催化装置分馏塔顶循换热器的防护

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1、第３８卷第７期腐蚀与防护Ｖｏｌ．３８Ｎｏ．７２０１７年７月ＣＯＲＲＯＳＩＯＮ＆ＰＲＯＴＥＣＴＩＯＮＪｕｌｙ２０１７櫧毥櫧櫧櫧毥櫧櫧毥失櫧效櫧分析櫧毥櫧犇犗犐：１０．１１９７３／犳狊狔犳犺２０１７０７０１８催化装置分馏塔顶循换热器的防护郭金彪１，刘晋２（１．兰州石化公司研究院，兰州７３００６０；２．兰州石化公司炼油厂，兰州７３００６０）摘要：采用宏观腐蚀形貌观察、腐蚀产物及泄漏物成分分析、原料分析等方法研究了某催化装置顶循换热器腐蚀泄漏的原因。结果表明：催化装置进料氮含量较高，在顶循系统形成了氯

2、化铵腐蚀环境，是造成顶循换热器的腐蚀的主要原因。针对腐蚀问题，提出对顶循换热器管束进行涂层防腐蚀处理的建议，实践表明，该方法有效减缓了顶循换热器的腐蚀。关键词：换热器；腐蚀；氯化铵；催化装置中图分类号：ＴＧ１７２文献标志码：Ｂ文章编号：１００５７４８Ｘ（２０１７）０７０５６６０２犆狅狉狉狅狊犻狅狀牔犘狉狅狋犲犮狋犻狅狀狅犳犜狅狆犚犲犮狔犮犾犲犎犲犪狋犈狓犮犺犪狀犵犲狉狅犳犕犪犻狀犉狉犪犮狋犻狅狀犪狋狅狉犻狀犪犉犆犆犝狀犻狋１，ＬＩＵＪｉｎ２ＧＵＯＪｉｎｂｉａｏ（１．ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈＩ

3、ｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬａｎｚｈｏｕＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００６０，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｈｅＲｅｆｉｎｅｒｙｏｆＬａｎｚｈｏｕＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００６０，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｃｏｒｒｏｓｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓａｎｄｌｅａｋｅｄｒａｗｏｉｌｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅａｓｏｎｏｆｔｏｐｒｅｃｙｃｌｅ

4、ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒｉｎａＦＣＣｕｎｉｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙａｍｍｏｎｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅｗａｓｔｈｅｍａｊｏｒｆａｉｌｕｒｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅｔｏｐｒｅｃｙｃｌｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ，ａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｏｆｐａｉｎｔｉｎｇｔｈｅｔｕｂｅｗｉｔｈａｎｔｉｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｏａｔｉｎｇｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｎｄｐｒｏｖｅｄｔｏｂｅｅｆｆｅ

5、ｃｔｉｖｅｉｎｍｉｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｆｔｈｅｔｏｐｒｅｃｙｃｌｅｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ａｍｍｏｎｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ；ＦＣＣｕｎｉｔ某公司催化装置分馏塔顶循换热器（以下简称换热器）壳程物料为顶循油，壳程采用１６ＭｎＲ钢制造；管程物料为除盐水，管束采用１０号钢制造。自２００３年７月投入使用至今，换热器频繁发生腐蚀泄漏，已报废８台内芯，２０１２年４月和９月，Ｅ２０３／１，２和Ｅ２０３／３，４号管束又

6、因严重腐蚀而分别发生泄漏，严重影响正常生产。基于此，本工作对顶循换热器的腐蚀原因进行了分析，并提出了相应的防护图１换热器宏观形貌建议。Ｆｉｇ．１Ｍａｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｈｅａｔｅｘｃｈａｎｇｅｒ１理化检验束外表面附着有黄褐色的腐蚀产物，清除腐蚀产物后发现管束外表面布满了大小不一、深浅不同的开１．１腐蚀形貌放型腐蚀坑。由图１和图２可见，换热器导流筒表面及管束１．２腐蚀产物能谱分析间附着有一层厚厚的黑色污垢，清除污垢后发现管取管束外表面的腐蚀产物进行了能谱分析（ＥＤＳ）。结果表明：腐蚀产物

7、主要以Ｆｅ、Ｏ为主，并收稿日期：２０１５１２２８含有一定量的Ｃｌ和Ｓ元素。通信作者：郭金彪（１９７９－），高级工程师，工学硕士，主要从事石油化工设备腐蚀与防护研究，１８１９８０１０３２８，ｇｕｏｊｉｎｂｉａｏ１．３泄漏物成分分析＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ换热器共有４台，２组并联，每组２台串联，开·５６６·郭金彪，等：催化装置分馏塔顶循换热器的防护零），因此，顶循换热器管束外表面的腐蚀不是由Ｈ２Ｓ＋ＮＨ３＋ＣＯ２＋ＨＣＮ＋Ｈ２Ｏ腐蚀造成的。换热器壳程泄漏物主要成分为氯化铵，说明顶（ａ

8、）去除腐蚀产物前循换热器管束外表面的腐蚀主要与氯化铵有关。表１为该催化装置加工原料的基本性质。由表１可见，该催化装置加工原料属低硫、低酸原料，但其加工原料中氮含量较高（一般认为氮含量高于０．１％就属高氮原料）。（ｂ）去除腐蚀产物后表１催化装置加工原料油（混合原料）基本性质图２管束去除腐蚀产物前后的宏观腐蚀形貌Ｔａｂ．１ＢａｓｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｒａｗｏｉｌｐｒｏｃｅｓｓｅｄｂｙＦＣＣｕｎｉｔＦｉｇ．２Ｍａｃｒｏｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｐｉｐｅｌｉｎｅｂｅｆｏｒｅ（ａ）ａｎｄ混合原料密度／