高氯油对加氢高压换热器的影响及对策.pdf

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1、化工装备问题与对策高氯油对加氢高压换热器的影响及对策沈进琪(中石化金陵有限责任公司烷基苯厂，南京210046)摘要某4L：r-)-加氢装置加工高氯油，加氢高压换热器腐蚀，检修发现多根不锈钢管柬与管板结合部位开裂，本文结合CL一对不锈钢的腐蚀机理、腐蚀宏貌和运行条件等因素综合分析，判断泄漏原因为CL一在凝结水气环境下，对管束造成的异常腐蚀所致，腐蚀的主因是工艺条件出现较大变化，文章最后结合实际情况，提出了应对措施。关键词：奥氏体点蚀应力腐蚀0引言2013年二季度开始，原料煤油的N、c1含量某化工厂130万吨／Y煤油加氢精制装置，煤远远超工艺指标。分

2、析化验数据显示，45天内油经换热升温至120℃进行预加氢除氧，再经泵有机氯和碱性氮均值分别在10．2mg／kg和9．5mg／增压至8．0MPa与6．0MPa高压氢气混合，混合进料kg，其中有一罐有机氯含量高达47．8mg／kg，碱进入反应产物换热器壳程换热，经加热炉加热至性氮含量高达21．2mg／kg，对于此类高氯、高碱310℃，进入加氢反应器进行加氢精致，反应产性氮煤油定义为高氯油。物(温度：300~330℃，压力：5．7MPa)自反应高氯油加工过程中，出现高压换热器管程阻器底部出料进换热器管程换热，进一步到高、低力急剧增加的情况，影响到装置的

3、正常运行。高压分离器，流程如图l所示。压换热器管程阻力急剧增加原因为：高氯、氮油经加氢反应，分解为气相NH。、HS和HCl，加氢系统压力下，因NH、HzS$I]HC1浓度增加，铵盐结晶温度提高，在加氢高换管束内有铵盐结晶析出。采取自E一101C管程入口进行间断注软化水清洗管程聚集的NH4Cl的手段，降低阻力降，维持生产。氢气资料显示，一定浓度的Cl一在有水存在的条件除氧煤油下，会造成奥氏体不锈钢材质点蚀，在有够大应图1E一101流程布置示意图力存在的条件下，可能会出现应力腐蚀断裂J，表1选用材料上-々壳体管板换热管E101AB0C订8Nil0T讧

4、V0Crl8Nil0TiE101CD15CrMoR+OCrl8Nil0Ti15CrMoIV+堆焊0Crl8Nil0Ti3mmE309L+3mmE347E1O1E15CrMoIV15CrMoQ345R16MElO1FnlV20．32．化工装备问题与对策铵盐结晶析出附着在换热器管束表面，会存在垢呈滞留状态，溶解金属阳离子很难对外扩散；而下腐蚀。溶解氧则无法渗透至孔内，阳离子浓度不断增装置加氢高压换热器型号为BIU1300，材质选加，氯离子即会迁入阳极区以维持电中性。因此用见表1。会在很小的区域内形成了高浓度的金属氯化物溶在高氯油加工过程中，多套同类加

5、氢装置的液，并且不断浓缩，严重破坏了金属表面的平衡出现氏体不锈钢设备故障，因此，装置内加氢奥状态，直至将金属蚀穿。[2氏体不锈钢材质高压换热器、管道的使用情况备氯离子对奥氏体不锈钢的点蚀一旦产生，将受关注。不断加剧。在腐蚀性介质下，若同时存在较大的1腐蚀情况及分析应力，会发生奥氏体不锈钢在氯离子环境下的应1．1高压换热器的腐蚀情况力腐蚀开裂。2013年l2月，装置停工检修，对高压换热器从换热器腐蚀失效部位及腐蚀表象，符合氯进行抽芯、试压、无损检测等手段进行检查。涡离子对奥氏体不锈钢的典型点蚀IDscc。流探伤抽查管束数据显示：部分不锈钢管束存在2

6、腐蚀发生部位的原因探讨局部缺陷，但尚不致影响使用；碳钢管束存在普在高氯油加工过程中，大量生成Hs、NH。和遍均匀腐蚀。HCl，会形成NH4HS~[INH4C1铵盐，铵盐的析出与在对换热器进行试压时发现，E101D共有32否取决于系统温度和系统气相中NH3、Hs和HC1根管束泄漏，其中有2根泄漏出水呈线装，主要的分压两方面的因素。对于NHCl来说，如果原失效形式为管板管口裂纹，目~E101CD管板管口料中的氯含量较高的话，可能会在较高的温度下表面均有点蚀坑。即使强行对EIOID实施堵管和结晶析出ElO]。判断某个反应系统流出物的铵盐消除管板裂纹，也

7、不能保证该台换热器后续的长析出与否或者在什么条件下会析出，通常可以期、可靠运行。采用计算Kp值的方法。Kp值是HCI在系统中的1．2氯离子腐蚀机理分压PHcl与NH3在系统的分压PNH3的乘积，即：Kp=氯离子对碳钢的腐蚀表现为均匀腐蚀，对奥氏体不锈钢的腐蚀以点蚀开始，目前主要有成相PHc1×PNH3，单位：lb／in2(绝对压力)。膜理论和吸附膜理论J。然后根据计算出来的Kp值查反应流出物中氯离子对奥氏体不锈钢的腐蚀是以点蚀开始NHCl析出温度与Kp关系图可得铵盐的结晶的。点蚀一旦形成，会富集大量氯离子，与金属温度。形成氯化物，水解会生成盐酸和

8、金属阳离子，为按上述方法计算、查图，在氯含量为lOmg／平衡电荷浓度，更多的阴离子会不断迁移过来，kg~20mg／kg时，氯化铵的结晶温