2.1含硫原油的硫分布原油中的硫包括元素硫、硫化氫、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩類(lèi)化合物，以及分子量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的含硫化合物。一般將原油中存在的硫分為活性硫和非活性硫，元素硫、硫化氫和低分子硫醇等能直接與金屬作用而引起設(shè)備的腐蝕，統(tǒng)稱(chēng)為活性硫；其余不能直接與金屬作用的硫化物統(tǒng)稱(chēng)為非活性硫。也有人提出“腐蝕性硫”概念，認(rèn)為石油餾分中活性硫的多少只表明其潛在的腐蝕性的大小，活性硫產(chǎn)生腐蝕的程度與

8、反應(yīng)條件有關(guān)。一般而言，溫度高于200℃時(shí)，活性硫產(chǎn)生腐蝕的可能性大，而溫度低于200℃時(shí)，腐蝕性硫一般只占活性硫的20%～40%[2]。但這一概念并無(wú)實(shí)質(zhì)的科學(xué)意義，因?yàn)槿魏畏磻?yīng)速度均與溫度相關(guān)。從表1可以看出，原油中的硫化物主要分布在重質(zhì)餾分中，蠟油和減渣的硫含量占總硫的80%以上，這些餾分進(jìn)入二次加工裝置將對(duì)設(shè)備構(gòu)成威脅。盡管各種原油的總硫含量不同，但其硫化物類(lèi)型的分布差別不大，噻吩類(lèi)化合物通常占總硫的50%～70%[3]。有研究