第三节 石油加工中的硫腐蚀

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1、第三节 石油加工中的硫腐蚀内容一、含硫原油的资源状况 二、硫的形态及其腐蚀性 三、中东原油中的含硫化合物 四、硫在原油中的分布 五、硫在各种工艺物流中的分布 六、硫的腐蚀类型 七、影响硫腐蚀的因素 八、硫腐蚀的危害及防护措施一、含硫原油的资源状况1 世界各大区原油的硫含量和分布 2 主要生产出口含硫原油国家的概况 3 中国生产含硫原油油田的概况 4 几种含硫原油性质比较1 世界各大区原油的硫含量和分布 含硫原油、高硫原油和低硫原油的划分 1996年世界1%含硫原油的分布 近年全世界生产不同质量原油的硫分布 中东和中南美，甚至北美所产原油多为含硫 原油，其中以中东5国和委内瑞拉及墨西哥最 高。

2、亚太地区和西非主要生产低硫原油，北非两 个主要产油国的原油硫含量也不高，但埃及 原油硫含量偏高。 北海地区多数为低硫原油。北美出口低硫原 油甚少，多数为含硫原油。 OPEC国家，其中非洲4国和印度尼西亚主要生 产低硫原油，其余8国则主要生产含硫原油。1 世界各大区原油的硫含量和分布一、含硫原油的资源状况1 世界各大区原油的硫含量和分布 2 主要生产出口含硫原油国家的概况 3 中国生产含硫原油油田的概况 4 几种含硫原油性质比较2 主要生产出口含硫原油国家 的概况 中东地区 北美和中南美 独联体和里海地区中东地区 中东国家的划分 近年中东原油出口量及其流向预测 中东地区发展石油生产的优越条件 中

3、东出口原油分类标准海湾五国 沙特阿拉伯 伊朗 阿拉伯联合酋长国 伊拉克 科威特和中立区沙特阿拉伯 沙特阿拉伯以“石油王国”著称，石油资源极其丰 富。截止2003年底，石油剩余探明储量为355.3亿吨 ，天然气探明储量约为6.5万亿立方米。沙特阿拉伯 不仅是世界上第一石油生产大国，也是第一石油出 口大国。 原油产量2002年3.43亿吨，2003年估计产量4.22亿 吨。天然气产量2002年为423亿立方米，2003年为 516亿立方米。 沙特阿拉伯在石油控制权方面一直发挥重要作用， 它不仅储量和产量一直领先，而且还有相当不小的 闲置生产能力，因此有能力及时应变石油市场。伊朗 伊朗主要的石油资源

4、集中在南部的胡泽斯坦 地区。 截止2003年底，伊朗的石油剩余探明储量为 172.3亿吨，天然气探明储量约为23万亿立方 米，位居世界第二。 伊朗是世界上第四大石油生产国，也是全球 第二大石油出口国，2002年，原油平均产量 为350万桶/日，出口量为220万桶/日。2003 年的原油产量平均为375万桶/日。阿拉伯联合酋长国 截止2003年底阿联酋的石油剩余探明储 量为134.0亿吨，天然气估算探明储量 为5.6万亿立方米 。 原油产量2002年9923万吨，2003年估计 产量1.11亿吨。天然气产量2002年为 375亿立方米，2003年为400亿立方米。 阿联酋近年原油出口情况。阿布扎

5、比大 部分原油出口到远东，尤其是日本。伊拉克 截止2003年底，石油剩余探明储量为157.5亿 吨，居世界第三。天然气探明储量为3.11万 亿立方米 ，预测储量为4.25万亿立方米。 迄今为止，伊拉克共发现80个油田，其中特 大型油田8个，大型油田17个，中小型油田55 个。目前已开发的只有16个。 伊拉克战争之前的2003年12月份，平均原油 日产量基本维持在280万桶左右，战争之后使 得原油产量几乎损失了200万桶/日，到2003 年10月，南部油田的产能已稳定在165万桶， 北部油田也稳定在66万桶/日。科威特和中立区 截止2003年底石油剩余探明石油储量科威特 为132.2亿吨，中立区

6、为6.8亿吨。天然气估 算探明储量科威特为1.56万亿立方米 ，中立 区为283.17亿立方米 。 2002年石油产量科威特为8000万吨，中立区 为2675万吨。2003年估计石油产量科威特为 9250万吨，中立区为3000万吨。 中立区目前不算一个国家，由科威特代管。 它的石油产量目前是在科威特和沙特阿拉伯 产量中各计入一半。其他产油国 阿曼阿曼原油年加工能力约425万吨，其产品一半 用于国内，一半出口。截止到2003年底，石油剩余 探明储量为7.5亿吨。 卡塔尔卡塔尔的油气生产已经历了70多年，截止到 2003年底，石油剩余探明储量为20.8亿吨。 也门也门的主要油田大部分分布在马里卜-

7、焦夫盆 地。截止到2003年底，石油剩余探明储量为5.48亿 吨。北美和中南美 美国 委内瑞拉 墨西哥美国 截止2003年底，石油剩余探明储量为31.1亿 吨，天然气估算探明储量为5.3万亿立方米 。 原油产量2002年2.87亿吨，2003年估计产量 2.86亿吨。天然气产量2002年为5704亿立方 米，2003年为5770亿立方米。 美国曾是世界上最大产油国之一。但由于国 内消费量大，不允许原油出口。只有阿拉斯 加自1995年起可以出口一些原油（主要向亚 洲）。 阿拉斯加原油产量一直占全美总产量的 20%25%。委内瑞拉 委内瑞拉是石油生产大国，截止2003年底， 石油剩余探明储量为10

8、6.6亿吨，主要是中、 轻质石油。主要出口到美国、加勒比海地区 和欧洲。 天然气估算探明储量为4.2万亿立 方米。 委内瑞拉东部的奥里诺科重油带是世界上最 大的重油聚集带，目前有重油油田109个，总 原始储量1000亿吨。 重油乳化生产奥里乳化油是一个比较有前途 的利用重原油的出路。墨西哥 截止1998年1月1日，墨西哥石油剩余探明储 量为54.57亿吨，2001年1月1日为38.55亿吨 ，2003年底估计为21.5亿吨，下降很快。截 止到2003年底天然气估算探明储量为4243亿 立方米。 原油产量2002年1.59亿吨，2003年估计产量 1.68亿吨。天然气产量2002年为457亿立方

9、米 ，2003年为465亿立方米。 墨西哥主要油田集中在海上，产量占总量的 73.6%。 墨西哥1973年实现原油自给（2570万吨/年） ，20世纪70年代末原油开始出口。独联体和里海地区 俄罗斯 哈萨克斯坦 里海地区俄罗斯 俄罗斯曾为世界最大产油国,2001年石油探明 储量为66.25亿吨，仅占世界总储量的12%。 截止2003年底，石油剩余探明储量为82.2亿 吨，天然气估算探明储量为47.6万亿立方米 。 原油产量2002年3.70亿吨，2003年估计产量 4.11亿吨。天然气产量2002年为5957亿立方 米，2003年为6376亿立方米。 俄罗斯需要多出口石油以助恢复经济。哈萨克斯

10、坦 哈萨克斯坦油气资源丰富，在独联体国 家中居第二位。截止2003年底，石油剩 余探明储量为12.3亿吨，天然气估算探 明储量为1.8万亿立方米。 哈萨克斯坦将成为里海主要的产油国， 产量主要来自里海含油气盆地东北的两 个油田和位于哈萨克斯坦东北部的库姆 克尔大油田。里海地区 里海现由5个独联体国家环抱，并和伊朗一些 地区相连。 里海周边地区石油蕴藏丰富，据美国地质调 查局2000年的评估结果，里海地区的石油剩 余可采储量为265亿桶，待发现的可采资源量 为340亿桶，合计约为600亿桶。此外，里海 还有8.3万亿立方米剩余天然气可采储量和 10.3万亿立方米待发现的天然气可采资源量 。 据美

11、国能源部预测，到2015年里海地区出口 石油可达12亿t。一、含硫原油的资源状况1 世界各大区原油的硫含量和分布 2 主要生产出口含硫原油国家的概况 3 中国生产含硫原油油田的概况 4 几种含硫原油性质比较3 中国生产含硫原油油田的概况 中国生产的原油大多数是低硫原油，唯 一一个含硫较高的大油田是胜利油田。 胜利油田 江汉油田 新疆塔里木油田胜利油田 位于山东省，横跨黄河三角洲，西起德州， 东至渤海，为中国第二大油田。 原油产量2002年2672万吨，2003年2666万吨 。天然气产量2002年为7.5亿立方米，2003年 为8.1亿立方米。 整个油田分12个采油厂，各采油厂含硫最高 的孤岛

12、原油，其次为滨南原油，含硫最低的 是桩西原油。 原油出胜利油田的6条出路。江汉油田 江汉油田位于湖北省南部的江汉盆地，在潜 江市附近。 原油产量2002年97万吨，2003年95万吨。天 然气产量2002年为1.2亿立方米，2003年为 1.0亿立方米。 王场是主要油田，产量占总量的60%左右。王 场原油是中国硫含量最高的原油。 江汉原油除少量为油田自用外，全部输到荆 门炼油厂。新疆塔里木油田 新疆目前勘探的重点主要集中于：准噶尔、 吐鲁番和塔里木盆地，至1995年底此三大盆 地已累积探明储量19.49亿t。 原油产量2002年502万吨，2003年525万吨。 天然气产量2002年为10.9

13、亿立方米，2003年 为10.9亿立方米。 塔里木盆地有56万平方km，其中60%为沙漠， 共有四个凹陷和三个隆起，其中塔北隆起是 勘探重点。 塔里木原油都是含硫石蜡中间基，金属含量 较高，且钒大于镍。一、含硫原油的资源状况1 世界各大区原油的硫含量和分布 2 主要生产出口含硫原油国家的概况 3 中国生产含硫原油油田的概况 4 几种含硫原油性质比较4 几种含硫原油性质比较(中东 )原油中文名称也门马 里 卜原油474- 1996卡塔尔陆 上原油395- 2000叙利亚轻 质原油381 -2003阿联酋穆 尔班原油 373-2004卡塔尔海上 原油341- 2001原油英文名称MaribQata

14、r LandSyria LightMurbanQatar Marine 密度，g/cm3， 200.7868 0.8235 0.8302 0.8343 0.8506 酸值，mgKOH/g0.05 0.23 0.23 0.03 0.07 残炭，w%0.91 2.11 2.16 1.79 4.31 硫含量，w%0.11 1.84 0.63 0.91 1.59 氮含量，w%0.07 0.05 0.080.04 0.08 镍含量，w%1.40 0.77 0.49 1.19 6.27 钒含量，w%0.30 9.240.93 2.12 16.68 蜡含量，w%3.26 6.35 3.70 2.13 3.4

15、5 200）二硫化物同样是原油中主要的活性 硫之一，大多分布在150300的 馏分中，300以上也有少量分布 3.5 非活性硫转化成活性硫的主要途 径受热分解成活性硫 C4H9SC4H9 2C4H8 + H2S C4H9SC4H9 C4H9SH + C4H8 C6H6SC2H5 C6H5SH + C2H4 C6H6SC2H6 C6H6 + C2H4 + H2S C2H5SSC2H5 CH2=CH-S-CH=CH2 + H2 + H2S 金属表面催化成活性硫 C5H11SH C5H11+ SH C5H11SH + SH C5H10SH + H2S C5H10SH C5H10 + SH 加氢精制过程中产生H2S S + H2 H2S RSH + H2 RH + H2S RSR+ 2H2 RH + RH + H2S RSSR + 3H2 RH + RH + 2H2S C4H4S + 4H2 C4H10 + H2S 3.6 金属硫化腐蚀层的形态及 特征 均匀腐蚀 二层结构 外层疏松、多孔，以FeS柱状晶为 主 内层紧密细致 ，厚度相对稳定 无保护性3.7 影响腐蚀的环境因素硫化氢分压循环条件腐蚀时间其他杂质被腐蚀金属的组成共存气体一般情况下，温度升高，腐蚀 速度加快。有实验表明，一开 始腐蚀速度随温度的升高而增 大，在540左右达