浅析硫化物对轻烃装置的腐蚀和防治

浅析硫化物对轻烃装置的腐蚀和防治摘要在生产过程中，经常会发轻烃装置---管线和塔被硫化物腐蚀的现象，剖析硫化物轻烃装置的危害，针对其形成的机理及造成的后果进行分析，提出相应的防范措施。关键词硫化物危害性分析防治措施近几年来，随着高含硫原料油加工量的不断增大，含硫原料油，尤其是高含硫原料油所占的比重越来越大，主要轻烃装置的原料油含硫量大多超过设计值，在加工的过程中产生大量的硫化氢，对设备、管线腐蚀严复，严复威胁企业的安全生产。一、硫化物的腐蚀机理及腐蚀类型1、硫化氢的腐蚀机理在硫含量较高的原料油的加工工艺中，存在于原料中的各种硫化物在加工过程中通常分解成硫化氢，其腐蚀问题普遍存在。材料遭受硫化氢腐蚀时，其腐蚀破坏形式是多种多样的，包括全面腐蚀、坑蚀、氢鼓氢诱发阶梯纹、氢脆及硫化物应力腐蚀破裂等。碳钢在250℃以下的无水硫化氢中基本不腐蚀，而当有水共存时对金属将产生明显的腐蚀。硫化物在水中的离解过程是：H2S=H++HS-HS-=H++HS-2,然后由铁粒子和硫离子反应生成硫化亚铁（FeS），造成了钢铁表面均匀减薄或坑蚀。氢原子渗入金属内部吸收电子形成氢分子并集聚在金属缺陷空腔内，引起金属表面氢泡，若金属深层吸收了氢原子，会使金属形成阶梯裂纹。当氢渗入金属内出现塑性下降现象称为氢脆。高温硫腐蚀常发生在常减压、催化裂化等轻烃装置，反应过程是：+Fe=FeS+H2.腐蚀率在360-390℃之间最大。2、加工高含硫原料油的腐蚀类型。2.1高温S-H2S-RSH(硫醇)型腐蚀：发生在常减压装置的高温重油部分和催化裂化装置分馏干塔及相应的底部管线、泵、换热器等设备。2.2高温HCL-H2S-H2O：主要在常压装置初馏塔顶、常压塔顶、减压塔顶低温部位。2.3SO2-SO3-H2O:发生在加热炉对流段、余热回收系统的低温部位。表现为酸式露点腐蚀。2.4RNH2（乙醇氨）-C02-H2S和型腐蚀：主要发生在干气及液化气脱硫溶剂再生塔系统及贫液、半贫液管线中。2.5湿H2S所引起的氢鼓泡：主要发生在丙烷罐。丙烷罐一旦发生氢鼓泡现象，导致设备报废。2.6油罐的腐蚀：由于加工高含硫原料油，油罐的腐蚀加重是，新建的储罐3-4年就腐蚀穿孔。原料油罐使用5年后，罐底板点腐蚀严复。介质含量硫化氢高的中间产品罐，包括汽油罐、重整原料汽油罐等腐蚀严复。二、硫化物腐蚀案例。1、2005年6月13日上午12时30分，某煤油厂在处理停电事故时，由于高温含硫渣油腐蚀，焊缝突然断裂，380℃的分馏塔底油喷出自燃，发生一都场火灾，造成1人死亡，四人受伤，装置停产8天，直接经济损失44.1万元。2、2008年7月17日某轻烃操作车间装置泵6/2出口阀兰（碳钢）焊缝漏，法兰拆下来检查减薄重，法兰颈处只有3mm,此法兰是2004年安装，原厚度是12mm，累计使用时间为16个月。三、硫化物腐蚀赞成事故的原因分析1、原料中实际含硫量高于设计值，造成部分装置腐蚀严重。随着原料油产生的原因，致使含硫量高于从前，导致装置设备、工艺管线腐蚀严重，不仅使设备损坏或报废，还会使设备内易燃易爆高温介质泄漏引起着火，使事故扩大，造成人员伤亡。据统计对炼油加工厂652条因减薄腐蚀泄漏的管线有69条，有的管线曾多次发生泄漏，需要材质升级的有39条，要求新上或改进防腐措施的管线有41条。2、施工管理落实不到位，安全管理存在漏洞。由于材料的采购、进度以及工程施工等管理混乱，材料的检验、鉴定落实不到位，使用材料不符合要求。在设备使用和管理上，要求不严，检查不细，没有及时制定相应的防腐、检修和防范措施；在工艺技术管理上管理不严格工艺防腐技术措施不落实；没有根据加工高含硫原料油工况下出现的新情况、新问题及时修订安全生产“一岗一责”制，落实到各生产装置和个人的安全职责，事故“四不放过”原则执行不力，对压力管线的安全监督不到位。三、防治硫化物对设备腐蚀的对策1、开展安全教育提高认识加大宣传力度，大力宣传加工高含硫原料油给安全生产造成的严重负面影响，提高全体职工对硫危害性的认识。开展调查研究，认清硫影响现状，提高职工对硫腐蚀的认识。定期举防腐知识讲座，给职工讲解硫化物对设备、管线的腐蚀机理、腐蚀种类、腐蚀的危害和防护措施。让每位职工都明白自己工作的职责，全员参与，共同维护好设备，为装置安全、长周期运行打下基础。2、把好设计的源头确保设备的本质安全石油化工产品的生产是一个充满易燃、易爆物质的行业，因此对设备的材质、几何参数等要求都非常严格，容不得半点闪失。设计部门不仅要根据装置不同的工况和介质选定几何参数，更重要的是还要选好材质。