连续重整装置的腐蚀与防护

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1、第十四章连续重整装置的腐蚀与防护第一节连续重整装置的工艺流程与易腐蚀部位1.1连续重整工艺流程连续重整是以C6-C11石脑油馏分为原料，在一定的操作条件和催化剂的作用下，烃分子发生重新排列，使环烷烃和烷烃转化成芳烃或异构烷烃，同时产生氢气的过程。云南石化连续重整装置以生产高辛烷值汽油为目的，其工艺流程主要包括原料预处理、重整反应、芳烃分离部分（包含二甲苯分离、苯抽提和C6加氢等几个部分）和催化剂再生部分四部分。原料预处理部分。原料的预处理包括预分馏、预脱砷、预加氢和脱水脱硫四部分。预分馏就是根据目的产品的生产要求对原料进行精馏以切取适当的馏分。预脱砷即通过吸附、

2、加氢、化学氧化等方法脱除原料中的绝大部分砷，延缓催化剂的中毒失活。预加氢就是通过加氢脱除原料中的硫、氮、氧等杂质和砷、铅等重金属，并同时使烯烃变为饱和烃。石脑油加氢单元采用抚顺石油化工研究院（FRIPP)的石脑油加氢专利技术，使用FH-40C型加氢精制催化剂。脱硫脱水即通过汽提或者蒸馏等方式脱除原料中溶解的H2S和H2O等杂质。重整反应部分。脱硫后的石脑油在原料－流出物换热器中换热后进入加热炉，在一系列反应器和加热炉中加热到455-540℃。在反应器中，碳氢化合物和氢通过R234催化剂（为铂－锡基）生成重排的分子，主要是有一些异链烷烃的芳香族。反应器流出物通过换

3、热器冷却，然后进入分离容器。来自分离器的气体循环进入反应器，液体进入分馏塔。与加氢工艺不同，重整反应是烃脱氢过程，分离出的气体含有85-95v%的氢气，经循环压缩机增压后大部分作为循环氢使用，少部分去预处理部分。分离出的重整生成油进入稳定塔，塔顶出少量裂化气和液化石油气，塔底出高辛烷值汽油。为了保持催化剂的活性需注入氯，最后形成的HCl在循环氢中对下游系统造成危害。在连续重整的催化剂烧焦过程形成盐酸腐蚀。芳烃分离部分。重整产物中的芳香烃和其它烃类的沸点很接近，难以用精馏分方法分离，一般采用溶剂抽提的办法从重整产物中分离出芳香烃。溶剂是芳香烃抽提的关键因素，（常用

4、的溶剂有二乙二醇醚、三乙二醇醚、四乙二醇醚、二甲基亚砜和环丁砜等）,云南石化采用GTC公司开发的GT-BTX抽提蒸馏工艺技术生产苯和抽余油，采用的该技术专利溶剂Techtiv-100,主要成分是环丁砜。重整产物的芳烃抽提包括溶剂抽提、提取物汽提和溶剂回收三部分。芳烃精馏分离是将混合抽提出的混合芳烃通过精馏分离成单体芳香烃。催化剂再生部分。催化剂的连续再生是连续重整的主要特点之一，部分结焦的催化剂从反应器底部连续排出，通过在线烧焦、氯化、干燥、还原等过程将经过重整反应后结焦积炭、活性降低的催化剂重新恢复活性，实现催化剂不停工再生，从而可使重整反应部分可以在更高的苛

5、刻度下操作。1.2装置主要腐蚀介质原料预处理部分原料经过加氢脱硫，产生大量H2S，脱氮反应使得系统中生产NH3，加氢反应也生成H2O，重整反应注氯形成的HCl，都是装置的腐蚀介质。抽提装置中的环丁砜溶剂分解生成有机酸对钢材造成化学腐蚀。1.3装置主要腐蚀机理原料预处理部分及重整反应生成的H2S、NH3、H2O及HCl反应腐蚀，芳烃抽提中抽提用溶剂降解生成有机酸或无机酸，造成碳钢腐蚀。预处理部分产生的H2S在干燥情况下不产生腐蚀，在有H2O的情况下产生H2S+H2O腐蚀。重整反应是一个高温临氢环境会发生一些氢腐蚀，反应过程中加入有机氯化物产生HCl，若有水生成则会

6、造成盐酸腐蚀。腐蚀反应如下：Fe+2HCl→FeCl2+H2Fe+H2S→FeS+H2Fe+2HCl→FeCl2+H2S芳烃抽提装置环丁砜氧化分解会产生SO2，当系统中存在溶解氧时，其氧化生成的SO3，其反应式可以表示如下：SO3+H2O=H2SO4Fe+H2SO4=FeSO4+H2环丁砜降解物呈酸性，有S2-离子生成，和酸性H+生成H2S，在水存在的情况生成H2S+H2O电化学腐蚀环境条件，即与铁基金属管才发生电化学腐蚀，其反应机理过程如下：硫化氢水溶剂是弱酸，在水溶液中按下式分步离解：H2S=H++HS-=2H++S2-在硫化氢溶液中，含有H+、HS-、S2

7、-和H2S分子他们对钢制管道的腐蚀是氢去极化过程，反应式如下：阳极反应Fe-2e-→Fe2+阴极反应2H++2e-→[H]+[H]→H2↑Fe2+和溶液中的H2S反应：xFe2++yH2S→FexSy+2yH+1.4连续重整的易腐蚀部位催化重整装置的易腐蚀部位主要包括：预处理部分的预分馏塔塔顶系统、预部位加氢进料及反应产物馏出系统；重整部分重整塔塔顶及反应产物后冷系统；抽提部分汽提塔、再生塔、回收塔、塔底重沸器等；临氢设备管线；加热炉等。图14-1为预处理和反应部分易腐蚀部位工艺流程示意图，图14-2为抽提部分易腐蚀工艺流程示意图。表14-1列出了催化重整装置易

8、腐蚀部位的腐蚀机理、腐蚀