高温含硫含酸原油对钢材的腐蚀（速率）

2020-12-22 06:08:55 大连天凡（集团）股份有限公司阅读 1581

近年来，为降低石油采购成本，国内有些加工含硫原油的炼油厂试图加工含酸原油。这样会给原有的设备带来新的腐蚀问题。

含硫原油对设备的腐蚀多发生在204℃以上，多为均匀腐蚀。随着温度的升高，腐蚀会越来越严重。各种材料在不同温度和不同硫含量下的腐蚀可从McConomy曲线中查到，可以方便地知道各种材料的抗硫腐蚀能力。

含酸原油对设备的腐蚀则多发生在232℃至400℃之间，酸腐蚀只发生在与液相接触的钢材表面，酸值（KOH）不大于0.5mg/g时多为均匀腐蚀，而酸值大于0.5mg/g时则多为局部腐蚀。随着温度的升高，腐蚀会越来越严重。但在400℃以上，由于酸的分解，就不会对钢材有腐蚀了。所以，含酸原油对设备的腐蚀一般都发生在常减压蒸馏装置，而不会对后面的装置造成很大的影响。

API581着重于炼油厂的风险评估，它给出了具有可操作性的评估程序，如：腐蚀探针测点的数量、数据采集和腐蚀速率的确定方法等。其附录G则给出了当无法得到现场测定数据时，各种炼油厂常见腐蚀情况的预计腐蚀速率。（该附录对炼油厂的选材具有一定的指导意义）。

API581在2000年给出了同时含硫并含酸原油对各种钢材的腐蚀速率。

表1~表7为各种材料在同时含硫和含酸时原料油中的腐蚀速率。

腐蚀速率1mpy=0.254mm/a(或y).

预知7%Cr钢、1.25Cr钢和2.25Cr钢的预计腐蚀速率,请查API581。

碳钢的估计腐蚀率(mpy)

含量（wt.%）	TAN (mg/g)	温度（OF）
含量（wt.%）	TAN (mg/g)	＜450	451-500	501-550	551-600	601-650	651-700	701-750	751-800
≤0.2	≤0.3	1	3	7	15	20	35	50	60
	0.31-1.0	5	15	25	35	45	55	65	75
	1.1-2.0	20	25	35	65	120	150	180	200
	2.1-4.0	30	60	60	120	150	160	240	240
	＞4.0	40	80	100	160	180	200	280	300
0.21—0.6	≤0.5	1	4	10	20	30	50	70	80
	0.51-1.0	5	10	15	25	40	60	80	90
	1.1-2.0	8	15	25	35	50	75	90	110
	2.1-4.0	10	20	35	50	70	100	120	130
	＞4.0	20	30	50	70	90	120	140	160
0.61—1.0	≤0.5	1	5	10	25	40	60	90	100
	0.51-1.0	5	10	15	30	50	80	110	130
	1.1-2.0	10	185	30	50	80	100	130	150
	2.1-4.0	15	30	50	80	100	120	140	170
	＞4.0	25	40	60	100	120	150	180	200
1.1—2.0	≤0.5	2	5	15	30	50	80	110	130
	0.51-1.0	7	10	20	35	55	100	130	50
	1.1-2.0	15	20	35	55	100	120	140	170
	2.1-4.0	20	30	55	85	110	150	170	200
	＞4.0	30	45	75	120	140	180	200	260
2.1—3.0	≤0.5	2	7	20	35	55	95	130	150
	0.51-1.0	7	10	30	45	60	120	140	170
	1.1-2.0	15	20	40	60	75	140	170	200
	2.1-4.0	20	35	60	90	120
	＞4.0	35	50	80	120	150	200	260	280
＞3.0	≤0.5	2	8	20	40	60	100	140	160
	0.51-1.0	8	15	25	45	65	120	150	170
	1.1-2.0	20	25	35	65	120	150	180	200
	2.1-4.0	30	60	60	120	150	160	240	240
	＞4.0	40	80	100	160	180	200	280	300

此处数值可能是印刷错误

185

对比上述表中的数值,可以得到以下结论:

(1) 在只有硫腐蚀的环境中,一般抗腐蚀能力随钢材Cr量增加而增加。硫含量特别高和温度也很高时，采用12%Cr（如：410，405，304等）的不锈钢就足够了；

(2) 含同样酸值的原油，腐蚀速率与含硫量（质量分数）分数成反比。也就是说酸值一定时，含硫量越少，腐蚀速率就越高，这是因为硫含量少，在钢材表面腐蚀形成的硫化物保护膜就少，暴露在酸性介质中的钢材就越容易受到酸的腐蚀；

(3) 为了抵抗酸值较高油的腐蚀，选用316或317型不锈钢最为有效，而含金属元素Mo量小于2.5%的316型不锈钢的腐蚀速率比含金属元素Mo量大于2.5%的316型不锈钢或317型不锈钢大1倍左右；

（4）同时有硫和酸存在时，要根据酸值和硫含量查腐蚀速率，按使用寿命计算出腐蚀余量。当酸值较高和腐蚀速率太大时，含12%Cr的普通不锈钢很可能就不够了，而应选择Mo含量大于等于2.5%的316型或317型不锈钢;

(5)影响腐蚀速率的另一个因素是介质的流速,特别是酸腐蚀而言。在气液混合相中，若流速特别高，这种影响则特别突出。当介质流速大于30.5m/s(100英尺/秒)时,各表中的腐蚀速率应放大5倍。

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