抗環烷酸腐蝕閥門介紹

環烷酸腐蝕的機理

較高溫度的環烷酸腐蝕：環烷酸包括CnH2n - 1 COOH、CnH2n - 3 COOH 和CnH2n + 1 COOH , 3 種羧酸往往存在于原油中。 其混合比例依原油產地而異。環烷酸在原油中的含 量用酸值高低表示。近年來原油中含環烷酸值高達 5 (mg KOH/ g) ,含硫量高達0134 %。環烷酸低溫 時腐蝕性不強。在180～400 ℃環烷酸的腐蝕性, 隨溫度的升高而增強。在較高溫度下, 環烷酸不僅與鐵直接作用產生腐蝕, 還能與腐蝕產物如硫化亞 鐵反應, 生成可溶于油的環烷酸鐵。腐蝕反應式為
2RCOOH + Fe →Fe (RCOO) 2 + H2 ↑
2RCOOH + FeS →Fe (RCOO) 2 + H2S
當環烷酸與腐蝕產物反應時, 不但破壞了具有 一定保護作用硫化亞鐵膜, 同時游離出來的硫化氫 又可進—步腐蝕金屬。式中R 代表環烷基, Fe (RCOO) 2 可溶于油。在高溫下硫化物分解并釋放 出H2S , H2S 與鐵反應, 生成
H2S + Fe →FeS + H2 ↑
因此, 在閥門密封面上, 保護膜被破壞處, 就 會暴露出新的金屬表面, 而使腐蝕繼續進行。

環烷酸腐蝕特性：在原油加工過程中發現, 原油的酸值越高, 閥 門密封面腐蝕越快。其腐蝕特性表現為均勻層狀腐 蝕。裝置的壓力, 介質的流速對環烷酸腐蝕影響很 大, 高流速介質使閥門密封面腐蝕加劇。原油中所 含的水為堿性水, 在含堿原油中形成的環烷酸鈉, 將加速閥門密封面環烷酸腐蝕。

低溫部位HCl - H2S - H2O 系統的腐蝕：低溫部位的腐蝕是指塔頂上部和塔頂冷凝、冷卻系統的腐蝕。低溫腐蝕與原油中所含的氯鹽和硫 化物有關。氯鹽在有水存在時在一定溫度下水解成 氯化氫。原油在加工過程中硫化物分解生成H2S , 在低溫部位HCl 、H2S 和凝結水形成HCl - H2S - H2O 體系。HCl 以鹽酸的形態存在, 腐蝕性很強, 它可以與鐵直接反應, 也可以與硫化鐵腐蝕產物反 應, 后者是H2S 與鐵反應的產物。一般情況下, 硫化亞鐵可以成為保護膜覆蓋鐵不再暴露在腐蝕介 質中, 但由于鹽酸的作用, 保護膜被破壞, 因而在 HCl - H2S - H2O 體系中鐵不斷的被腐蝕。常壓塔 頂和減壓空冷閥門密封面就屬于這種典型的低溫系 統腐蝕。
低溫部位抗HCl - H2S - H2O 體系中閥門密封 面防腐措施可以選用合適的閥門密封面堆焊材料解 決, 也可以采用其他工藝措施加以緩解。

選擇抗環烷酸腐蝕閥門堆焊材料的技術要求：閥門堆焊材料的選擇應有良好的抗環烷酸的高 溫腐蝕和抗HCl - H2S - H2O 低溫腐蝕性能。密封 面堆焊材料應具有良好的抗沖蝕性, 抗擦傷性、熱 態組織穩定性、抗熱疲勞性能, 密封面材料應具有 —定的常溫和高溫硬度和硬度穩定性、抗磨損等性 能。此外還應具有良好的堆焊工藝性, 和一定的性 價比。

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