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石油加工装置中设备的硫腐蚀与防护
研究表明,高温烟气硫酸露点腐蚀与普通的硫酸腐蚀有本质的区别。普通的硫酸腐蚀为硫酸与金属表面的铁反应生成FeSO4。高温烟气硫酸露点腐蚀首先也生成FeSO4,但FeSO4在烟灰沉积物的催化作用下与烟气中的SO2和O2进一步反应生成Fe2(SO4)3,而Fe2(SO4)3对SO2向SO3的转化过程有催化作用。当pH值低于3时,Fe2(SO4)3本身也将对金属腐蚀生成FeSO4,形成FeSO4,Fe2(SO4)3,FeSO4的腐蚀循环,大大加快了腐蚀的进程,据报道:用普通碳钢制成的设备,国内腐蚀穿孔的最短时间为12天。
8.2 防腐蚀措施
  硫酸露点腐蚀的程度不仅取决于燃料油中的硫含量,还受到SO2向SO3转化的转化率以及烟气中水含量的影响。因此,正确测定烟气的露点对确定加热炉的易腐蚀部位、设备选材以及防腐蚀措施的制订起着关键作用。
  由于烟气在露点以上基本不存在硫酸露点腐蚀的问题,因此,在准确测定烟气露点的基础上可以通过提高排烟温度达到防腐蚀的目的。但这种方法把高温烟气排放掉,会造成能量的浪费。
  为了解决高温烟气硫酸露点腐蚀的问题,国内90年代开发了耐硫酸露点腐蚀的新钢种——ND钢。在ND钢中加入了微量元素Cu,Sb和Cr,采用特殊的冶炼和轧制工艺,保证其表面能形成一层富含Cu,Sb的合金层。当ND钢处于硫酸露点条件下,其表面极易形成一层致密的含Cu,Sb和Cr的钝化薄膜。这层钝化膜是硫酸腐蚀的反应物,随着反应生成物的积累,阳极电位逐渐上升,很快就使阳极钝化,ND钢完全进入钝化区。该钢种已在几家炼油厂的加热炉系统应用,取得了较好的效果。
  耐蚀烧结合金涂层也是解决高温烟气硫酸露点腐蚀的一种方法。该涂层采用超合金耐蚀合金化原理,经特殊工艺制备而得。其最高使用温度在600℃左右(短时使用800℃),导热性能卓越,与基体结合紧密,并且热膨胀性能与钢铁基材匹配好。工业应用表明,其耐硫酸露点腐蚀效果明显。
9 结束语
  含硫原油的腐蚀是相当复杂的,腐蚀类型也远不止这些。本文涉及到的防腐蚀技术还远远不够。为了减轻加工中东含硫原油设备的腐蚀程度,国内炼油厂大多采用含硫原油和国内原油掺炼的方法,来降低原油的总硫含量,个别炼油厂已把控制掺炼比作为控制腐蚀的重要手段。
  低温HCl+H2S+H2O电化学腐蚀也是尚未完全解决的问题,只有做好在深度电脱盐工作的基础上,做好“四注”工作,选准药剂,正确投加,精确控制与及时检测,才能有效地控制腐蚀。
  解决加工含硫原油的腐蚀,不能是只解决某一类型腐蚀,而是需要成套化、规范化,还要考虑对石油产品的影响。
  腐蚀监测技术、腐蚀数据库(腐蚀档案)以及对腐蚀失效案例的分析,也是做好含硫原油加工防腐蚀工作很重要的一些方面,在工作中都应足够重视和加强。
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