原油中除存在碳、氢元素外，还存在硫、氮、氧、氯以及重金属等。原油中存在的这些非碳氢元素，在高温、高压、催化剂的作用下，转化为各种各样的腐蚀性介质，并与石油加工过程中加入的化学物质一起形成复杂多变的腐蚀环境。

    硫是石油中常见的组成元素之一，不同石油的含硫量相差很大，从万分之几到百分之几都有。硫在石油馏分中的含量随其沸点范围的升高而增加，大部分硫化物集中在重油中。由于硫对石油加工、油品应用和环境保护的影响很大，所以含硫量常作为评价石油的一项重要指标。炼油装置的硫腐蚀贯穿一次和二次加工装置，对装置产生严重的腐蚀。腐蚀类型包括低温湿硫化氢腐蚀、高温硫腐蚀、连多硫酸腐蚀、烟气硫酸露点腐蚀等。

    石油中的含氧化合物以酸性含氧化合物为主，特别是环烷酸，约占石油酸总量的90%，而且在石油中的分布也很特殊，主要集中在中间馏分中（沸程约为250～400℃），而在低沸馏分或高沸馏分中含量都比较低。在原油加工过程中，环烷酸对常减压等装置高温部位产生严重的腐蚀，因而加工高酸原油的常减压装置，应该进行全面材料升级，以应对环烷酸的腐蚀问题。

    原油中的含氮量一般比硫含量低。我国原油含氮量偏高，大多数原油的渣油中浓集了约90%的氮。原油中的含氮化合物经过二次加工装置高温、高压和催化剂的作用后，可转化为氨和氰根，在催化裂化、焦化、加氢裂化流出物系统形成氨盐结晶，严重可堵塞设备和管线，而且会引起垢下腐蚀；氰化物还会造成催化剂吸收、稳定、解吸塔顶及其冷凝冷却系统的均匀腐蚀、氢鼓泡和应力腐蚀开裂。

    原油中的无机氯和有机氯经过水解分解作用，在一次和二次加工装置低温部位形成盐酸复合腐蚀环境，造成低温部位的严重腐蚀。腐蚀类型包括均匀腐蚀和不锈钢材料的氯离子应力腐蚀开裂。

    原油中的重金属化合物在加工过程中残存于重油组分中，进入二次加工装置，会引起催化剂的失效，严重影响装置的正常运转。原油中的重金属在原油加工过程中，会在加热炉的炉管外壁形成低熔点化合物，造成合金构件的熔灰腐蚀