S-H2S-RCOOH的腐蝕與防護
2021-05-26 11:33:47
作者：工業小南點 來源：工業小南點
分享至：
PART-1 腐蝕部位及形態
環烷酸為原油中一些有機酸的總稱，又可稱為石油酸，大約占原油中總酸量的95％左右。環烷酸是環烷基直鏈羧酸，通式為CnH2n-1COOH，其中以五、六環為主的低分子量環烷酸腐蝕性最強。
一般是環戊烷的衍生物，相對分子質量在180~350范圍內變化。環狀結構為：
環烷酸常集中在柴油和輕質潤滑油餾分中，其他餾分含量較少。
腐蝕部位以減壓爐出口轉油線、減壓塔進料段以下部位為重。常壓爐出口轉油線及常壓塔進料段次之。焦化分餾塔集油箱部位又次之。
遭受環烷酸腐蝕的鋼材表面光滑無垢，位于介質流速低的部位出現腐蝕孔洞，高流速部位的腐蝕則出現帶有銳邊的坑蝕或蝕槽。高溫環烷酸腐蝕發生于液相，但在氣、液相交變部位沖刷區及產生渦流區則腐蝕加劇。減壓塔系統若有空氣流入，則環烷酸腐蝕加重。
煉制高酸值原油各部位腐蝕速率（參考值）如下：
01. 減壓爐出口轉油線碳鋼：20mm/a；
02. 常壓爐出口20號鋼“T”形集合管：13mm/a；
03. 減壓塔20g+1Cr18Ni9Ti復合板的3mm的復合層，9個月被局部腐蝕掉。
PART-2 腐蝕反應
環烷酸在低溫時腐蝕不強烈。一旦沸騰，特別是在高溫無水環境中，腐蝕最激烈。
腐蝕反應如下：
2RCOOH+Fe→Fe（RCOO）2 + H2↑
FeS+2RCOOH→Fe（RCOO）2 + H2S↑
由于Fe（RCOO）2是油溶性腐蝕產物，能被油流所帶走，因此不易在金屬表面形成保護膜，即使形成硫化亞鐵保護膜，也會與環烷酸發生反應而完全暴露出新的金屬表面，使腐蝕繼續進行。酸值大于0.5 mgKOH/g的原油在溫度270~280℃和350~400℃時，環烷酸腐蝕最嚴重。
PART-3 腐蝕影響因素
01. 原油酸值
原油酸值在0.3 mgKOH/g原油時，應當引起注意。當原油中酸值大于等于0.5 mgKOH/g原油時，在一定溫度條件下，能發生明顯的腐蝕。酸值越高，腐蝕越嚴重。常、減壓蒸餾裝置高溫環烷酸腐蝕可用原油酸值大小來判斷。
02. 溫度
環烷酸腐蝕開始于220℃，隨著溫度的升高而腐蝕加劇。270~280℃時，腐蝕已很大，以后隨著溫度的上升而減弱。但在350~400℃，腐蝕又急驟增加。在一定酸值下，溫度在288℃以上時，每上升55℃，環烷酸對碳鋼的腐蝕速率將增加2倍。
03. 流速及渦流
當溫度在270~280℃、350~400℃，酸值在0. 4mgKOH4/g以上時，環烷酸的腐蝕與流體的流速有關，流速越高，則環烷酸腐蝕越嚴重。管線內部突出物，如焊瘤、錯邊、熱電偶套管等處，在局部區域內引起渦流和紊流而加劇腐蝕。
04. 石油酸鈉（RCOONa）
石油酸鈉是原油含水所溶解的 NaHCO3與石油酸反應的生成物，是一種表面活化劑。它能妨礙鋼鐵表面上形成漆狀膜和FeS膜。石油酸鈉含量越高，原油的腐蝕性越強。但石油酸鈉在原油中的含量超過其臨界膠團濃度值時，再增加石油酸鈉濃度，腐蝕不再增大。
05. 原油含硫量
原油含硫量有一臨界值，當原油含硫量高于臨界值時，主要為硫腐蝕。當原油含硫量低于臨界值時，主要為環烷酸腐蝕。原油中石油酸鈉（RCOONa）含量越高，臨界值越高。溫度越高，則臨界值越低。
PART-4 防護措施及材料選用
01
環烷酸腐蝕的防護措施主要是選用耐蝕鋼材，而碳鋼、Cr5Mo、Cr9Mo及0Cr13不耐環烷酸高溫腐蝕。
環烷酸腐蝕部位需選用00Cr17Ni12Mo2（316L）鋼，且Mo含量大于2.3％。
在無沖蝕的情況下，亦可選用固熔退火的1Cr18Ni9Ti。
02
設備、管道以及爐管彎頭內壁焊縫應磨平，焊縫的錯邊咬肉應減小，以保護內壁光滑，防止產生渦流而加劇腐蝕。
03
適當加大爐出口轉油線管徑，降低流速。
免責聲明：本網站所轉載的文字、圖片與視頻資料版權歸原創作者所有，如果涉及侵權，請第一時間聯系本網刪除。
相關文章
官方微信
《中國腐蝕與防護網電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯系：編輯部
- 電話：010-62316606-806
- 郵箱：fsfhzy666@163.com
- 中國腐蝕與防護網官方QQ群：140808414
點擊排行
PPT新聞
“海洋金屬”——鈦合金在艦船的
點擊數：7130
腐蝕與“海上絲綢之路”
點擊數：5741