常减压蒸馏新技术探讨

摘要：油气资源对社会的发展具有重要的作用，随着技术水平的不断进步，油气提炼技术和提炼装置得到了不断的进步，但是常减压蒸馏设备经常会出现腐蚀问题，对提炼工作造成影响。文章对常减压蒸馏设备中出现腐蚀的主要原因和类型进行了分析，并提出了防止常减压蒸馏装置腐蚀的新技术。

关键词：常减压蒸馏；蒸馏新技术；蒸馏装置；腐蚀问题；油气资源；油气提炼技术 文献标识码：A

中图分类号：TQ051 文章编号：1009-2374（2016）28-0022-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.012

常压蒸馏和减压蒸馏习惯上合称常减压蒸馏，常减压蒸馏基本属物理过程，主要包括原油脱盐脱水、常压蒸馏、减压蒸馏三个环节。常减压蒸馏技术是石油生产过程中必不可少的一道工序，但是随着石油开采种类的不断增加以及设备使用年限的不断增加，常减压蒸馏装置可能会出现不同程度的腐蚀问题，这不仅会降低石油提炼的效率，也容易引起不同程度的安全事故。为了从根本上杜绝这种问题，就一定要防止常减压蒸馏设备发生腐蚀现象，为石油提炼工作提供安全保障。

1 常减压蒸馏装置发生腐蚀的主要原因

原油的主要组成元素为碳、氢、硫、氮、氧。含碳量为83.0%～87.0%；氢含量为11.0%～14.0%；硫含量为0.05%～8.0%，氧含量为0.05%～2.0%，氮含量为0.02%～2.0%。虽然硫、氮、氧等元素的含量较低，但是仍具有较强的腐蚀作用。经验表明，导致常减压蒸馏装置出现腐蚀现象的原因主要包括两方面：

第一，在常压塔顶位置、减压塔顶位置，这些部位存在冷凝系统，也包括一部分挥发线，因此此部位的温度一般比较低，在提炼石油的过程中，原油中存在一定的氯盐、硫化物等，这些物质受热之后会成为硫化氢以及氯化氢，此时经过低温部位就会冷凝成为稀盐酸，因此发生腐蚀的可能性比较高。

第二，常减压蒸馏装置的高温位置也是腐蚀问题的高发位置，在高温的作用下，原油中的硫化氢以及其他类型的硫化物质与金属的反应更加强烈，比较明显的是有高温部位的环烷酸腐蚀。一般以原油的酸值判断环烷酸的含量，原油的酸值大于0.5mgKOH/g时，就能引起设备的腐蚀，酸值大于1.0mgKOH/g为高酸值原油。环烷酸的腐蚀能力和温度关系密切，220℃以下，环烷酸基本不发生腐蚀，以后随温度的升高而增加，270℃～280℃达到酸沸点，腐蚀最为强烈，温度再升高腐蚀速率下降；温度达到350℃～400℃时，由于FeS膜高温融解，腐蚀重新加剧；400℃以上石油酸分解，腐蚀减弱，基本没有腐蚀。

为了有效地应对这种问题，常减压蒸馏过程中一般会使用一脱三注技术来解决设备低温位置腐蚀的问题。一脱是指对原油进行电脱盐处理；三注分别为注入有机胺、缓蚀剂、水。一脱三注技术的应用可以有效地控制稀盐酸的产生，这样一来就降低了低温位置发生腐蚀问题的风险。一脱三注技术的优势比较明显，防腐蚀效果较好。经过不断的技术升级，目前该项技术逐渐得到了技术优化，使用过程中一些多余的环节已经被技术人员省略掉，这样一来，技术使用的成本大幅度降低，为石油企业节省了提炼石油所需的成本，增加了经济收益。

常减压蒸馏装置主要是金属材料构成，因此会不可避免地与硫化物发生反应出现腐蚀。为了解决这个问题，需要相关技术人员尽可能地改变常减压蒸馏设备的材料，通过技术升级实现对硫化物腐蚀作用的有效控制。一般情况下，也可以在高温位置使用高温缓蚀剂，这样可以有效地放慢腐蚀速度，缓解腐蚀问题。在材料改变这一方面，由技术人员在常减压蒸馏装置的表面进行热喷涂或是化学镀等操作。此外，由于提炼的原油性质和成分的不同，对设备不同位置的腐蚀程度也不同，为此需要对不同原油的性质成分进行必要的检测和指标监控，以此作为基础制定具有针对性的技术解决方案。

2 防止常减压蒸馏装置腐蚀的新技术

2.1 原油的电脱盐技术

电脱盐是目前比较常用的原油预处理技术，随着技术的不断发展，电脱盐技术也得到了不断的升级与进步。

目前使用的电脱盐技术主要包括以下类型：

第一，脉冲电脱盐技术，也就是利用脉冲方波电压而开展的一种电脱盐技术，它能够在极板之间形成一种单向的、高压脉冲的电场。该技术的主要优势在于具有较高的设备稳定作用，操作的过程中，一般不会发生设备短路等问题，电脱盐的过程中持续性较好。同时脉冲电脱盐技术可以将电能的消耗降到最低，这可以帮助企业节约技术成本。

第二，超声波破乳技术，高技术的主要作用表现在其可以将原油中的水分聚集在一起，并通过重力作用实现水油的分离。但是该项技术具有一定的技术难度，因此目前在石油企业中的使用并不广泛。所以在未来阶段内相关技术人员需要不断加大对该项技术的研究和创新，尽量控制技术使用成本，降低技术难度，扩大该技术的使用范围。

2.2 缓蚀剂的使用

在常减压蒸馏技术使用的过程中，缓蚀剂是一种必不可少的设备防护性材料，其主要作用在于既能够有效地抑制腐蚀问题的进一步发展，也不会干扰蒸馏设备的正常性能，因此缓蚀剂的使用是非常普遍的。石油企业使用时间最长的缓蚀剂为有机缓蚀剂，这种缓蚀剂中含有普通生物难以降解的有毒害性的物质，因此使用这种缓蚀剂对生态环境的影响是非常大的，对于我国能源资源的健康发展、生态自然环境的可持续发展都是极为不利的。

因此常减压蒸馏提炼过程使用的缓蚀剂也在不断地发展和改善，目前使用得比较广泛的缓蚀剂主要有三种类型：

第一，氨基酸类缓蚀剂。此类型缓蚀剂的主要特点表现为安全性，其中不含有有毒物质，容易被降解，另外氨基酸缓蚀剂中因为含有蛋白质，因此可以被相关人员回收，并进行再利用。氨基酸缓蚀剂的防腐作用十分明显，因此它的使用也比较广泛。

第二，高分子缓蚀剂。高分子缓蚀剂的结构比较独特，其中含有大量的高分子聚合物，因此可以有效地对抗常减压蒸馏提炼设备的腐蚀问题。高分子缓蚀剂的主要技术难点在于高分子聚合物的合成。目前，随着技术的不断发展，高分子缓蚀剂中融入的分子结构呈现出了更加明显的多样性，而不同的分子结构其功能也各不相同，这进一步提高了缓蚀剂的防腐性能。

第三，天然植物缓蚀剂，顾名思义，就是从植物中提取出来的缓蚀剂。其优点在于安全、无污染、成本低廉。较之于前两种缓蚀剂，天然植物类型的缓蚀剂更容易被降解和再生，目前，相关技术人员的研究结果显示，部分植物中存在的水杨酸、单宁等成分均具有金属保护的作用，这可以有效地控制腐蚀速度，保护技术设备。

另外，在生产提炼过程中加强巡回检查，确保装置运行在工艺、设备指标范围内操作，不超温、不超压，以避免炉、塔、贮罐等设备管线出现跑、冒、滴、漏等问题。生产装置内需要明令禁止乱排、乱放各种油品和可燃气体，以防止火灾等安全、环保事故的发生，提高常减压蒸馏提炼技术操作的安全性。

3 结语

综上所述，常减压蒸馏技术是原油提炼的第一道也是最重要的一道工序，该技术提炼的成果与最终成品油的质量以及企业的经济收益等均存在着明显的关联性。腐蚀问题是常减压蒸馏提炼技术最常见的问题，本文对该问题产生的原因及预防措施进行了深入的分析，并对具体的技术要点进行了阐释说明，希望能够为相关企业的负责人员提供一定的技术指导与帮助。

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作者简介：吴国胜（1972-），男，广东揭阳人，中国石油化工股份有限公司广州分公司工程师，研究方向：石油化工。

（责任编辑：黄银芳）