催化裂化联合装置的腐蚀与防护

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1、催化裂化联合装置的腐蚀与防护炼油一车间曹峻前言近年来，公司加工含硫高酸原油比例不断增加，随着原料中硫含量的增加，装置面临的腐蚀环境不断恶化，由此导致的设备故障及生产事故也呈上升趋势，形势十分严峻。为确保装置长周期运行，提高经济效益，特此探讨一下催化裂化联合装置的腐蚀与防护问题。1．装置概况1．1工艺特点催化裂化联合装置是由通常概念的催化裂化﹑产品精制及气体分馏三套工艺装置深度联合而成，同时还包括余热锅炉、余热回收站及炼油新区共用的空压站、污水预处理与凝结水回收系统。该装置以经过一次加工的蜡油馏分为主要原料，同时掺炼混合渣油，在生产高辛烷值汽油和液化石油气为主的同时兼顾柴轻油

2、收率，副产少量油浆。1．2生产现状该装置原设计加工的原料为混合蜡油，不掺炼渣油。但根据公司生产总体安排，掺渣比在不断提高，同时原料中硫含量常常超过设计值，，原料不断变重和性质劣化，使装置的工艺设备和管道受到较严重腐蚀。自1999年11月5日开工以来，我装置陆续加工了二十余种高硫原料，并保持着较高的掺渣比。实际加工情况与设计工况比较见下表：表一原料性质及加工情况统计项目密度残炭硫加工量掺渣比kg/m3w%w%t/d%设计值874.70.730.25～0.388215/最大操作值901.22.450.542844024.5最小操作值886.91.460.178724213.9平

3、均操作值894.32.10.317727.818.7由此可见，原料性质已远远超过设计值（含硫量历史值最高曾达到过0.84%），并且掺渣比也提至约20%，这就使得按蜡油催化裂化设计的工艺设备和管道要经受严重的腐蚀考验；另外经过二次加工，原料中的硫化物发生剧烈分解，生成大量硫化氢和低分子硫化物进入干气和液化气中，带至分馏稳定、气分精制系统，使上述系统的硫化物腐蚀较为严重，工艺上需要加强脱硫措施，设备管理上需要采取相应的防腐蚀措施，以减轻设备的腐蚀。从装置硫分布情况来看，硫及硫化氢遍及全装置各系统，因此设备的防腐工作是任重而道远的。目前装置开工近三年，但已发生了数起因腐蚀引起的设

4、备故障或生产事故。随着装置的继续运行，含硫高酸原料掺炼比例不断增大，设备材质愈接近使用年限，装置各系统的腐蚀问题会日渐显著，成为制约装置安稳长满优运行的重要因素。2．腐蚀状况分析及采取的防护措施催化裂化联合装置是二次深加工装置，原料中的腐蚀性物质被最大程度地释放出来，在不同的操作条件下，不同的工艺设备产生了错综复杂、形态不同的腐蚀现象。现根据催化联合装置近几年的运行情况，阐述我装置工艺设备的腐蚀情况及防护措施。2.1高温氧化腐蚀及其防护反再及烟气回收系统属高温操作，氧是最普通的腐蚀介质，因此高温氧化腐蚀是该系统最常见的腐蚀。在500～700℃左右的操作温度下，氧和金属直接作

5、用生成Fe3O2，随温度的升高，金属的氧化反应加快，形成如下化合物FeO、Fe3O4、Fe2O3。除氧化反应外，金属在高温下还发生脱碳反应，脱碳结果使金属表面的固溶碳减少，甚至成为纯铁体，即影响金属的机械强度，又降低了金属表面的硬度和疲劳极限。高温氧化腐蚀的最终形态为均匀减薄或局部穿孔。从我装置运行情况来看，高温氧化腐蚀主要发生在两器内构件和工作温度高且无衬里或衬里局部受损的容器或工艺管道上。如两器翼阀、旋风分离器料腿拉杆、热催化剂储罐及相连卸剂线、烟机出口水封罐及烟道上两个水封罐筒体、降压孔板两端变径筒体和双动滑阀前后筒节等部位，另外还包括再生器和沉降器的检修平台。针对高

6、温氧化腐蚀的特点，我装置采用的防护措施一般有两种：对再生器、反应器、两器内构件、高温烟气管道及管路上设备，主要在结构设计时已予以考虑，采用效果较好的衬里和龟甲网材质，能基本达到防高温氧腐蚀的目的（见表二）。而我们防护的主要工作就是监测设备壁温，并在装置停工检修时，检查衬里的使用情况，根据受损程度，予以修补或更换。对于热催化剂储罐、卸剂线，检修平台等，则采用定期除锈、油漆的防护手段。表二300万吨/年FCCU反再系统衬里使用表部位材料（隔热/耐磨）部位材料（隔热/耐磨）再生器QA-212B/——提升管QA-212/TA-218烧焦罐单层隔热耐磨QA-212*沉降器筒体单层隔热

7、耐磨WHL-3主风分布板QA-212/TA-217，TA-218汽提段QA-212/TA-217外循环管QA-212/TA-218辅助燃烧室ZJQ-1200/CL低硅浇注料旋分器系统——/TA-218烟道FC-G/TA-218，FC-N2.2低温露点腐蚀及其防护低温露点腐蚀是对反再及烟气回收系统的正常运行危害最大的一种腐蚀形态，其实质是NOX+SOX+H2O的一种腐蚀体系。针对我装置设备的腐蚀情况，并根据腐蚀发生的条件、特征，本文将其细分为应力腐蚀开裂和硫酸露点腐蚀。近几年来，部分企业催化装置再生及烟气系统设备在运