超高酸原油中石油酸分子组成表征与腐蚀性预测

采用傅里叶变换离子回旋共振质谱法对国内某超高酸原油及其馏分油中的石油酸分子组成进行表征,研究Q345R、1Cr5Mo、304L和316L 4种典型炼油装置用材在不同酸值(Total acid number,TAN)油品中的静态腐蚀行为,并构建高温酸腐蚀预测模型。结果表明,TAN为10.403 mg KOH/g、含2个氧原子的O2类石油羧酸是石油酸的主要成分,其中二环、三环环烷酸和单环芳香羧酸含量相对较高。168 h静态挂片腐蚀实验结果表明,4种材质腐蚀速率均随温度升高而增加,高于280℃后增加趋势逐渐变缓。不同材质微观腐蚀形貌存在显著差异:Q345R整体呈现均匀腐蚀形态;1Cr5Mo表面形成密集蚀坑;304L表面分布少量浅表性腐蚀区;316L仍可见金属光泽。根据腐蚀速率结果,考虑脂肪酸、环烷酸和芳香酸与金属的结合作用,将石油酸分子组成作为腐蚀预测模型的修正项,采用Levenberg-Marquardt(LM)算法拟合模型参数,模型相关系数R 2大于0.950,均方根误差RMSE小于0.089,可实现超高酸原油腐蚀性的早期预测,为指导超高酸原油加工装置合理选材、制定检维修计划提供支持。

净洗油管线减薄(穿孔)失效分析与建议

某石化公司石油蒸馏车间净洗油泵预热管线上的一个焊缝处出现泄漏。泄漏点附近的管线管壁也存在严重减薄。通过对母材和焊接处的材质、金相、电镜分析,对管线的腐蚀原因进行研究发现,管线的减薄(穿孔)与管线内介质腐蚀、管线服役环境(温度)以及管线材质等因素有着密切的关系,并给出了具体的建议。

炼厂减压塔高温段腐蚀行为探析

通过介绍某炼厂常减压装置的工艺流程和环烷酸(Naphthenic Acid,NA)腐蚀机理,以减压塔高温部位发生的严重腐蚀为例,分析减三线至净洗油段发生腐蚀行为的原因,对油品的温度、酸值、流速和流体状态等方面进行讨论,发现塔内介质流速快、湍流和硫含量变化等因素致使该部位NA腐蚀严重。最后提出减缓NA腐蚀的建议,进一步提升减压塔的运行水平。

减压塔填料腐蚀原因分析及处理措施

某公司常减压装置加工高酸低硫原油,装置高温环烷酸腐蚀问题明显,减压塔填料发生严重腐蚀、塌陷。结合装置运行工况,对填料腐蚀的原因进行了分析。装置通过采取原油控制、优化工艺条件、高温缓蚀剂调整等措施,减缓减压塔填料的腐蚀。采用γ射线检测的方式对腐蚀塌陷的部位及面积进行确认及监控,保证装置的平稳运行。提出了减缓高温硫和环烷酸腐蚀的管理措施和材质升级建议。

延迟焦化装置全流程硫分布预测与硫腐蚀

随着原料中硫含量的不断增加,炼油二次加工装置中硫腐蚀也日益严重,对装置影响较大的腐蚀类型主要是低温湿硫化氢腐蚀、高温硫腐蚀和高温环烷酸腐蚀。高温硫腐蚀可以通过提高设备材质来控制,控制较为容易,而低温湿硫化氢腐蚀影响范围广、机理复杂,控制难度较大。对延迟焦化装置进行标定,得到物料平衡和硫平衡数据,并采用PRO/Ⅱ工艺模拟软件对焦化分馏系统、压缩机系统和吸收稳定系统进行工艺全流程模拟,预测所有中间物料的硫含量数据,绘制全流程硫分布图。对装置影响较大的腐蚀类型及部位进行了介绍,并在硫分布图的基础上,对这些腐蚀部位的温度和硫含量进行系统归纳,为装置硫腐蚀日常监控和防腐蚀改造提供了理论依据,保证了装置的长周期稳定运行。

国产高温缓蚀剂HYH-C在炼油厂的应用

高温缓蚀剂是抑制环烷酸腐蚀最经济有效的方法之一。进口高温缓蚀剂效果好,但价格昂贵,高温缓蚀剂国产化非常必要。将自主研制的高温缓蚀剂HYH-C在国内某炼油厂进行了现场应用,能使常二线铁离子浓度不高于1mg/L,减二线铁离子浓度不高于3mg/L,减三线铁离子浓度不高于10mg/L,效果良好,满足了生产要求,值得推广。

炼制高酸原油减一中循环泵腐蚀原因分析及应对措施

加工海洋高酸原油的某常减压生产装置减一中循环泵出现严重的腐蚀问题。检查了泵体腐蚀形貌,分析了腐蚀原因:加工原料酸值高;原油中酸促进氯化物、硫化物的分解,产生HCl、H_(2)S露点腐蚀;环烷酸引发原油乳化及采油助剂导致电脱盐效果变差;原料金属含量偏高、盐类等颗粒物的存在引发冲刷腐蚀;原油存储罐容不足导致采油过程中携带的聚合物无法脱除出系统;加工负荷变化大等因素是产生设备严重腐蚀的原因。通过材质升级、优化工艺操作、加注高温缓蚀剂、增加原油罐容等措施,取得良好的使用效果。

咪唑啉缓蚀剂的合成与缓蚀性能研究

利用环烷酸及二乙烯三胺为原料合成咪唑啉缓蚀剂 ,合成产品可按沸程分为 5个组分 ,利用红外光谱分析对产品的结构作了定性分析 ,并通过失重实验和自制的局部腐蚀模拟探头对合成咪唑啉的缓蚀性能进行了表征。结果表明这 5个组分都具有咪唑啉环结构 ,且均具有良好的缓蚀性能 ,当使用量为 5 / 10 6时 ,对Q2 35钢在酸性介质中的缓蚀效率最高可达 93 .81% ,此外由于高沸点组分的分子结构中疏水基团较大 ,缓蚀效率也较高。

碳钢在高温环烷酸介质中冲刷腐蚀行为

研究了A3碳钢在高温环烷酸介质中的冲刷腐蚀行为 ,并考察了其在工业炼油环境中的抗冲蚀性能 .结果表明 :酸值、温度、流速是影响碳钢环烷酸冲刷腐蚀行为的主要因素 ,它们通过影响环烷酸分子向金属表面的传输、在金属表面的吸附、表面活性反应及腐蚀产物的剥离等过程来影响冲刷腐蚀的程度 .

加工高酸原油炼油设备防腐技术新进展

介绍了加工高酸原油炼油设备防腐蚀技术的进展和应用情况.主要采取混炼、化学物理方法脱酸、材质升级、加注缓蚀剂以及进行有效的腐蚀监测及预测技术是减轻环烷酸危害的有效手段,并且在抑制高温环烷酸腐蚀的缓蚀剂产品中,磷系好于非磷系,但以混合型最为有效.

Mo含量对不锈钢在环烷酸介质中腐蚀与冲蚀的影响

制备了以316L为基的不同Mo含量的不锈钢,在精制环烷酸和含环烷酸的油中分别进行了静态和冲蚀实验.结果表明:316L基不锈钢在高温环烷酸介质中具有很好的抗腐蚀和冲蚀性能.随Mo含量增加,不锈钢的环烷酸腐蚀速率和冲刷腐蚀速率均逐渐减小.流体冲刷明显加剧不锈钢的环烷酸腐蚀.综合考虑不锈钢的抗蚀性能及机械性能,在设计抗环烷酸腐蚀和冲蚀的新型不锈钢时,Mo含量应保持在5％（质量分数）左右.

高温环烷酸腐蚀机理与控制方法研究进展

高温环境下环烷酸的腐蚀一直是炼油工业急需解决的一个重要的实际问题。尽管关于环烷酸腐蚀的研究一直没有间断,但因其腐蚀因素众多,其腐蚀机理仍未有定论。本文综述了高温环烷酸的腐蚀机理及其影响因素、腐蚀试验与控制方法的研究进展:认为原油类型和组成、操作温度、设备材质、流速流态、操作时间等对环烷酸腐蚀有着重要的影响。针对影响环烷酸腐蚀的因素,开展现场试验、实验室模拟和加速试验对于环烷酸腐蚀的研究有着重要的意义:现有的各种控制方法均存在不足,需进一步加强高温环境下环烷酸的腐蚀行为和规律的研究。

石油加工中的环烷酸腐蚀

环烷酸腐蚀是石油炼制工业中的一个重要问题。由于酸的种类和原油中其它组分的复杂性以及原油处理过程中温度和流体动力学等因素影响 ,环烷酸腐蚀规律比较复杂 ,迄今还有很多问题不甚了解。通过对原油的组成、温度、液体的物理状态 (气态或液态 )、流动性质、压力和材料等对环烷酸腐蚀影响的分析 ,介绍了环烷酸腐蚀的防护方法。

渗Al碳钢在高温精制环烷酸介质中的腐蚀行为

研究了固体渗Al碳钢在高温精制环烷酸中的腐蚀行为 ,并评价了渗Al层对碳钢抗环烷酸腐蚀性能的影响 .结果表明 :腐蚀初期 ,渗Al碳钢显示出较好的抗蚀性能 ;但延长腐蚀时间 ,其抗蚀性能显著恶化 ,渗Al层以台阶方式逐层剥落 .

20G和Cr5Mo的高温环烷酸腐蚀行为

使用高温高流速环烷酸腐蚀模拟装置对20G低碳钢和Cr5Mo低合金钢在不同温度和冲刷角下的环烷酸腐蚀行为进行了研究。结果表明温度对两种材料的环烷酸腐蚀速率有较为显著的影响;在240℃、280℃、360℃三个温度下冲刷角0°及90°的腐蚀速率差在20%内,在320℃下的高腐蚀速率时冲刷角影响可达46%。在温度高于320℃时由于环烷酸的分解导致腐蚀速率下降。使用Fluent软件对两种冲刷角下湍流状态的模拟表明平行试样迎液流冲刷区及垂直试样中部具有最大的湍流强度,而这些区域的环烷酸腐蚀最为严重,这证明湍流状态对环烷酸腐蚀具有显著的影响。对腐蚀形貌的分析表明环烷酸腐蚀时两种材料均发生珠光体优先溶解现象,在表层珠光体腐蚀完后再由晶界向晶内腐蚀铁素体,从而整体上保持局部均匀腐蚀形貌。

20G低碳钢的高温环烷酸腐蚀行为

使用高温高流速环烷酸腐蚀模拟装置对20G低碳钢在不同温度和冲刷角下的环烷酸腐蚀行为进行了研究,结果表明:温度和冲刷角对20G低碳钢的环烷酸腐蚀行为有显著影响;冲刷角对腐蚀速率的影响与温度及流速有关,腐蚀速率在280～320℃达到峰值,超过320℃腐蚀速率随温度升高呈下降趋势。20G钢的腐蚀形貌分析表明:在环烷酸腐蚀时20G钢中的珠光体优先发生溶解,在珠光体腐蚀后再由晶界向晶内腐蚀铁素体。

新型环烷酸腐蚀缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究

以十二烯基琥珀酸酐缩合而成的螺双内酯化合物和长链脂肪胺(摩尔比为1∶2)为原料,在反应温度80℃左右,反应时间为2h的工艺条件下,合成了一种新型抗环烷酸腐蚀的缓蚀剂。静态挂片法实验研究结果表明,采用标准A3碳钢挂片,以蒸馏常二线油为反应介质(酸度314.86mgKOH/100mL),加入缓蚀剂100μg/g,在270℃的高温,反应时间为24h的条件下,缓蚀剂的缓蚀效率最高可达88.55%,表明此缓蚀剂具有较好的缓蚀效果,适用于以环烷酸为主的腐蚀环境的腐蚀防护。

硫代磷酸酯缓蚀剂在金属表面成膜行为研究

模拟环烷酸高温腐蚀环境 ,通过对自行合成的硫代磷酸酯缓蚀剂性能评价 ,利用电镜和X射线能谱分析对该缓蚀剂的吸附膜形态与结构进行了分析研究 .结果表明 :硫代磷酸酯在金属表面吸附成膜属反应沉积与吸附覆盖的共同作用 .随着腐蚀溶液中硫代磷酸酯缓蚀剂浓度增加 ,表面膜逐渐由反应沉积型转化为吸附覆盖型 .

抑制环烷酸腐蚀的几种高温缓蚀剂

Five corrosion inhibitors have been evaluated in high temperature naphthenic acid environment: triethyl phosphate(A), dioctylphosphoric acid(B), triphenyl phosphate(C), tetraethylenepentamine(D) and 1 aminoethyl 2 dodecylimidazoline(E). It is found that A, B and C have good inhibitory property and the corrosion inhibitory efficiency increases linearly with the hydrophilicity of inhibitor molecule; polyamine compound, being a corrosion inhibitor, reacts also with naphthenic acid to produce azole or amide compounds, which also behave as inhibitors.

环烷酸腐蚀机理及其影响因素研究综述

高温环烷酸腐蚀是世界炼油工业的宿敌,也是目前亟待解决的难题之一。由于环烷酸腐蚀的影响因素十分复杂,许多问题至今还没有形成统一的认识。综述和探讨了环烷酸腐蚀机理及其影响因素的研究进展,探讨了存在的问题和可能的重点研究方向,提出了高酸油炼制和预测其腐蚀时的一些建议,以期为高酸原油加工时的腐蚀与防护提供理论参考。