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含硫油品对管道和储罐的侵蚀与涂层防护

含硫油品对管道储罐的 侵蚀与涂层防护

    慧聪 外表处理网讯:张斌  (江阴市大阪涂料 无限公司,江苏江阴,214413)

    摘要: 剖析探讨了进口含硫原油给我国石油运输、贮存及炼化加工设备和装置所带来的新的 侵蚀问题,探讨 应答之策。

    关健词:含硫、原油、储罐、管道、 侵蚀、涂层防护

    0 前言

    随着我国经济的快速发展,对石油以及石化产品 须要不断增加,对进口原油的依赖越来越强。2011年我国原油消耗量4.9亿吨,其中进口原油占54.8%。我国进口原油的主要产地有中东(沙特、阿曼、苏丹等)、哈萨克斯坦、俄罗斯、南美(委内瑞拉)。不同产地的原油,其物性和 侵蚀性不一样,原油的 侵蚀性可从五个指标来 评估:即原油酸值、硫含量、盐含量、氮含量和水含量。其中,硫含量<0.5%为低硫原油,硫含量0.5%~2.0%为中硫原油,硫含量>2.0%则为高硫原油。中东原油90%以上是含硫油,俄罗斯和哈萨克斯坦含硫原油占一半,委内瑞拉大多属于高含硫原油。而国产原油除胜利原油属于含硫原油外,其它多为 侵蚀性较轻的低硫含蜡原油。含硫原油的大量进口和炼制给我国原油输送管道和储罐以及炼化厂的加工与贮运设施均会带来严重的 侵蚀问题,给 平安运行带来威协。 因而, 钻研含硫油品的 侵蚀与防护,选择 实用的防 侵蚀涂料与涂层体系,就显得尤为重要。

    1 硫对钢铁的 侵蚀

    硫在原油中的存在 状态主要有元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩类化合物以及分子量大、结构复杂的含硫化合物。一般将原油中存在的硫分为活性硫和非活性硫。元素硫、硫化氢和低分子硫醇等能直接与金属作用而引起设备的 侵蚀,统称为“活性硫”,其余不能直接与金属作用的硫化物统称为“非活性硫”。但在高温下,“非活性硫”能向“活性硫”转化。不同产地的含硫原油,除了含硫量不同之外, 因为所含硫化合物的 品种及活性硫的含量也不同,也会影响到其 侵蚀性能。含硫原油在炼制过程中,硫会不可避免地进人 上游装置的生产过程中并且和部分产品油共存。

    而硫对金属的 侵蚀性,也与温度及其它 侵蚀性成分含量等有极大的关系。通常,在介质温度≤120℃的 情况下才会 思考采用涂层防护,因而,该温度区间下的含硫油品的 侵蚀与防护才是防 侵蚀涂料技术工作者 须要关注的重点 畛域。

     相干资料认为,当温度≤120℃,硫对钢材的 侵蚀 模式主要分为以下几种:

    ①.H2S-H20型 侵蚀

    H2S气体在没有液态水时(气相状态)对钢材的 侵蚀很轻,甚至根本没有 侵蚀, 然而当遇到水时,储罐,极易水解,在水中发生H2S-H20型 侵蚀,其反应的电离方程式为:

    H2S—H++HS-

    H2S—H++S2-

    在H2S-H20体系中的H+、HS-、S2-和H2S分子对金属的 侵蚀为去极化作用,其反应方程式为:

    阳极反应:

    Fe—Fe++2e

    Fe2++S2-—FeS

    或Fe2++HS-—FeS+H++e

    阴极反应:

    2H++2e—2H+H2

    ②.积水中SO2 侵蚀

    贮运装置积水部位中的SO2对防腐层脱落的钢材发生改性再生循环 侵蚀,首先是S02在水中以亚硫酸 模式存在,与Fe反应生成硫酸亚铁FeSO3,之后硫酸亚铁水解又形成游离的亚硫酸,而游离的酸又加速了铁的 侵蚀,生成新硫酸亚铁,如此 重复循环加速了对钢材的酸性 侵蚀。

责任编辑:郑必佳

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