【正文】
7 緩解石油酸腐蝕的方法 ? 原油調(diào)和,將高酸值和低酸值的原油混合到酸值低于環(huán)烷酸腐蝕發(fā)生的臨界值以下; ? 注堿中和或原油脫羧,在原油進(jìn)入蒸餾裝置之前,可注入苛性鈉中和環(huán)烷酸,然后分離; ? 使用耐腐蝕的合金材料,在碳鋼中加入鉻和(或)鉬元素; 緩解石油酸腐蝕的方法 ? 控制工藝條件,在可能的條件下,盡量控制流速和流態(tài),如擴(kuò)大管徑,合理設(shè)計(jì)等; ? 加注緩蝕劑,在原油加工過程中,向易受腐蝕部位加注化學(xué)藥劑,使其與環(huán)烷酸反應(yīng)生成不腐蝕的油溶性產(chǎn)物,或者在設(shè)備表面形成保護(hù)膜。 目前 , 一般認(rèn)為環(huán)烷酸腐蝕的反應(yīng)機(jī)理如下: 2RCOOH+Fe→Fe ( RCOO) 2+H2↑ 2RCOOH+FeS→Fe ( RCOO) 2+H2S↑ 可以看出 , 環(huán)烷酸除了與鐵直接作用產(chǎn)生腐蝕外 , 還 能與腐蝕產(chǎn)物如硫酸亞鐵反應(yīng) , 生成可溶于油的環(huán)烷酸鐵 ,當(dāng)環(huán)烷酸與腐蝕產(chǎn)物反應(yīng)時(shí) , 不但破壞了具有一定保護(hù)作用 的硫化亞鐵膜 , 同時(shí)游離出硫化氫又可進(jìn)一步腐蝕金屬: H2S+Fe→FeS+ H2↑ 因此 , 在設(shè)備金屬表面上 , 凡是保護(hù)膜破壞的地方就會 暴露出新的金屬表面 , 使腐蝕繼續(xù)進(jìn)行 。在石油酸的定量分離、石油酸組成的定性和定量分析方面,以及采用統(tǒng)一的方法尋找組成石油酸分布規(guī)律方面,還有許多工作要做。 結(jié) 語 對原油中石油酸的分離和表征已取得了一些成果,并且也找出了一些原油中石油酸的分布規(guī)律。 、二環(huán)、三環(huán)、四環(huán)等的脂環(huán)羧酸、含芳環(huán)羧酸和脂環(huán)并芳環(huán)羧酸等組成。 國內(nèi)原油石油酸的分布 石油羧酸在原油中的組成分布規(guī)律 。 ② 200~ 350℃ 各餾分中均以一、二、三環(huán)的一元羧酸為主,在 350~ 450℃ 各餾分中除一、二、三環(huán)的一元羧酸外,還含有一定量的四、五環(huán)的一元羧酸。 ?孤島混合原油的 250℃ ~ 400℃ 餾分油: 石油羧酸也為一元羧酸,鏈狀羧酸含量在 10%以下,其他均為含脂肪羧酸、含芳環(huán)羧酸及脂環(huán)并芳環(huán)羧酸,其碳數(shù)范圍主要為15~ 3分子量范圍在 240~ 540。 ③遼河中的羧酸以環(huán)烷酸為主,正構(gòu)脂肪酸的含量的 5%。 圖 4 原油提取酸中不同環(huán)數(shù)石油酸的碳數(shù)分布 圖 5 原油提取酸中不同環(huán)數(shù)環(huán)烷酸的分布 051015202530354045無環(huán) 一環(huán) 二環(huán) 三環(huán) 四環(huán) 五環(huán) 六環(huán)環(huán)烷酸的環(huán)數(shù)摩爾分?jǐn)?shù),%圖 6 典型的不同失氫數(shù) Z的環(huán)烷酸 R ( C H 2 ) C O O Hn R ( C H 2 ) C O O HnR ( C H 2 ) C O O HnR ( C H 2 ) C O O HnR ( CH 2 ) COO Hn R ( C H 2 ) C O O HnR ( C H 2 ) C O O HnR ( C H 2 ) C O O HnR ( C H 2 ) C O O HnR ( C H 2 ) C O O HnO R ( C H 2 ) C O O Hn( C H 2 ) n C O O H R( C H 2 ) n C O O H RR ( C H 2 ) n C O O H ( C H 2 ) n C O O H SR ( C H 2 ) n C O O H SR R:烴基 n:0~ 5 圖 7 環(huán)烷酸的類型 圖 8 西非原油 1不同碳數(shù)環(huán)烷酸的分布 圖 9 西非原油 2不同碳數(shù)環(huán)烷酸的分布 國內(nèi)原油石油酸的分布 ?遼河原油: ①遼河原油中的羧酸為一元羧酸,分子量分布范圍為 170~ 900,相應(yīng)的碳數(shù)范圍為 C9~ C62。通過APCI分析確定了七類環(huán)烷酸,并得到了各類環(huán)烷酸的碳數(shù)分布。而且,在分析石油酸組成時(shí)采用的方法千差萬別,總結(jié)原油石油酸組成的分布規(guī)律十分困難。顯然,總酸值的分布和環(huán)烷酸值的分布有一定程度的差別。 表 1 幾種原油的密度和總酸值 原油名稱 密度, mm2/s 總酸值, mgKOH/g 蓬萊 9- 3- 2原油 蓬萊 9- 3- 4原油 哈薩克斯坦原油 克拉瑪依 1號原油 蘇丹 Fulan2A原油 蘇丹 Fulan2B原油 單家寺原油 新疆混合原油 蘇丹 3/7區(qū)原油 大慶原油 開魯原油 任三聯(lián)原油 河口原油 圖 1 五種低酸原油總酸值分布圖 0 100 200 300 400 500 600沸點(diǎn),℃圖 1 低酸原油酸值分布圖酸值,mgKOH/g蘇丹3 / 7 大慶原油 開魯原油任三聯(lián)原油 河口原油圖 2 八種高酸原油總酸值分布圖 024681012140 100 200 300 400 500 600沸點(diǎn),℃圖 2 高酸原油酸值分布圖酸值,mgKOH/g蓬萊9 -3 -2 原油 蓬萊9 -3 -4 哈薩克斯坦克拉瑪依1 號 蘇丹F u l a n 2 a 蘇丹F u l a n 2 b單家寺 新疆混合原油環(huán)烷酸的分布規(guī)律 ? 采用 Nalco/Exxon能源化學(xué)有限公司的環(huán)烷酸的測定方法,得到了一些原油的環(huán)烷總酸值隨餾分溫度的升高而變化的結(jié)果。但是,表 1列舉的幾種原油的實(shí)沸點(diǎn)蒸餾餾分的分析結(jié)果表明,這一結(jié)論并不一定正確。 ? HPLC結(jié)合高分辨質(zhì)譜技術(shù)在表征石油羧酸上近幾年有了很大的發(fā)展。但是,復(fù)雜的質(zhì)譜譜圖的解析不是一般實(shí)驗(yàn)室和一般人能夠完成的任務(wù)。(遼河、北海、新疆、錦州、羊三木等例外) 餾份油的特性 汽油 航煤 重整原料 柴油 VGO 常渣 減渣 收率 Wt% 5 5~ 10 5 10~ 30 20~ 35 45~ 90 25~ 50 密度 20℃ kg/l ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 粘度 20℃ cSt 2 8~ 18 5~ 15 40~350 300~2022 硫含量 Wt% ~ ~ ~ 氮含量 Wt% ~ ~ ~ 酸值 mgKOH/g ~ 飽和烴 Wt% 80 30~ 55 20~ 35 芳烴 Wt% ~ 10 5~ 20 ~ 10 25~ 35 35~ 45 芳潛 Wt% 60 航煤 柴油 VGO 常渣 減渣