加氢精制装置临氢系统氯离子腐蚀与对策.pdf

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1、加氢临氢系统部位的所有热电偶套管设计材形成氯化铵盐。由于原料中的氯含量远小于氮含质均为TP321，该材质在加氢精制环境中易发生量，因此原料中的氯含量决定了氯化铵盐的结晶氯离子腐蚀，其影响因素包括氯化物含量、pH值、温度。原料中氯含量越高，反应生成物中氯离子温度、应力、氧的存在和合金成分等。发生氯离子分压就越高，结晶生成氯化铵盐的温度就越高。应力腐蚀开裂的临界温度为60℃，干湿或蒸汽和所以在不同温度部位，有不同的腐蚀形态存在，在水的交替变换也会有助于开裂，临界氯离子浓度温度低于180～300℃的部位均

2、有不同程度的垢随着温度上升而减小，高温情况下，氯离子质量浓下腐蚀存在。具体的结晶温度由反应生成物中氯度只要达到1mg／L，即能引起破裂。应力可以是离子浓度决定。外加的，亦可是加工残余应力⋯。案例中热电偶套管的引压管位于高温高压下大多数情况下并不是单一的氯离子腐蚀，如的油气部位(具体部位为反应炉出口处)，而套管果腐蚀介质中同时存在硫元素，构成了HC1一HS—引压管根部法兰则处于油气冷凝的液相位置，属H0环境腐蚀，在此环境中，材质为TP321的不于气液两相转变部位即露点部位，具有氯离子浓锈钢更易发生腐蚀

3、开裂，一般在气相部位腐蚀较缩条件，为最易发生氯化物应力腐蚀的部位，因轻微，液相部位腐蚀严重，尤以气液两相转变部位此，热电偶套管法兰面开裂属于氯离子诱发的奥即露点部位最为严重，其主要因素是原油中的盐氏体不锈钢应力腐蚀开裂。水解后生成HCI引起的。原油只要含盐，就会引起不锈钢腐蚀。3腐蚀原因分析另一种腐蚀就是结晶态的氯化铵盐和硫氢化3．1化学成分铵所形成的垢下腐蚀。加氢工艺条件下氯化铵结该系统28个热电偶套管材料均为TP321的晶温度为180～300℃，硫氢化氢铵结晶温度为奥氏体不锈钢，分别在有腐蚀裂纹

4、的17个和无腐150oC左右。氯离子分压越高，铵盐的结晶温度蚀裂纹的11个套管中各取4个样品进行光谱分就越高，而温度越高，铵盐结晶的可能性就越小。析，结果发现，无腐蚀裂纹的4个样品材质均为在反应生成物中，氯离子浓度高低主要取决于原PT321，有腐蚀裂纹的4个样品中只有1个样品料中有机氯含量的高低，原料中的有机氯通过加材质为PT321，其余3个样品的材质见表1。氢反应生成游离态的氯离子，与脱氮生成的NH；表1样品法兰的化学成分Table1ChemieMcompositionofflangesample

5、sW，％据美国ASTMA269和ASTMA213标准可知，加工后，进人加氢精制装置的原料有：焦化柴油、TP321的化学成分应为：C不大于0．08％，Mn不直馏柴油、焦化汽油和直馏汽油以及含有其他馏大于2．0％，Si不大于1．O％，Cr为17．0％一分的混合原料油，2012年1-5月昆合原料油的19．0％，Ni为9．O％～12．0％，N不大于0．10％。总氯含量分析结果见图3。由图可知，2012年上由此可知，以上出现腐蚀裂纹的热电偶套管半年混合原料油中液体总氯质量分数为2～的材质明显不符和设计要求，在

6、氯离子腐蚀环境11g／g，已经远远超过氯离子对奥氏体不锈钢中，这些材质更易被腐蚀。TP321腐蚀的警戒值7g_2j，设计为原料中氯3．2原油性质质量分数小于1g／g，因此混合原料油总氯含量塔河油田重质原油经过常减压蒸馏等装置初较高是引起设备腐蚀的直接原因。12依次通过反应流出物／混合进料换热器(E．l02101)、反应加热炉(F-2101)、加氢精制反应器·8晏6(R-2101)，混合原料与氢气在反应器内反应完成萼42后，反应流出物流出反应器依次通过E-2101、反应流出物／低分油器换热器(管程)(

7、E-2102)，然O后进入高压空冷器(A2101)、后水冷器(E-2103)冷却，随后进入冷高压分离器(V-2102)进行汽、图3混合原料油中液体总氯质量分数液、水分离，氢气去循环氢压缩机循环使用，高分Fig．3Totalliquidchlorinecontentofmixingrawoil油进入低压分离器进行二次汽、液、水分离。氯离子腐蚀主要发生在这些设备及管线部位，其工艺3．3工艺条件操作条件见表2。高压临氢系统工艺流程可简述为：混合原料表2高压临氢系统工艺条件Table2Processcond

8、itionsofhJigh—pressurehydrogensystem项目F2t01R2瀚l：一蠹。。磁1oji—E2l02A2101E2103V2102高温高压临氢操作系统，易产生高温H一Hs量分数小于0．5i~g／g；反应生成油与低分油换热型腐蚀_3J。同时，在加氢脱硫、脱氮反应中生成器壳程中低分油水含量小于800Ixg／g。的Hs和NH4与原料油中所带的c1一发生反应，(3)原料中氯质量分数大于3txg／g以上时，形成NHHS和NHC1，易造成换热器管束堵塞，