重整四合一加热炉衬里粉化原因分析及对策.pdf

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1、第41卷第3期化工机械401重整四合一加热炉衬里粉化原因分析及对策苏健宰1李广占2姜文功1梁伟’王三勇(1．四川石化公司生产三部；2．独山子石化公司炼油厂)摘要结合重整装置四合一加热炉的检修状况，分析了加热炉衬里粉化的原因并提出预防措施。关键词加热炉衬里粉化检修预防措施中图分类号TQ054+．5文献标识码B文章编号0254-6094(2014)03-0401-02独山子石化公司重整联合车间50万t／a半再生重整装置2011年停工检修过程中，对重整四合一加热炉进行鉴定。针对检修状况，分析了加热炉衬里粉化的原因，提出预防措施。1加热炉衬里粉化情况1．1对流室对流室外壁温度在50～60℃之

2、间，未发现有异常超温现象。打开检查孔，对流室内轻质浇注料衬里完好，但翅片管上积垢严重，厚度6～7mm(图1)。图l翅片管积垢照片1．2辐射室对四合一炉外壁进行测温，发现F．202东侧炉壁温度高达360℃，其余部位测温在55—65℃。炉膛外观检查，F一202辐射室炉膛东墙衬里脱落约8m2，炉顶衬里脱落约2m2，其他部位外观未发现问题。对衬里进行探孔进行检查，其中F-201抽查9处，F一202抽查9处，F，203抽查6处，F．204抽查6处，共30处。抽查结果如下：a．衬里纤维粉化层厚度分布在4～7em之间，分布规律是炉墙下部约4—5era，炉墙中部约4～6era，炉墙上部约6—7em，

3、其中已脱落部位的纤维衬里粉化层为5—6era。b．采用pH试纸测试炉墙衬里酸碱度，粉化层pH分布在1—3之间，呈强酸性质。其中pH值在1—2之间29处，2—3之间l处，衬里已脱落部位pH值为1～2，衬里迎火面pH值均为6。委托检测机构对粉化层纤维进行分析：四合一炉粉化纤维中so。厶含量占66．27％(质量分数)。o．检查炉墙保温钉断裂脱落情况，对30处探孑L进行检查，其中保温钉全部脱落约7处(占总抽检数量的23％)，部分脱落达23处。这部分脱落的23处探孔中共检查到保温钉数量约110根，已脱落保温钉数量约89根，脱落率达81％。钢板有层状硬锈(钢板原设计厚度5ram，材料Q235-B

4、)。F-202东侧超温区测量壁板厚度在3．89—4．49ram，其余厚度均在4．2—5．0mm。2原因分析翅片管积垢原因是一般燃油或燃气中均含有少量的硫，硫燃烧后全部生成SO：。由于燃烧室中有过量的氧气存在，所以又有少量的SO：(1％一3％)进一步与氧化合形成SO，。在高温烟气中的SO，气体不腐蚀金属，但当烟气温度降低到400％以下，sO，与水蒸气化合生成稀硫酸。当稀；苏健，男，1983年7月生，助理工程师。四川省彭州市，611930。化工机械2014年硫酸凝结到炉尾部的受热表面时就会发生低温硫酸腐蚀。与此同时，这些凝结在低温受热表面的硫酸液体，还会粘附烟气中的灰尘形成不易清除的积垢

5、，使烟气通道不畅甚至堵塞，2010年10月一2011年5月加热炉烟气中SO：含量见表1，可以看出烟气中硫含量平均在1000—1500mg／m3，最高时达2000mg／m’。表1检修前加热炉烟气中SO：含量mg／m3注：重整装置加热炉瓦斯一部分来源于重整装置自产瓦斯，一部分来源于柴油加氢装置自产瓦斯。而来源于柴油加氢V一402、V403／1瓦斯中的硫含量(主要以H2s形式存在)在109／m3以上。正常的陶瓷纤维直径3—5斗m，长度20一50mm，目前所检查的粉化层状态为粉化物或粉化物的板结块，无纤维形态。分析其原因是由于纤维内的部分杂质如氧化铁、氧化钠及氧化钾等金属氧化物与酸性气体或酸

6、性液体起化学反应，导致纤维断裂最终粉化。另外，陶瓷纤维长期在露点温度下工作，气孔间的液态硫酸和陶瓷纤维发生典型的化学反应，产物为硫酸铝，这时陶瓷纤维的颜色呈现黄色，腐蚀的空洞增大并残缺不齐从而失去弹性，整个衬里间陶瓷纤维的残留量在不断减少，外部表现为粉化物。正常的纤维衬里层应呈中性，目前检查的粉化层pH值分布在1—3之间，呈强酸性。分析其原因是由于燃料中含有硫化物，燃烧后以SO：，SO，，H：S形态随烟气渗透至衬里内部，最终在衬里内由于温度降低与水蒸气凝液形成酸性液体而富集，随着时间的推移浓度增大，呈强酸性。而衬里迎火面温度较高，衬里内只形成流动的酸性气体，富集的可能性较小因此呈弱酸

7、性。四合一加热炉保温钉断裂位置一般发生在保温钉转角处，无明显缩径现象，为横截面断裂。分析是由于酸性液直接腐蚀保温钉导致保温钉金属金相破坏，具有露点腐蚀特征。而预加氢F．102圆筒加热炉保温钉断裂有直接横截面断裂，也有明显的缩径现象，既具有应力腐蚀特征，也具有露点腐蚀特征。3处理措施将四合一炉辐射室原有衬里全部清除，钢板采取喷砂除锈。在四合一炉辐射室壁板上重新焊接V形保温钉，采用100mm厚改性轻质耐热衬里作为阻汽层，采用100mm厚致密型耐火纤维衬里作为隔