催化分餾塔頂循段腐蝕原因分析與對(duì)策

薦保志，曹士偉

（廣東石化公司，廣東揭陽(yáng) 515200）

1 原料性質(zhì)

該裝置原料主要為常底重油、減壓渣油和蠟油，混合后原油硫含量為0.2132 wt%左右，酸值為0.03 mgKOH/g 左右,有機(jī)氯含量高達(dá)36.76 mg/L。

2 頂循流程

頂循環(huán)回流油從分餾塔頂頂循抽出斗抽出，經(jīng)過(guò)頂循環(huán)油泵、換熱器、空冷器冷卻至約6570左右返回分餾塔頂循段上部液相分布器。

3 泄漏情況

3.1 頂循管線泄漏情況

頂循線設(shè)計(jì)材料為20#無(wú)縫鋼管，2014年6月頂循管線出現(xiàn)第一次泄漏，截至2019年6月先后出現(xiàn)5 次泄漏。頂循管線泄漏情況見表1，各漏項(xiàng)編號(hào)具體位置見圖1。

表1 頂循泄漏情況統(tǒng)計(jì)

圖1 泄漏點(diǎn)位置圖

3.2 塔壁泄漏情況

2016年8月20日分餾塔頂循段熱電偶根部焊道腐蝕減薄開裂，2017年5月13日分餾塔頂循抽出口補(bǔ)強(qiáng)圈焊道和淚孔泄漏，2015年1月15日頂循抽出板人孔下部人孔脖和補(bǔ)強(qiáng)圈的焊道邊緣出現(xiàn)砂眼。

3.3 塔內(nèi)件腐蝕情況

2016年大修發(fā)現(xiàn)頂循抽出斗腐蝕嚴(yán)重，部分進(jìn)行更換；2019年大修發(fā)現(xiàn)塔頂塔壁和內(nèi)構(gòu)件腐蝕嚴(yán)重，頂循抽出斗上方塔板腐蝕穿孔，抽出斗焊縫及本體多處腐蝕穿孔，支撐圈焊縫腐蝕穿孔，塔壁、塔盤支撐梁均勻腐蝕0.30.5 mm。之后將抽出斗材料升級(jí)為06Cr13Al。

4 原因分析

4.1 頂循油及冷凝水腐蝕性介質(zhì)分析

對(duì)頂循油及凝結(jié)水進(jìn)行化學(xué)分析，分析結(jié)果見表2。

4.2 分餾塔頂實(shí)際操作參數(shù)。

采集2014年以后的操作參數(shù)，具體數(shù)值見表3。

4.3 腐蝕原因分析

由于原油中有機(jī)氯含量較高，對(duì)原油品質(zhì)和后續(xù)加工裝置（包括常減壓蒸餾、加氫裝置、催化裂化、石腦油預(yù)加氫裝置）影響極大，有機(jī)氯在加工過(guò)程中，在不同條件下分解形成HCl，在設(shè)備和管道形成鹽酸露點(diǎn)腐蝕、氯化銨結(jié)鹽堵塞及垢下腐蝕。從采樣分析結(jié)果可以看出，頂循腐蝕主要是由原油加工過(guò)程中產(chǎn)生的氯離子造成的。

表2 頂循分析結(jié)果

依據(jù)分餾塔頂循環(huán)油的操作條件，由于分餾塔頂頂循抽出溫度一般為130135，如果是增產(chǎn)柴油方案，塔頂溫度控制更低（105110）。根據(jù)Antoine（安托萬(wàn)）常數(shù)修正公式可得水的沸點(diǎn)和壓力對(duì)應(yīng)關(guān)系，根據(jù)計(jì)算結(jié)果，塔頂壓力在0.22 Pa（絕）時(shí)，其相對(duì)應(yīng)水的沸點(diǎn)為117,而此時(shí)的塔頂頂循抽出溫度一般為130135，在此種環(huán)境下，抽出塔盤不存在凝結(jié)水。但是，分餾塔頂溫度在115118，基本對(duì)應(yīng)水的沸點(diǎn)溫度，部分水出現(xiàn)凝結(jié)，在頂循填料段出現(xiàn)凝結(jié)水。

表3 近5年分餾塔頂循系統(tǒng)工藝操作參數(shù)

5 改善方案

（1）改善工藝操作條件：提高分餾塔塔頂循環(huán)抽出溫度，由原來(lái)的135140升高至150160。被抽出的水大量蒸發(fā)，從塔頂逸出，大大減小水的液相存在可能，促進(jìn)HCl 和H2S 揮發(fā)，降低酸性介質(zhì)濃度。

（2）對(duì)塔體進(jìn)行擴(kuò)徑，并將填料改為塔板，減少汽油干點(diǎn)低控對(duì)頂循腐蝕的影響。

（3）對(duì)頂循段材料進(jìn)行升級(jí)，塔體采用06Cr13Al 復(fù)合板，內(nèi)件材料選用06Cr13Al。