1长庆油田分公司第一采气厂第四净化厂 陕西西安 710000
2长庆油田分公司陇东天然气项目部 甘肃庆阳 745000
3长庆油田分公司第一采气厂生产运行科 陕西西安 710000
摘要:我国的石油和天然气都含有较高的硫化氢和二氧化碳,特别是天然气气藏,伴随着大量的天然气水,开采出来以后,需要大量的后期净化工作,在净化工作过程中,天然气中的硫化物对净化装置具有较强的腐蚀行为,会严重影响设备的使用寿命,进而影响到天然气的生产效率。基于此,本文就简单分析高含硫天然气对净化装置腐蚀的特征,然后详细探讨净化装置预防腐蚀的保护措施,希望能为相关人士的工作提供支持,提高净化装置的使用寿命,并提高天然气生产的效率。
关键词:天然气净化装置;腐蚀行为;防护措施
前言:
天然气是一种清洁型的能源,在当前我国社会经济发展以及国民生活中具有越来越广泛的应用。但当前我国的天然气气藏多数都含有较高的硫化物、二氧化碳以及天然气水,这些都严重影响了天然气的质量,增加了天然气的后期净化工作,同时,高硫天然气还会加速净化装置的腐蚀,影响净化装置的使用寿命。因此,研究天然气净化装置腐蚀行为与防护措施具有十分重要的作用和价值。
一、高硫天然气的腐蚀特征分析
目前,世界上对于高硫天然气腐蚀净化装置的研究已经达成了一致的认识:硫化氢是造成各种耐腐蚀合金材料的主要原因,会导致各种抗腐蚀合金材料出现氢致裂变以及硫化物的应力腐蚀,而天然气中的二氧化碳会导致净化装置进一步酸化,从而诱发净化装置内部出现严重的腐蚀,而且净化后产生的元素硫因为大量沉积,会腐蚀原本极为耐腐蚀的镍基合金,而氯元素在高温条件下则能诱发氯化物的应力腐蚀,破坏净化装置的钝化膜和产物膜。当高硫天然气中同时含有硫化氢、二氧化碳、硫元素和氯元素等多种因素时,会在耦合作用下,出现交互影响,使净化装置的腐蚀问题变得更加复杂。我国的气藏大都是高硫天然气,含有大量的硫化氢、二氧化碳、硫元素、氯元素、汞、重烃以及天然气水等,针对这些因素的腐蚀特点进行分析和研究,具有十分重要的意义和价值,对于天然气净化效果以及天然气公司的发展具有重要作用。
二、天然气净化装置腐蚀行为的防护措施研究
天然气净化装置防护腐蚀的工艺技术主要包括:加强天然气的预处理、采用具有高耐蚀性的材料、涂抹防腐蚀的涂层、加注缓蚀剂以及加强监测和检测等。
(一)加强天然气的预处理
在对天然气进行净化处理前,我们还要加强预处理工作,除去其中会腐蚀净化装置的有害物质以及可能产生结晶的物质,比如说天然气水、酸性气体、汞以及重烃等杂质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的操作中,我们可以采用化学吸附法或物理吸附法吸附天然气中的酸性气体,从而降低硫化氢和二氧化碳等酸性气体对天然气净化装置的腐蚀;对于天然气中的水分,我们可以采用低温冷凝法、溶剂吸收脱水法以及固体吸收水分法等方式方法进行预处理,从而有效降低天然气中的天然气水成分,避免这些因素对净化装置的腐蚀。
(二)研究更具抗腐蚀性的材料
目前,世界上用于高硫天然气净化装置的材料主要是以镍基合金材料为基础的高耐蚀合金。但大多数研究机构都是在静态条件下进行研究的,这种方式研究出来的高耐蚀合金无法满足不同不同工况条件下的高硫天然气腐蚀问题。因此,我们必须研究出更具高耐蚀特性的镍合金材料,同时优化净化装置焊接的技术,从而提高净化装置的耐蚀性能。为此,相关研究人员必须根据实际的需求,对材料进行更进一步的研究,促使材料能在更复杂的条件下具有更高的耐蚀性,从而保障天然气厂天然气净化装置具有更好的耐蚀性能,并以此提高净化装置的使用寿命,进而提高天然气净化的效率,提高天然气企业的经济效益。
(三)加强对防腐蚀涂层材料的研究
在实际应用中,对天然气厂的净化装置涂抹耐腐蚀的涂层,也是一种十分有效的腐蚀控制方法。在实际的应用中,防腐涂层通常是由两部分组成的:第一层防腐蚀涂层是涂抹在净化装置内部金属表层的底漆,以增强净化装置金属与主涂层之间的粘合力;第二层涂层则是主涂料。当前我国常用的抗腐蚀涂层材料主要是煤焦油瓷漆、石油沥青、聚乙烯胶粘带、环氧树脂以及聚烯烃涂层,而国外所使用的材料多为后两种。当涂抹完抗腐蚀涂层后,我们还应对其进行一系列的测试,以测试其耐冲击、抗剥离和电绝缘的性能。
(四)加强对缓蚀剂的研究
在天然气净化装置中应用缓蚀剂,也是一种能增强净化装置抗腐蚀性能的有效方法,而且具有投资较少、防腐效果较好的优点,因此,这种方法得到了广泛的应用。目前,效果较好的缓蚀剂主要是季铵盐类、咪唑啉及其衍生物、炔醇类及其衍生物、含N、S、P的有机化合物等。在科学实验中,针对高硫天然气净化装置使用了缓蚀剂后,发现其腐蚀的速率能控制在0.1mm/a以下。而且通过失重挂片、电化学监测以及化学检测技术等一系列综合的应用,发现天然气净化装置的腐蚀速率得到了明显的降低,由此可以证明,缓蚀剂的确可以抑制净化装置的腐蚀,因此,我们必须加强对缓蚀剂的研究和应用,从而真正提高天然气厂天然气净化装置的防腐蚀性能,提高其使用寿命,提高天然气厂的经济效益。
(五)加强对净化装置腐蚀的监测与检测
除了上述几种防护措施以外,我们还要借助现代信息技术以及科学技术,加强对天然气净化装置腐蚀行为的监测与检测,以此更好地监测净化装置的腐蚀行为,为天然气厂的净化工作提供数据支持,从而提高天然气净化工作的效率。在实际运用中,我们可以运用线性极化探针、电阻探针、电感探针、氢探针技术、全周向腐蚀监测技术、FSM、柔性超声波技术以及电化学噪声技术,进行现场监测,然后根据监测的数据,借助现代信息技术的软件进行分析和计算,从而有效预测天然气净化装置的腐蚀行为,为防护工作提供数据支持,更好地开展天然气的净化工作。
三、结束语
综上所述,针对天然气净化装置腐蚀行为和防护进行分析研究,具有十分重要的意义和价值,对于天然气净化效果以及天然气公司的发展具有重要作用。本文就从加强天然气的预处理,研究更具抗腐蚀性的材料,加强对防腐蚀涂层材料的研究,加强对缓蚀剂的研究,加强对净化装置腐蚀的监测与检测这五个方面,阐述了天然气净化装置腐蚀行为的防护措施,这仅为笔者的一点个人看法,希望能为相关人士的研究提供参考。
参考文献:
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[2]杨建宏,许江铭,王建.天然气净化装置腐蚀行为与防护[J].云南化工,2018(5).
[3]段永锋,张杰,宗瑞磊,等.天然气净化过程中热稳定盐的成因及腐蚀行为研究进展[J].石油化工腐蚀与防护,2018,35(1):1-5.
论文作者:李全龙1,朱成刚2,高志强3
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期
论文发表时间:2019/5/14
标签:天然气论文; 装置论文; 涂层论文; 防护论文; 加强对论文; 材料论文; 硫化氢论文; 《建筑细部》2018年第21期论文;