油气加工过程的腐蚀与防护措施探讨

朱江

摘 要：当前，我国国民经济迅猛发展，石油化工行业也迅速崛起，在经济发展中，石油化工已经成为支柱行业。社会发展过程中，各行各业对能源的需求量也在不同程度上得以增加，国际市场原油价格持续处于较高的水平之下。据分析，近十年依赖的石油消耗量相当于过去十年期间所需石油量的总和，可见，石油依赖现象十分严重。我国石油化工行业处于初步发展阶段，在经济全球化及市场经济发展背景下发展前景乐观，但是发展也受到多种因素影响，这就需要优化石油工业的勘察，优化石油加工，所以本文分析油气加工过程的腐蚀情况，并采取对应防护措施进行干预。

关键词：油气加工;腐蚀;防护措施

石油能源作为当前社会发展过程中的主要能源，对社会稳定和经济发展发挥着维系作用，所以油气资源的加工过程也随之变得复杂。由于油气资源埋藏于地下，其属于分级复杂的混合物质，在进行原油加工的过程中，腐蚀性物质产生的概率较高，会对加工设备产生严重损伤，原油油气生产加工过程中，会产生一系列的化学反应，还会生成酸性产品，直接腐蚀油气加工设备。据相关调查表明，油气设备腐蚀而引发的经济损失可超过数十億，二腐蚀性杂质问题的存在，将直接对油气成品的质量产生不良影响，所以必须采取有效措施对腐蚀问题进行防治，以减少油气加工过程中腐蚀问题的发生。

1 环烷酸的腐蚀及防护措施

原油属于远古时期动植物的遗体经过长期的演变，受到环境的化学反应影响而发生的变化，所以，原油成分复杂程度比较高，在油气加工过程中，在不同程度上均会对加工设备产生一定的腐蚀作用，分析这些腐蚀性的杂质，其酸杂质的危害性极高，以环烷酸及硫酸这两种腐蚀性物质的腐蚀效果最为明显。

1.1 环烷酸性质

环烷酸属于有机酸的一种，其在石油中存在，具有饱和环状结构，这一物质的化学通式为RCH2COOH，在油气加工过程中，所包含的酸性化合物分别为酚类物质、芳香酸类物质、脂肪酸类物质和环烷酸类物质，其中含量最多的物质为环烷酸，所以石油中最主要的酸类物质为环烷酸，该物质也有石油酸之称。虽然环烷酸的酸性不足，但是一旦环烷酸的浓度超过一定标准，将直接诱发腐蚀性的增加，诱发强腐蚀效果[1]。而受到地质问题的影响，自主进行原油环烷酸生产过程中，该物质的含量也会随之提升。我国进行原油的生产过程中，环烷酸的生成量较多，所以环烷酸对油气设备和管路的腐蚀效果也更加显著。

1.2 环烷酸的腐蚀过程

石油原油中广泛存在环烷酸，在进行原油加工的过程中，环烷酸会受到蒸馏租用影响，发生浓缩效果，导致环烷酸的浓度不断提升，尤其加工的运输设备主要材料为碳钢，主要由铁组成，具有极低的防腐蚀性质，碳钢与浓度较高的环烷酸接触后，诱发腐蚀现象的出现[2]。

1.3 如何预防环烷酸腐蚀

1.3.1 混炼

混炼指的是将酸含量较低的原油与酸含量较高的原油混合后，发挥冲淡酸性的效果，以此获取的原油含酸值较低，可开展下一步的加工工作，这一措施应用的主要理论为环烷酸的酸性较小，其在达到对应浓度后，腐蚀效果才会显现，而通过混合方式，能够将含酸量较高的石油与含酸量较低的石油相混合，使石油中的酸性物质含量低于腐蚀的临界值，发挥保护加工管路和设备的目的，优化防护效果[3]。只是，环烷酸在油气加工中，一旦受到浓缩作用的影响，将直接对其浓度产生上升效果，降低混炼方式的应用效果，所以混炼方式大都作为防酸腐蚀的预先处置措施进行干预。

1.3.2 缓蚀剂的注射

通过注射油溶性的缓蚀剂，有利于对石油中的环烷酸腐蚀效果产生抑制作用。高温缓蚀剂及5180缓蚀剂的应用，均可在不同程度上对环烷酸腐蚀效果产生抑制作用，缓蚀剂应用过程中的作用机理为通过缓蚀剂自身成分磷酸酯，使油气加工中的石油在设备表面被吸附，于设备表面位置形成保护膜，使加工过程中所产生的油气与金属内壁隔离，降低环烷酸腐蚀概率。该缓蚀剂在应用过程中，具有极高的热稳定性，在温度较高的情况下也能发挥显著效果，所以在油气加工中被广泛应用。

1.3.3 原油脱酸

这一方式属于对油气加工过程中环烷酸腐蚀进行处理的方法，解决方式为从石油中对环烷酸进行提取，能够对环烷酸进行消除，且有利于解决环烷酸的腐蚀情况，增加油气加工的经济效益。但是当前缺少高效的脱酸方式，缺少炼油企业经济效益的提升策略，也缺少低成本的脱酸技术，所以并未广泛推广应用[4]。

2 硫化物的腐蚀及防护措施

硫化物属于油气加工中产生腐蚀的最主要物质，硫化物属于原油中含量较少的成分，其加工过程中，会产生较为复杂的幻雪反应，以此生成腐蚀性较强的硫化氢和硫酸，硫化物相对于环烷酸来说，腐蚀性更为强烈，也缺少有效的预防措施进行管理，对石油加工质量和效率的提升产生了一定的制约作用。

2.1 硫化物的腐蚀原理

硫化物主要包括两种类型，一种为高温硫腐蚀，一种为低温硫腐蚀，低温硫腐蚀需要在腐蚀环境下开展，该环境为HCl+H2S+H2O。该环境在常减压蒸馏装置中较为常见，尤其是在温度低于150℃的塔顶系统位置发生几率较高，在减压塔、初馏塔及常压塔顶部时有发生。在这一环节下，会产生腐蚀性的化学反应，硫化物的2价硫离子主要来源于含水的原油混合物之中，硫化氢极易受到电离影响，产生硫离子，该物质的腐蚀性效果显著，一旦设备和管路被腐蚀，将直接以与铁锈相似的物质形态存在，脱落后会在油气中掺杂，对设备的正产运行产生不利影响，加大石油提纯的困难程度。

2.2 硫化物腐蚀防控方式

2.2.1 抗腐蚀管材的应用

碳钢腐蚀能力较低，为提升油气加工过程中设备和管路的抗腐蚀效果，必须对抗腐蚀管材的材料进行改进，进行油气加工设备选择和管材选择的过程中，应选择抗腐蚀性能较好的材料。当前，市场中应用广泛的抗腐蚀性材料包括合金钢和合成刚等物质。且随着我国科学技术水平的不断提升，高分子技术被广泛应用，高分子合成材料的硬度已经能够符合油气加工中的抗腐蚀要求，所以可采用高分子合成材料进行管材和设备的设计，以此提升管材和设备的抗腐蚀效果[5]。

2.2.2 原油预处理

在对硫化物进行处理过程中，应遵循一脱三注原则，脱硫后，注入缓蚀剂、脱水剂和中和剂，经研究表明，这一方式可有效对低温硫腐蚀情况进行抑制，在常减压蒸馏装置中所应用的低温轻油部位，应强化原油预处理技术的干预，需要不断对脱盐技术水平进行提升，采用药剂工艺防腐剂碳钢技术开展，加入药剂会对原油品质产生不良影响，必须对原油的添加量进行严格把控，并不断推进新型药剂研发工作的开展。

2.2.3 设备腐蚀情况监测

从硫腐蚀的实际情况出发，对腐蚀状况进行监控，通过现代化监测技术和传感器进行监管，将其在设备内部安装，以更好的监测设备腐蚀情况，对管材状况及设备状况进行检测，若是出现腐蚀，必须及时采取措施进行处理。

3 结束语

综上所述，为降低油气加工过程中设备腐蚀所产生的损失，必须分析石油加工设备腐蚀产生的原因，并从根本上对产生腐蚀的原因进行处理，不断提升油气加工过程中的防腐蚀效果，增加油气生产的经济效益。

参考文献：

[1]张军，彭晓雄.油气管道的腐蚀与防护技术研究[J].化工管理，2019（22）：174-175.

[2]吴靖.埋地金属油气管道的腐蚀机理与防护措施[J].科学与财富，2018，000（036）：210-210.

[3]丁清苗，陈媛媛，薛娟.基于”学研互长"模式的《油气储运设备腐蚀与防护》课程改革与实践[J].赤子，2018，000 （001）：68-68.

[4]马钢，白瑞.高强度油气长输管道腐蚀与防护研究进展[J].中外能源，2018，023（001）：55-62.

[5]马钢，李俊飞，戴政，等.海底油气管道腐蚀及防护研究[J].石油化工腐蚀与防护，2019，36（01）：5-9.