摘要：随着人类对自然资源的开发，原油价格逐年上涨，很多炼油厂开始以常减压装置改炼高含硫原油，期望以此降低成本。然而高含硫原油的炼制存在很多危险因素，往往造成很多危险事故，不但威胁到了工作人员的生命健康，而且造成了很大的经济损失。有鉴于此，本文对常减压装置改炼高含硫的危险因素进行分析，并提出了一些旨在解决问题的对策措施，希望能为高含硫炼油厂的安全运行提供参考。
        关键词：常减压装置，高含硫，危险分析，对策措施
        引言
        随着原油量逐年减少，其价格也逐年升高，在此形势下，我国不得不从国外原油丰富的市场进口越来越多的原油，然而出于对成本的考虑，这些原油中往往含有很多硫，高含硫原油在进口原油中占的比例越来越大。一方面低含硫原油越来越少，另一方面其价格攀升，两方面的原因使得国内很多炼制低含硫原油的炼油厂开始改炼高含硫原油。而用常减压装置改炼高含硫原油存在很多安全隐患，对高含硫炼制能否安全进行构成了威胁。高含硫炼制过程中主要可能出现的危险事故有：炼油、储运设备泄露以及火灾。其原因体现在含硫腐蚀，硫化氢毒性和硫化亚铁等腐蚀产物的自燃等三方面的内容上。本文正是在分析改炼前后原油变化的基础上对三方面的危险因素进行研究，并从防腐、防中毒、防自燃三方面提出了一些应对措施。
        1.改炼前后的原油性质对比
        常减压装置改炼高含硫前后原油性质存在多处不同，这也是其危险因素出现的原因。常减压装置改炼之前大多采用的是国产原油，其性质主要有①密度大，从密度上看国产原油大多在0.86至0.98g/cm3，密度大小反应了原油化学组成上的差别，密度大的原油轻油产率较低，因此炼油成本相对较高；②含蜡量高，以我国南海原油来说，其含蜡量达到30.3%。含蜡量与原油的凝点直接相关，南海原油的凝点高达45摄氏度，而大庆原油的含蜡量为26.2%，其凝点也相应降低为30摄氏度，新疆低凝原油含蜡量仅有1.5%，因此其凝点降低至零下58摄氏度；③粘性较大，因此造成国产原油输送成本较高；④含硫量较低，对装置的腐蚀性较小，炼制过程中发生中毒以及爆炸、燃烧等意外事故的可能性也较小。
        而改炼之后一般采用的是高含硫原油，其与改炼之前原油性质最大的不同就是含硫量高，一般原油中含硫量达到1%以上就可称之为高含硫原油，国外进口的高硫原油典型的有伊朗拉万原油的含硫量为1.939%。改炼之后的原油还有一个性质是轻馏分多，这使得其蜡油收率较高。如沙特拜里原油小于180℃轻馏分质量收率达22.39%，而蓬莱19-3原油小于180℃轻馏分质量收率只有5.1%左右。因此加工含硫原油会带来加工工艺的改动，设备的腐蚀与防护，以及环境保护等问题。
        2. 炼油过程的硫分布情况
        高硫原油中含有的大部分含硫化合物都会进入炼油装置的二次加工程序中，随着炼油过程的深入，原油的硫分布情况会逐渐变化，主要受到含硫化合物的类型、原油转化深度以及催化剂性能好坏等的影响。二次加工程序油品中噻吩类含硫化合物的比例是最高的，因此在炼油的催化裂化以及延迟焦化的过程中，硫成分是从轻油品向着重油品逐渐转移的。
        3.加工高含硫的危害
        3.1腐蚀
        腐蚀容易发生的部位主要有：①焦炭塔腐蚀，焦炭塔长期处于冷热交变的操作下，因此其材质本来就受到热应力影响，如果高硫物质长期覆盖，则很容易被腐蚀出现裂缝，焦炭塔上最容易被腐蚀的部位是裙座焊缝，情况严重的时候甚至会发生裙座焊缝整个一周开裂，另外还有堵焦阀接管焊缝开裂，有的接管内壁焊缝开裂为纵向裂纹一直延伸至母材 20～200mm，有的为接管外壁加强板角焊缝开裂，环向裂纹长度接近一周；②焦化分馏塔腐蚀，焦化分馏塔的腐蚀属于高温硫腐蚀，如果原油中寒酸量较高，则也有可能出现环烷酸腐蚀；③焦化加热炉腐蚀，此装置长期在高温环境下工作，因此出现的腐蚀主要属于高温腐蚀，其中包括高温硫腐蚀和高温氧化腐蚀两种。焦化加热炉的迎火面的温度最高可达到800摄氏度，长时间温度不低于600摄氏度，这使得其出现高温氧化腐蚀的情况较多，而这并非说加热炉内部就不会出现腐蚀，一般情况下内部也会受到外部高温的影响，因此双面腐蚀很常见。
        3.2硫化氢中毒危害
        高含硫原油的炼制过程包括在常减压装置中对原油进行蒸馏处理，在此过程中，进出常减压装置的硫含量基本保持平衡，而液体油品中含有总硫量的90%以上，尤其是渣油，占了将近一半儿，其他较少的硫含量则分布在气体或者污水中。然而就是这么少的硫量，已经足以形成危害了。在气体中的硫主要以硫化氢的形式存在，硫化氢不但大量存在于焦化装置的富气、干气中，而且存在于加热炉燃料气体中，这就使得焦化装置成为硫化氢中毒多发部分。一般情况下，当气体中的硫化氢含量明显增多时，可闻见臭鸡蛋味，而且炼油厂一般安装有有毒气体报警仪，可以用来监测硫化氢含量过高的现象。
        3.3硫化亚铁自燃危害
        炼油装置受到硫的腐蚀会产生硫化亚铁，其在长期的氧化反应中会放出大量热量，热量聚积到一定程度则会使周围原油以及其本身的温度大幅度上升，这是硫化亚铁发生自燃的原理。尤其是改炼高含硫原油之后，原油中的硫含量大大增加，对炼油装置的腐蚀性也大大增强，生成的硫化亚铁产物量也增多，其发生复杂的氧化反应过程中产生的热量也大大增加，导致其发生自燃的机会也大大增加。
        4.防控措施
        4.1防腐措施
        要想防止硫腐蚀，最根本也是最有效的方法是减少原油中以及二次产品中的硫含量，这就要提升炼油装置的脱硫工艺。具有关研究，有效的脱硫工艺能够除掉原油中99%以上的硫。除此之外，对低温硫腐蚀的部位可采用诸如缓蚀剂的方法减轻硫腐蚀的危害，比如焦化装置分馏塔以及吸收稳定之前的空冷器入口处等部位。总之，为了减少硫腐蚀，应该完善装置的工艺参数，保持环境内温度以及流速等的稳定，避免波动，因为这些参数对腐蚀快慢有很大影响。
        4.2防中毒措施
        防止硫化氢中毒需要在管线质量上下功夫，硫化氢是通过管线输送的，如果管线出现裂缝，则硫化氢进入生产车间为可能性很大。因此，首要的措施是提升硫化氢输送管线的密封度。其次，硫化氢泄露是不可能百分之百避免的，因此就要从预知其危害发生的角度来考虑。炼油厂应该加强设置报警装置，提高其准确度，并定时维修，以免发生故障而不知。
        4.3防自燃措施
        放硫化亚铁自然应该从燃烧的三个条件考虑：可燃物、温度、氧气。首先应该加强脱硫工艺的建设，这能够从根本上避免硫腐蚀过程中生成大量的硫化亚铁，这是从可燃物的角度切断其发生自然的可能性。其次是温度，燃烧需要达到可燃物的燃烧点，这个燃烧点代表着一定的温度。因此，可采取高温天气下用冷水喷淋装置燃烧可能性较高的部位的方法降低其温度。最后是在各种措施周围增加氮封措施，防止形成的硫化亚铁与氧气接触。
        5.结论
        本文主要分析了常减压装置改炼高含硫的危险因素并提出了一定的安全对策。首先介绍了改炼前后原油材料性质的变化以及其可能对炼油过程的影响，其次对硫分布情况以及炼油过程中可能产生的三种危害进行分析，最后根据三种危害提出了一定的方危害措施，希望能为相关人士提供参考。
        参考文献
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        [3]胡艳玲. 石油炼制常减压装置腐蚀与防腐[D].燕山大学,2014.