直馏汽油芳构化装置再生标准系统腐蚀与控制

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1、直馏汽油芳构化装置再生系统腐蚀与控制杨强龙(南充炼油化工总厂)摘要：文章阐述了直馏汽油芳构化装置再生系统的硫腐蚀状况及危害，并对腐蚀产生的原因进行了分析，提出了腐蚀控制方案，通过实际生产应用，该系统腐蚀得到较好控制。关键词：直馏汽油芳构化固定床催化剂再生硫腐蚀碱洗脱硫1前言南充炼油化工总厂直馏汽油芳构化装置，是一套通过芳构化反应，将直馏汽油改质升质成高标号汽油调和组分的化工装置。该装置催化剂为固定床催化剂，反应周期较短，再生采用循环烟气烧焦方式，通过控制催化剂的床层温度，逐步升温烧去催化剂焦质，恢复催化剂活性，再生周期较为频繁。催化

2、剂再生过程中，焦质氧化烧焦产生部分二氧化硫，随着烟气循环，浓度逐渐升高，产生较为严重的露点腐蚀，多次试着解决该问题但效果不好，已影响到生产，因此有必要对再生系统腐蚀原因进行仔细分析，找出有效的腐蚀控制方案。2催化剂再生系统腐蚀原因分析2.1催化剂再生工艺介绍自系统来的氮气和净化压缩空气（补充用）按比例分别计量进入再生气分液罐（V104）分液后，经过脱硫罐（D101），干燥罐（D102），经再生气压缩机（C102A、B）升压到0.45Mpa（A）进入再生气换热器（E110）与循环气体换热后，进入再生气加热炉（F103）逐步加热至530

3、℃去芳构化反应器（R101ABC），从床层顶部自上而下进行烧焦。烧焦后高温烟气经再生气换热器（E110）与再生气换热后，由再生气冷却器（E111）冷却至40℃，进入再生气体压缩机（C102A、B）循环操作。为节省氮气用量，再生气体循环使用，并根据反应器床层温度变化情况，控制风量大小。循环烟气在反应器尾部经冷却后直接向大气高点排空泄压，以保持压力平衡。（注：干燥剂根据使用情况用250℃热氮进行循环再生。）（见图1）9/92.2催化剂再生系统腐蚀状况直馏汽油芳构化装置自2000年12月份开工以来，多次出现因为腐蚀造成再生系统管线、阀门、

4、容器、冷却器泄漏，腐蚀产物造成烟气压缩机气阀频繁结焦而检修频繁，影响到了正常生产（见表1）。表1设备腐蚀情况表时　间腐　　蚀　　现　　象2001.9烟气压缩机滤网堵塞，气阀严重结焦，检修频繁，再生烟气带有刺激性臭味。2001.12初步判断脱硫剂失效，用250℃过热蒸汽对脱硫剂自下而上进行再生，再生时脱硫罐多处腐蚀穿孔，脱硫剂再生中断。降温时脱硫罐进入空气，发生自燃，新建脱硫罐采用耐酸腐蚀复合钢板。2002.6再次用250℃过热蒸汽对脱硫剂自上而下进行再生，再生期间，脱硫罐出口管线底部多次穿孔，脱硫剂再生中断，该管线靠近罐出口一段加玻

5、璃钢衬里，并放弃该方法对脱硫剂进行再生。2002.9干燥剂再生时冷却器泄漏。再生冷却器管束堵管27根。2002.11冷却器管束泄漏严重，更换为防硫腐蚀管芯。2003.5改用循环热氮对脱硫剂再生时，一个闸阀阀体穿孔，一处管线泄漏，硫剂再生中断。2004.4更换为新脱硫剂和新干燥剂，使用三个月后，冷却器管束泄漏。2.3再生烟气中硫含量分析9/9采样时间为2004年7月27日到29日，分析仪器采用烟气分析仪GA－60。采样位置在脱硫罐入口，采样数据在炉出口温度分别在400℃、430℃、520℃，烟气循环量1500m3/h，反应器入口压力0

6、.3MPa（表）固定条件下取得的。数据如图2　　　　　　（注：受条件所限，所采样为连续三天内间断采样）通过以上数据，搞清楚了两个问题：一是催化剂烧焦过程中硫化氢和二氧化硫的产生过程。在催化剂表面烧焦阶段，吸附在催化剂表面的H2S气体，通过烟气循环首先释放出来，最高可达到770mg/m3以上，此时焦质还未被点燃。当床层温度达到460℃以上时，H2S气体开始燃烧，含量迅速降低，含硫焦质氧化也开始产生SO2。随着催化剂烧焦全面向催化剂内部孔道深入，SO2气体含量逐渐升高，最高可达到1500mg/m3以上。当烧焦接近尾声，SO2气体产生得越

7、来越少，随着烟气不断外排和脱硫剂吸附，烟气中硫含量逐渐降低。二是确认原再生脱硫工艺存在问题，更换脱硫剂仅4个多月，按设计要求是使用2年，但吸附SO2、H2S气体效果很差，不再对脱硫剂进行再生，因为脱硫剂每次再生都对设备造成严重腐蚀，必须更改脱硫工艺。2.4腐蚀产物对催化剂危害SO2和H2S对设备管线腐蚀的腐蚀产物经过烟气循环，大量进入催化剂床层表面，在高温氧化下，生成三氧化二铁，吸附在催化剂表面上降低了催化剂活性。根据洛阳工程设计院对2003年2月的芳构化催化剂评价分析报告，铁离子含量高达2000ppm9/9以上，掩盖了催化剂活性中

8、心，使其活性降低，从而缩短了催化剂寿命。2.5硫腐蚀原因分析2.5.1主要原因为酸露点腐蚀芳构化反应生焦量大，占物料平衡1%左右，催化剂再生时，硫的化合物分解形成CO2、SO2等酸性气体，部分SO2受金属氧化物等催化作用而生成SO3气