炼油厂工艺防腐课件(一)

炼油厂工艺(gōngyì)防腐(一）2013年8月共八十二页目录(mùlù)1.原油腐蚀性概论2.炼油厂常见的低温腐蚀环境(huánjìng)3.炼油厂常见的工艺防腐措施共八十二页1.原油(yuányóu)腐蚀性概论原油中除存在碳、氢元素外，还存在硫、氮、氧、氯以及重金属和杂质等，正是原油中存在的非碳氢元素在石油加工过程中的高温、高压、催化剂作用下转化为各种各样(ɡèzhǒnɡɡèyànɡ)的腐蚀性介质，并与石油加工过程中加入的化学物质一起形成复杂多变的腐蚀环境。共八十二页1.原油(yuányóu)腐蚀性概论原油中的含硫化合物包括活性硫和非活性硫，在原油加工过程中，非活性硫可向活性硫转变。炼油装置的硫腐蚀贯穿一次和二次加工装置，对装置产生严重的腐蚀，腐蚀类型包括低温湿硫化氢腐蚀、高温硫腐蚀、连多硫酸(liúsuān)腐蚀、烟气硫酸(liúsuān)露点腐蚀等。原油中的硫共八十二页1.原油(yuányóu)腐蚀性概论环烷酸环烷酸是一种存在于石油中的含饱和环状结构的有机酸，其通式为RCH2COOH,石油中的酸性化合物包括环烷酸、脂肪酸、芳香酸以及酚类，而以环烷酸量最多，故一般称石油中的酸为环烷酸。在原油加工过程中，对常减压装置产生(chǎnshēng)严重的腐蚀，使得加工高酸原油的常减压装置发生全面材料升级以应对环烷酸的腐蚀问题。环烷酸的腐蚀呈顺流向产生(chǎnshēng)的锐缘的流线沟槽，在低流速区，则呈边缘锐利的凹坑状。共八十二页1.原油(yuányóu)腐蚀性概论原油(yuányóu)中的含氮化合物经过二次加工装置高温、高压和催化剂的作用后可转化为氨和氰根，在催化裂化、加氢裂化分馏塔的塔顶轻油部位形成氨盐结晶，严重可堵塞设备和管线，而且会引起垢下腐蚀开裂。原油中的氮共八十二页1.原油(yuányóu)腐蚀性概论原油(yuányóu)中的重金属化合物在原油(yuányóu)加工过程中残存于重油组分中，进入二次加工装置引起催化剂的失效，严重影响装置的正常运转。原油中的重金属V在原油加工过程中的加热炉中，形成低熔点化合物，造成炉管外壁熔灰腐蚀。原油中的重金属共八十二页2.炼油厂常见的低温(dīwēn)腐蚀环境2.1概述(ɡàishù)2.2HCl+H2S+H2O腐蚀环境2.3HCN+H2S+H2O型腐蚀环境2.4RNH2（乙醇胺）+CO2+H2S+H2O腐蚀环境

2.5NH4Cl+NH4HS结垢腐蚀共八十二页2.炼油厂常见的低温(dīwēn)腐蚀环境原油中存在的H2S，以及有机硫化物在不同条件下逐步(zhúbù)分解生成的H2S，与原油加工过程中生成的腐蚀性介质（如HCl、NH3等）和人为加入的腐蚀性介质（如乙醇胺、糠醛、水等）共同形成腐蚀性环境，在装置的低温部位（特别是气液相变部位）造成严重的腐蚀。2.1概述共八十二页2.炼油厂常见的低温腐蚀(fǔshí)环境典型的有蒸馏(zhēngliú)装置常、减压塔顶的HCl+H2S+H2O腐蚀环境；催化裂化装置分馏塔顶的HCN+H2S+H2O腐蚀环境加氢裂化和加氢精制装置流出物空冷器的NH4Cl+NH4HS腐蚀环境；干气脱硫装置再生塔、气体吸收塔的RNH2（乙醇胺）+CO2+H2S+H2O腐蚀环境等。2.1概述共八十二页2.炼油厂常见(chánɡjiàn)的低温腐蚀环境这种腐蚀环境主要存在于常减压蒸馏装置塔顶循环系统、温度低于150℃的部位，如常压塔、初馏塔、减压塔顶部塔体、塔盘或填料(tiánliào)、塔顶冷凝冷却系统。一般气相部位腐蚀较轻，液相部位腐蚀较重，气液相变部位即露点部位最为严重。2.2HCl+H2S+H2O腐蚀环境共八十二页常一线汽提塔底腐蚀(fǔshí)形貌共八十二页2.炼油厂常见(chánɡjiàn)的低温腐蚀环境腐蚀环境中的HCl主要来自于两方面，一方面是原油中的无机盐（主要是氯化镁和氯化钙）在一定温度下水解生成，一般(yībān)认为，氯化镁、氯化钙被加热到120℃以上遇水可以分解，生成HCl气体。另一方面原油加工过程中人为加入的一些药剂（如清蜡剂）中含有有机氯化物，这些氯化物在一定温度下分解生成HCl。

MgCl2+2H2O→Mg(HO)2+2HClCaCl2+2H2O→Ca(HO)2+2HCl2.2HCl+H2S+H2O腐蚀环境共八十二页2.炼油厂常见(chánɡjiàn)的低温腐蚀环境腐蚀环境中的H2S来自于原油中的硫、硫化氢和硫化物以及原油中硫化物分解(fēnjiě)出来的硫化氢。腐蚀环境中的水来自于原油中含有的水以及电脱盐注水加热汽化，随油气上升，在塔顶低温部位冷凝，形成液态水，另一方面塔顶三注工艺防腐时注入一部分液态水。2.2HCl+H2S+H2O腐蚀环境共八十二页2.炼油厂常见的低温(dīwēn)腐蚀环境氯化氢和硫化氢的沸点(fèidiǎn)都非常低，其标准沸点(fèidiǎn)分别为-84.95℃和-60.2℃，因此，在石油的加工过程中形成的氯化氢和硫化氢均伴随着常压塔中的油气聚集在常压塔顶。在110℃以下遇到蒸汽冷凝水会形成PH值达1~1.3的强酸性腐蚀介质。对于碳钢为均匀腐蚀，对于0Cr13钢为点蚀，对于奥氏体不锈钢则为氯化物应力腐蚀开裂。2.2HCl+H2S+H2O腐蚀环境共八十二页奥氏体不锈钢氯化物应力(yìnglì)腐蚀开裂共八十二页2.炼油厂常见(chánɡjiàn)的低温腐蚀环境催化原料油中的硫和硫化物在催化裂化反应条件下反应生成H2S，造成催化富气中H2S浓度很高。原料油中的氮化物在催化裂化反应条件下约有10%~15%转化成NH4+，有1%~2%则转化成HCN。在吸收稳定系统的温度和水存在条件下，从而形成(xíngchéng)了HCN+H2S+H2O型腐蚀环境。2.3HCN+H2S+H2O型腐蚀环境共八十二页2.炼油厂常见(chánɡjiàn)的低温腐蚀环境低合金钢在湿硫化氢腐蚀环境中会产生均匀腐蚀、氢鼓包、硫化物应力腐蚀开裂等。由于HCN+H2S+H2O型腐蚀环境中的HCN的存在使得(shǐde)湿硫化氢腐蚀环境变得复杂。对于均匀腐蚀，一般来说H2S和铁生成FeS在PH值大于6时能覆盖在钢表面形成致密的保护膜，但是由于CN-能使FeS保护膜溶解生成络和离子Fe(CN)64-，加速了腐蚀反应的进行。2.3HCN+H2S+H2O型腐蚀环境共八十二页2.炼油厂常见的低温(dīwēn)腐蚀环境FeS+6CN-→Fe(CN)64-+S2-Fe(CN)64-与铁继续反应生成亚铁氰化亚铁2Fe+Fe(CN)64-→Fe2[Fe(CN)6]↓亚铁氰化亚铁在停工(tínɡɡōnɡ)时被氧化为亚铁氰化铁Fe4[Fe(CN)6]3。2.3HCN+H2S+H2O型腐蚀环境共八十二页2.炼油厂常见的低温(dīwēn)腐蚀环境对于(duìyú)氢鼓包，由于低合金钢在Fe(CN)64-存在条件下，可以大大加剧原子氢的渗透，它阻碍原子氢结合成分子氢，使溶液中保持较高的原子氢浓度，使氢鼓包的发生率大大提高。对于硫化物应力腐蚀开裂，当介质的PH值大于7呈碱性时，开裂较难发生，但当有CN-存在时，系统的应力腐蚀敏感性大大提高。2.3HCN+H2S+H2O型腐蚀环境共八十二页加氢裂化吸收(xīshōu)解吸塔氢鼓包

共八十二页2.炼油厂常见的低温腐蚀(fǔshí)环境腐蚀部位发生在干气及液化石油气脱硫的再生塔底部及富液管线系统（温度高于90℃，压力约为0.2MPa）。腐蚀形态为在碱性介质下（pH不小于8），由CO2及胺引起的应力腐蚀开裂和均匀减薄。均匀腐蚀主要(zhǔyào)是CO2引起的，应力腐蚀开裂是由胺、二氧化碳、硫化氢和设备所受的应力引起的。2.4RNH2（乙醇胺）+CO2+H2S+H2O腐蚀环境

共八十二页2.炼油厂常见的低温(dīwēn)腐蚀环境对于操作温度高于90℃的碳钢设备及管线，进行焊后消除应力(yìnglì)热处理，防止碱性条件下碳酸盐引起的应力(yìnglì)腐蚀开裂。2.4

RNH2（乙醇胺）+CO2+H2S+H2O腐蚀环境

共八十二页2.炼油厂常见的低温(dīwēn)腐蚀环境加氢装置高压空冷器NH4Cl+NH4HS腐蚀环境主要存在于加氢精制加氢裂化装置中反应(fǎnyìng)流出物空冷器中，由于NH4Cl在加氢装置高压空冷器中的结晶温度约为210℃，而NH4HS在加氢装置高压空冷器中的结晶温度约为121℃，在一般加氢装置高压空冷器的进口温度和出口温度的范围内，因此在加氢装置高压空冷器中极易形成由于NH4Cl和NH4HS结晶析出而结垢，在空冷器流速低的部位由于NH4Cl和NH4HS结垢浓缩，造成电化学垢下腐蚀，形成蚀坑，最终形成穿孔。2.5NH4Cl+NH4HS结垢腐蚀共八十二页2.炼油厂常见(chánɡjiàn)的低温腐蚀环境目前，工程设计空冷器管子(guǎnzi)选材的准则是依据Kp值的大小进行的。Kp=[H2S]×[NH3]其中：Kp——物流的腐蚀系数

[H2S]——物流中硫化氢的浓度mol%[NH3]——物流中NH3的浓度mol%2.5NH4Cl+NH4HS结垢腐蚀共八十二页2.炼油厂常见的低温(dīwēn)腐蚀环境Kp＜0.07%时，材料为碳钢，最高流速控制(kòngzhì)在9.3m/s；Kp=0.1%~0.5%时，材料为碳钢，流速适应范围为4.5~6.09m/s；Kp＞0.5%时，当流速低于1.5~3.05m/s或流速高于7.62m/s时，选用825或2205双相钢。2.5NH4Cl+NH4HS结垢腐蚀共八十二页2.炼油厂常见的低温腐蚀(fǔshí)环境在加氢装置运行期应加强监测高压空冷器物料中的[H2S]、[NH3]和流速，通过Kp预测高压空冷器的结垢和腐蚀情况。由于(yóuyú)NH4Cl和NH4HS均易溶于水，因此增加注水量能有效地抑制NH4Cl和NH4HS结垢，在注水的过程中应注意注入水在加氢装置高压空冷器中的分配，避免造成流速滞缓的区域。2.5NH4Cl+NH4HS结垢腐蚀共八十二页2.炼油厂常见(chánɡjiàn)的低温腐蚀环境在加氢装置高压空冷器注水点处加入水溶性缓蚀剂，缓蚀剂能有效吸附至金属表面，形成防护膜，从而起到较好的防护作用。再者(zàizhě)可以考虑加入部分NH4HS结垢抑制剂，能优先与氧化物和硫化物生成盐类，这种盐结晶温度高于200℃，并且极易溶于水中，能有效抑制NH4Cl和NH4HS结垢，从而达到减缓腐蚀的作用。2.5NH4Cl+NH4HS结垢腐蚀共八十二页某加氢换热器管束(guǎnshù)因结盐堵塞共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施3.1原油(yuányóu)电脱盐3.2原油注碱3.3塔顶注中和剂3.4塔顶注缓蚀剂3.5塔顶注碱性水共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施工艺防腐的内容广泛，炼厂所指的“工艺防腐”主要是指为解决常减压装置“三顶”（初馏塔、常压塔、减压塔顶）系统，以及催化裂化、焦化、重整、加氢精制、加氢裂化等装置分馏系统中低温轻油部位设备(shèbèi)、管道腐蚀所采取的以电脱盐、注中和剂、注缓蚀剂、注水等为主要内容的工艺控制措施。共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施原油电脱盐装置是石油加工的第一道工序，该工序是从原油中脱除盐、水和其它杂质。它是确保(quèbǎo)炼油厂后续加工装置长周期安全生产必不可少的措施。随着原油的深度加工，重油催化裂化技术和临氢加工工艺的开发和应用，对原油脱盐技术提出了更高的要求。3.1原油电脱盐共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施现在，电脱盐不仅作为一种防腐手段，而且作为脱除原油(yuányóu)中碱金属和重金属的有效手段，以便保证后续加工所用的催化剂的性能。这就要求原油(yuányóu)深度脱盐。所谓深度脱盐，是指原油(yuányóu)脱后含盐小于3mg/L，或者含钠量小于1mg/L。3.1原油电脱盐共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施从油田采出来的原油都含有不同程度的水、无机盐、有机酸盐及金属有机化合物、泥沙及其它杂质。一般来说，原油中溶于水的酸、碱、盐等无机物，用水洗的方法(fāngfǎ)可以除去。某些不溶于水杂质可以吸附在颗粒表面上或聚集在水滴表面，可随固体物或水滴一同沉淀，与油水分离。小分子水溶有机酸皂类（如环烷酸钠）也可随水排出。3.1.1原油电脱盐原理共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施脱盐过程包括原油预热、加入新鲜的洗涤水、通过混合使之与原油中的残留盐、水及其它杂质充分(chōngfèn)接触，并需要向原油中注入少量的破乳剂，以促进乳化液的破乳，使之和杂质更有效的分离。3.1.1原油电脱盐原理共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施经混合器、混合阀或泵混合后的乳化液进入电脱盐罐，在罐内，原油乳化液通过金属电极产生(chǎnshēng)的高压电场，受电力的作用小水滴聚结成大水滴，当水滴足够大时，就会在油层中沉降，沉降至容器下部的积水由液面计控制，连续自动地排出罐外，而脱盐脱水后的原油从脱盐罐的顶部出口管引出。原油中的水溶性盐及其它杂质，以及悬浮在水中的污物也可随污水不断排出。3.1.1原油电脱盐原理共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施一是油、水和破乳剂的混合；二是原油乳状液的电化学破乳；三是大水滴(shuǐdī)沉降后油水分离。3.1.1原油电脱盐原理总起来说原油电脱盐主要包括三个工艺过程：共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施目前国内通常采用的电脱盐电场分布(fēnbù)形式主要包括常规交流电脱盐技术、交直流电脱盐技术（推荐）、鼠笼式平流电脱盐技术（推荐）、高速电脱盐技术、过滤电脱盐技术以及超声波-电场联合技术（推荐）。3.1.2常用的电脱盐设备共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施3.1.2.1常规(chángguī)交流电脱盐技术常规交流电脱盐技术采用水平电极板和交流电场，此类电脱盐装置一般采用两层电极板（有时采有三层电极板），上层接地，下层通电，两层电极板之间形成强电场，下层电极板与油水界而之间形成弱电声（采用三层电极板时，上、下层电极板接地，中层通电，上、中层电极板之间形成强电场，中下层电极板之间形成弱电场），强弱电场均为交流形式。共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施3.1.2.1常规(chángguī)交流电脱盐技术油水混合料通过位于电脱盐罐底部水相中的分配器进入脱盐罐，并迅速上升通过油水界面进入弱电场区，然后再经过下层电极板进入强电场。在电场作用下，油水混合料中的含盐小水滴聚结成大水滴，并从原油中沉降出来，进入电脱盐罐底部的连续水相，并从罐底排出，净化原油则通过位于电脱盐罐顶部的集合器从罐顶出装置。共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施3.1.2.1常规(chángguī)交流电脱盐技术

常规交流电脱盐装置罐内结构（三层水平极板）图共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施3.1.2.2交直流电脱盐技术(jìshù)这种电脱盐设备电极板平面与电脱盐罐轴向垂直，正、负电极板相间布置，通过电路控制，垂直电极板之间形成半波直流强电场，而由电极板端部与油水界面之间形成交流弱电场，这就是交直流电脱盐技术的意义。油水混合料、电脱盐切水及净化原油进出电脱盐罐的位置和方法与水平电极板电脱盐装置基本一致。共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施3.1.2.2交直流电脱盐技术(jìshù)

交直流电脱盐装置罐内结构示意图共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施3.1.2.3鼠笼式平流(pínɡliú)电脱盐技术鼠笼式平流电脱盐技术除具有物料平流特点外，还采用了鼠笼式电极板结构形式（单层或多层），此外，在脱盐罐底部还设有水包（一个或两个）。其特点在于：电脱盐罐内由弱电场、过渡电场和强电场三个区域组成，油水混合料从电脱盐罐一端经分配器进入罐中，以平流方式依次通过三个不同强度的电场，进罐原油始终在电场的作用之下，净化原油则从罐的另一端排出，从原油中沉降分离出来的水进入罐底水包，并从水包底部排出。共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施3.1.2.3鼠笼式平流(pínɡliú)电脱盐技术

鼠笼式电脱盐装置罐内结构示意图共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施3.1.2.4高速(ɡāosù)电脱盐技术高速电脱盐技术采用新的进料方式，原油与水和破乳剂混合后，进入电脱盐罐，经过原油分配器直接将原油引入强电场区，强电场区水滴在电场的作用下，完成小水滴到大水滴的聚结过程，脱后原油从电脱盐罐顶部的收集管进入后续装置，水在电脱盐罐底部沉积后由底部排出。共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施3.1.2.4高速(ɡāosù)电脱盐技术共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施3.1.2.4高速(ɡāosù)电脱盐技术高速电脱盐的理论基础是在油水分离过程中，小水滴的极化和聚集在强电场的作用下可以瞬间完成，美国Petrolite公司采用高倍显微镜动态拍摄了小水滴的极化和聚集过程，证实了这一理论的真实性。该公司在上世纪八十年代申请了一系列关于高速电脱盐技术的相关专利。共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施3.1.2.4高速(ɡāosù)电脱盐技术对于轻质原油，由于油水密度差大粘度小，大水滴的沉降速度快，在较短的时间内可以完成大水滴的沉降过程，这也是美国高速电脱盐在轻质原油脱盐领域得以推广的主要原因；但对于重质原油，由于油水密度差小粘度大，大水滴的沉降速度相对缓慢，在较短的时间内难以完成水水滴的沉降过程，造成原油含水超标。镇海石化、上海石化、齐鲁石化等多家企业应用，其中镇海炼化股份有限公司和齐鲁石化均达到了预期目标，大部分企业的实际应用效果并不理想。共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施破乳剂是一种高分子量的非离子型表面活性剂，其作用(zuòyòng)是破坏电脱盐罐内的油水乳状液，促进油水分离。3.1.3电脱盐注剂3.1.3.1破乳剂破乳剂作用共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施由于国内外原油(yuányóu)的组成各不相同，特别是原油(yuányóu)中存在的乳化剂的类型和含量存在差异，因而没有哪种破乳剂是通用的，一种特定类型的破乳剂仅满足少数原油(yuányóu)的破乳要求，这就是所说的原油(yuányóu)破乳剂具有很强的针对性。由于破乳剂具有很强的针对性，因而破乳剂的筛选和评定工作显得异常重要，通过筛选和评定工作可以筛选出合适的破乳剂，以满足现场的破乳要求。破乳剂特点共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施油溶性破乳剂。分子量相对较高，破乳效果好，用量少，价格昂贵。油溶性破乳剂经电脱盐装置后存在于油中，可减轻污水处理难度。水溶性破乳剂。分子量相对较低，破乳效果一般，用量大，价格便宜。水溶性破乳剂在经过(jīngguò)电脱盐后溶于水中，随电脱盐排出水进入污水处理系统，增加了污水处理系统的难度。破乳剂分类共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施油溶性破乳剂注量一般为2-5mg/L（单级，按原油计），具体用量依据电脱盐工艺条件评定结果和现场脱后含盐含水数据决定(juédìng)。水溶性破乳剂注量较大，一般为15-30mg/L（单级，按原油计），具体用量依据电脱盐工艺条件评定结果和现场脱后含盐含水数据决定。破乳剂分类共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施油溶性破乳剂可采用原剂注入，用计量泵通过管线至注入口，一级电脱盐的注入口应选在原油泵(yóubèng)前（或一级混合器前），二级电脱盐的注入口应选在二级混合器前。水溶性破乳剂应稀释到1%注入，一级电脱盐的注入口应选在原油泵前（或一级混合器前），二级电脱盐的注入口应选在二级混合器前。破乳剂分类共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施在电脱盐过程中注入脱钙剂能同时(tóngshí)脱除原油中的部分有机钙，减少钙对后续催化裂化装置催化剂的影响。3.1.3.2脱钙剂

脱钙剂作用：共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施应用螯合沉淀反应，在注水的条件下，将脱钙剂和原油或重油充分混合(hùnhé)，使溶于水的脱钙剂和油水界面的钙充分接触并反应，生成沉淀，或螯合物，或溶于水，或分散到水相，在高压电场和破乳剂的作用下随脱盐污水排出，从而达到脱钙的目的。3.1.3.2脱钙剂

脱钙剂作用机理

共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施在原油脱盐后注入Na2CO3或NaOH，与原油中残余的CaCl2和MgCl2反应转变成不易水解(shuǐjiě)的NaCl，并能中和原油中的酸性物质和部分硫化物，如环烷酸等，降低腐蚀。采取原油注碱，一般来说腐蚀程度可以降低80%左右。3.2原油注碱

3.2.1注碱的作用

共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施与氯化镁和氯化钙反应(fǎnyìng)MgCl2+2NaOH→2NaCl+Mg(OH)2或MgCl2+Na2CO3→2NaCl+MgCO3CaCl2+2NaOH→2NaCl+Ca(OH)2或CaCl2+Na2CO3→2NaCl+CaCO33.2.2注碱的作用机理

共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施与环烷酸反应(fǎnyìng)RCOOH+NaOH→RCOONa+H2O或RCOOH+2NaCO3→2NaCl+H2O+CO2

3.2.2注碱的作用机理

共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施与原油(yuányóu)中的H2S或硫醇RSH反应H2S+2NaOH→Na2S+2H2O或H2S+2NaOH→NaHS+H2ORSH+NaOH→RSNa+H2O3.2.2注碱的作用机理

共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施注碱是很有效的方法，但注少了达不到预期的防腐蚀效果，注多了不仅造成浪费且会带来不良后果。注碱一般为注3-13%的NaOH或4-10%的Na2CO3

。碱的注入量按镁、钙的氯盐完全作用所需要(xūyào)的碱理论值的150%，一般注纯碱量每立方米原油不超过57克。3.2.3注碱的数量

共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施3.2.4碱液注入(zhùrù)点位置优点缺点脱盐罐前原油泵入口或管线上原油与碱液接触时间长，混合良好，减少游离碱的存在增加换热器结垢的可能性，和增加原油的乳化作用脱盐罐后到常压炉前原油和碱液接触时间比较长，较少游离碱和换热器内不会有碱存在混合时间较少，混合程度差，换热器内增加了结垢的可能性，加热炉内可能有游离碱和增加加热炉结焦的可能性常压炉出口以后换热器和加热炉不会受碱液影响，水的闪蒸对碱液混合有利原油和碱液混合不好，塔的闪蒸段有游离碱存在，可能增加蒸馏塔内的泡沫和对塔内部件引起脆化共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施比较(bǐjiào)起来，注在电脱盐罐以后和常压加热炉以前比较(bǐjiào)好，另外分二点或三点注入也比注一点为好。且在注碱过程中，先将一部分原油与碱液充分混合后，再将这种油-碱混合液注到原油中去较好。3.2.4碱液注入点共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施可能引起加热炉结焦以及换热器管束堵塞。注碱喷嘴发生碱脆裂纹或腐蚀(fǔshí)的现象和引起加热炉管应力开裂和碱脆。钠离子增加，会造成下游催化裂化装置的催化剂中毒。可能引起燃料油中钠含量增高和使延迟焦化生产的焦中钠含量也增高。3.2.5注碱的副作用共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施一般注浓度(nóngdù)为3-5%的氨水。氨和HCl气体结合，生成处于挥发状态的氯化铵，被水洗除而带出塔顶系统。注氨量按塔顶冷凝水的pH值来控制，通常要求pH值控制在7.5到8.5。塔顶pH值在6.5-7.5之间的范围内腐蚀最轻微。当pH值<6，HCl的腐蚀性加强，当值>8时，H2S的腐蚀作用增强。因此，常减压装置塔顶系统的pH值应控制在6.5-7.5的范围内较为理想。3.3塔顶注中和剂

3.3.1注无机氨共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施3.3塔顶注中和剂

3.3.1注氨ｐＨ值与腐蚀速率(sùlǜ)关系图共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施3.3塔顶注中和剂

3.3.1注氨常压塔凝结水pH值对腐蚀(fǔshí)率的影响共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施注氨的缺点(quēdiǎn)：

（1）当塔顶出现水开始凝结时，无机氨不能立即溶进水滴中，从而不能控制塔顶露点部位的腐蚀。（2）生成的NH4Cl，其升华点为350℃。塔顶温度远低于该温度，因此如果浓度较高时，它会在水凝结前凝析下来，沉积在塔内和冷却器传热面表面，在有H2S存在时，含水的NH4Cl在100℃以下会造成严重的垢下腐蚀。共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施注氨的缺点(quēdiǎn)：

（3）氨盐溶于油，会影响下游装置的生产。（4）氨在进行中和时pH值在4到8之间有一个突跃区，现场pH值调控难度大。使用有机胺中和剂,则能较好地解决这一问题。共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施有机(yǒujī)胺：

有机胺的中和滴定曲线共八十二页3.炼油厂常见(chánɡjiàn)的工艺防腐措施有机(yǒujī)胺碱强度的影响：：

碱强度高，用量少。共八十二页3.炼油厂常见的工艺防腐(fángfǔ)措施胺沸点(fèidiǎn)的影响：

不同胺的沸点不同，氨为-33℃，MEA（乙醇胺）为170℃，多数在90到120℃。如果塔顶系统温度低于90℃，象MEA类的胺就不会完全蒸发。如果胺不能完全蒸发并存在在气相中，就不能到达冷凝系统中所有有HCl的部位。共八十二页3.炼油厂常见的工艺(gōngyì)防腐措施理想(lǐxiǎng)的有机胺中和剂

低的成盐趋势;相对低的沸点;

低的VLE（汽液平衡）常数;