浅析炼油装置加热炉的腐蚀及应对措施

杨胜利(青海油田格尔木炼油厂,青海 格尔木 816000)

在炼化石油的过程中加热炉会遇到高硫高酸等腐蚀性强的劣质原油以及燃料中生成的腐蚀介质，这种原油和腐蚀介质能对加热炉的各个部位产生腐蚀作用，比如加热炉炉管内外、空气预热器、加热炉的炉膛烟道以及附件。另外机械的冲刷在某种程度上也加快了炼油装置加热炉的腐蚀进度，因此加快解决加热炉的腐蚀问题对石油业的发展有着重要的作用。

1 分析炼油装置加热炉的腐蚀因素

1.1 临氢操作引起的腐蚀

在炼化石油的过程中，为了提高产品的收益率，通常会选择在介质中加入氢气，然后进行临氢操作，在临氢操作的过程中一定要在高温高压的环境下进行，这样的条件会促使氢气分解为氢原子，氢原子对炉管有一定的损伤。并且在高温高压的共同作用下，对炉管的腐蚀性会更大，通常会引起氢鼓泡、氢脆、表面脱碳，最终导致炉管的开裂和穿孔。

1.2 低温硫酸引起的腐蚀

在炼化石油过程中，常常会见到炉管的对流室的壁板外面有黑点或者红点，或者衬里开裂，产生这种现象的原因主要是燃料中含有的硫，在燃烧时能够产生SO2和SO3，它们和水蒸气共同在露点部位冷凝，从而生成稀硫酸，导致低温露点腐蚀。低温硫酸的腐蚀一方面可以使炉管壁减薄，另一方面还可以在烟灰沉积物处形成腐蚀坑。另外，低温硫酸还会对炉管的空气预热器冷壁管段以及烟囱进行腐蚀。

1.3 混合物酸以及硫引起的腐蚀

混合物酸专业的名词为环烷酸，它在二百二十摄氏度时，腐蚀能力非常弱，但是随着温度的上升腐蚀能力会不断加强，在超过二百八十摄氏度的时候，它的腐蚀能力将会随着温度的升高而减弱，因此混合物酸的腐蚀强度与温度有着紧密的关联性。另外，混合物酸能够与炉管表面高温位置的向火面管壁上的铁产生作用，生成油溶性的环烷酸铁，随着介质流出。而硫主要是从原油中生成的，在使用的原油中都会含有一定量的硫，根据含硫量的不同，又可以分为低硫原油、含硫原油以及高硫原油。介质中含硫化物的种类、含量和稳定性对硫的腐蚀性强度起着决定性的作用。硫化物在高温条件下会分解成H2S，它可以与炉管内高温部位的铁产生作用，从而生成硫化亚铁，硫化亚铁是一种保护膜，它可以降低炉管的腐蚀速度，但是在有混合物酸存在的情况下，两者可以产生化学反应，生成溶于油的环烷酸铁，使得腐蚀能力变得更强。

1.4 介质流动冲刷引起的腐蚀

对炉管内部进行腐蚀的，除了高温的硫腐蚀和混合物酸腐蚀，还有介质流动带来的冲刷腐蚀。例如在炼化石油过程中，常常会见到常压炉对流段弯头内部明显减薄，高温部位的向火面腐蚀处带有锐角边缘的流线沟槽和蚀坑，内部有光滑的黑色膜的覆盖，根据有关人员提供的相关资料可知，腐蚀产物中不仅含有炉管材质本身所含有的元素，而且还含有腐蚀介质中的元素，因此介质流动的冲刷能造成炉管的腐蚀。

2 针对加热炉腐蚀采取的相应措施

2.1 选择正确的炼油工艺

在对石油进行炼化的实际过程中，一定要选择合适的炼油工艺，除此以外，还要对含有硫的原油燃料气使用脱硫装置对其进行正确的脱硫，防止硫酸在炼油时对炉管的损害。另外，要尽可能的少用含钒钠高的热炉燃料以及含钠的炉灰清灰剂，这样可以避免高温钒熔融对加热炉的腐蚀。

2.2 定时检查维护炼油装置加热炉

相关工作人员要定时的检查和维护炼油装置加热炉，增加其使用寿命。首先要按照国家规定的炼油行业的炼油加热炉运行管理的法规政策，对装置加热炉的相关部位进行定期的检查，保证炼油装置加热炉达到国家规范的工艺指标；其次，在检查炼油装置加热炉时，必须使用先进的的现代化检测技术来对加热炉的炉管弯管的腐蚀和冲刷以及爆皮情况进行检查，并且在检查过程中如果发现有不符合规范的相关部位或组成零部件，一定要对其进行维修，实在不行就要进行更换；最后在炼油装置加热炉停止作业前，必须要详细的检查炼油装置中的加氢装置加热炉是否符合规范，以免发生爆裂。

2.3 选择的炉管材料要具有抗腐蚀的作用

在对石油进行炼化的过程中，不可能避免使用的原油完全没有腐蚀性，也不可能避免机械的冲刷带来的一定程度上的腐蚀，因此在选择炼油装置加热炉时，一定要选用具有抗腐蚀作用的炉管材料，从根本上解决炼油装置加热炉的炉管内由于被加热介质而引起的环烷酸冲蚀、硫以及氢损伤等引起的腐蚀问题。

2.4 采用多种方式防止低温硫酸的腐蚀

防止低温硫酸的腐蚀可以从炉膛壁、空气预热器和烟囱等三处入手，在设计炉膛壁、空气预热器和烟囱时，应该使用耐低温腐蚀的材料、耐蚀烧结合金涂层或非金属材料等，同时还要科学的设计炉管壁的温度，定时清理炉管壁上的杂质，在容易被低温硫酸腐蚀的炉管部位表面，要使用指定的防低温硫酸涂料对其进行喷洒。

3 结语

解决炼油装置加热炉的腐蚀性问题迫在眉睫，在前面提到了几点应对措施，但是还远远不够，解决炼油装置加热炉腐蚀问题需要相关人员不断的进行探索。

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