加氢裂化装置高压换热器的腐蚀与防护.pdf

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1、专论石油化工腐蚀与防护CORROSION＆PROTECTIONINPETR()CttEMICA1INI)LIS'I’2014年第31卷第3期加氢裂化装置高压换热器的腐蚀与防护王国庆(中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司，北京102503)摘要：加氢裂化装置的高压换热经常发生腐蚀泄漏，严重影响了装置的平稳运行。文章介绍了加氢裂化装置高压换热器的腐蚀问题。针对高压换热器管束结晶问题，通过对原料性质、运行条件、防腐措施等情况进行了分析，发现原料中硫氯元素严重超标，其中氯质量分数最高为5．6g／g，是标准的2．3倍，从而认为高压换热器产生腐蚀的主要原因是原料中的氯

2、化物、硫化物超标，运行温度在氯化铵结晶范围内及注水量不足所致。提出了监控原料中的腐蚀介质、采用原油脱氯技术、优化现有防腐措施等建议。关键词：加氢装置高压换热器腐蚀防护某公司的加氢裂化装置是该公司10Mt／a炼1工艺流程简介油系统改造工程的一个项目，设计加工能力2加氢裂化装置为了充分利用加氢反应产生的Mt／a，装置于2007年6月投产。白投产以来至今热量，降低能耗，在反应系统设置了六台高压换热运行6a有余，该装置的反应系统的高压换热器器，分别是反应产物／混氢油换热器(E．3101／A，和高压空冷暴露出严重的腐蚀问题。2009年10B，C)、热高分气／循环氢换热

3、器(E．3102)和热高月高压换热器(E一3013B)管束内漏造成装置停分气／冷低分油换热器(E．3103／A．B)。高压换热工，2010年检修中更换；2013年高压换热器(E器的简要流程：加氢后的反应产物与混氢原料换3012)管束穿孔，装置检修时堵管95％以上。腐热(E一3101)后进入热高分离器(D一3103)，反应产蚀问题一方面造成生产工艺波动，甚至装置停工，物在在热高压分离器中进行油、气分离。热高分影响安稳生产；另一方面降低了换热器寿命，增加气体分别与冷低分油(E一3013)、循环氢(E．3102)了维护费用，造成了浪费。因此，有必要对高压换换热，再

4、经空冷(A-3101)冷却到50℃进入冷高热器进行系统的腐蚀调查研究和分析，查找出高压分离器D3105进行进一步分离，工艺流程示意压换热器腐蚀的原因和对策。图见图1注水点3．5MPa蒸汽器D3105KA一3101nK-3102环外氢虱压比缩稍机矶一JE一3103AF一3101R一3lO】R一3lO2广_加热炉反应器加氢原料油D一3106油水分离器D一3103l热高分，AD一3103热高分／B去C一3201图1加氢裂化装置流程示意图(换热部分)Fig．1ThesketchoftheHydrocrackingUnitprocess(heatexchanger)2

5、设备技术参数加氢裂化装置的高压换热器全部采用了锁紧学，目前在该公司生产运行保障中心设备监测部从事设备腐式双壳程换热器。壳体材质为16MnR+堆焊，管蚀与防护工作。E-mai1：waggqO2．yssh@i。pc．。。m38水溶液，从而形成垢下腐蚀。在流速高的部位，特别是介质紊流的部位形成冲蚀。NHC1水溶液会发生水解：NH4C1+H2O—HCl+NH·H2O，金属表面发生直接的HCI腐蚀，腐蚀速率很快。垢下腐蚀现象表现为金属表面凹凸不平的腐琏褪蚀坑、酥松的腐蚀产物。其机理在于金属表面形望成的垢层之间存在酸性或碱性的腐蚀环境而造成Z金属的不断腐蚀，金属表面的保

6、护膜不断剥落，暴露出新鲜表面，腐蚀逐渐向金属构件内部延伸，直到穿孔失效J。4．2原因分析4．2．1物料分析图8硫氢化铵结晶温度估算图Fig．8EstimatingNH4HSDepositionTemperaturefrom原料：加氢裂化的原料主要来自四蒸馏装置的减压蜡油(设计983kt／a减二线油，917kt／a减processStreamComposition三线油)和延迟焦化装置的焦化蜡油(339kt／a)。工程上，通过NHC1结晶温度系数K。值，结由于四蒸馏装置的原油的硫质量分数设防值为合NHC1的结晶温度估算图，可以确定加氢反应1．2％，且分析显示原

7、油中含有一定量的有机氯化流出物系统中NHC1的结晶温度。NHHS也是物，这些腐蚀介质势必会传导到高压加氢裂化装如此。氯化铵Kp值为NH分压值与HC1分压值置的原料。通过对原料中腐蚀介质的分析可以有相乘得到，即：效的判断腐蚀的强弱。统计了一年的原料分析结Kp：(PNH)·(PHc1)果见表3和图9。从表3统计表中显示：原料中氯化氨沉积后，由于铵盐具有吸湿性，能吸收氯含量分析50次，有11次超标，超标率为22％，反应流出物中的水，或在水洗的水量不足时，在沉最大值为5．6g是标准的2．3倍，说明存在较积的管壁处形成强酸腐蚀环境的高浓度的NHC1严重的超标现象。表3

8、原料油分析数据Table3Analysisdatas