連續(xù)重整裝置分餾塔頂腐蝕分析及預(yù)防措施

牛嗣卿 劉向楠

摘 要：本公司于2019年12月27日在動力車間發(fā)現(xiàn)循環(huán)水出現(xiàn)油氣報告，最終原因為生產(chǎn)過程中的連續(xù)重整裝置脫戊烷塔頂后冷器E208循環(huán)水中油氣味，經(jīng)現(xiàn)場確認(rèn)為連續(xù)重整裝置戊烷脫離系統(tǒng)出現(xiàn)腐蝕泄漏，主要原因在于出現(xiàn)氯腐蝕，既影響了設(shè)備脫氯效果，同時也使連續(xù)重整裝置的生產(chǎn)存在安全隱患。本研究將結(jié)合連續(xù)重整裝置分餾塔頂腐蝕出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，并探索相應(yīng)的預(yù)防措施，為后期的生產(chǎn)過程中有效控制連續(xù)重整裝置分餾塔頂?shù)母g現(xiàn)象、保障安全高效的生產(chǎn)而作出指導(dǎo)，同時也為更科學(xué)的對連續(xù)重整裝置分餾塔進(jìn)行保養(yǎng)提供經(jīng)驗指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：連續(xù)重整裝置;分餾塔;脫戊烷

1 連續(xù)重整裝置分餾塔腐蝕機理及原因分析

1.1 腐蝕機理

連續(xù)重整裝置脫戊烷分餾塔在進(jìn)料的過程中存在著少量的鹽和氯離子，這兩種物質(zhì)可以有效結(jié)合生成氯化氨，氯化氨在水解的作用下可在金屬表面生成氨鹽，從而破壞所經(jīng)流表面的硫化鐵鍍膜，進(jìn)而暴露出相應(yīng)設(shè)備的金屬表面，而新出現(xiàn)的鐵質(zhì)金屬表面會在鹽酸的作用下，和鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，在此過程中硫化鐵還會和鹽酸產(chǎn)生聯(lián)合作用，包括氯化亞鐵與H2S反應(yīng)生成硫化鐵和鹽酸，鐵進(jìn)一步和硫化氫反應(yīng)生成硫化鐵，使其反復(fù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而使設(shè)備表面的鐵元素被大量融化腐蝕，最終在氨氣的作用下生成氨鹽。即我們在設(shè)備表面所看到的氨鹽和硫化亞鐵相互反應(yīng)所析出的腐蝕物?；谶@一機理進(jìn)行分析，在連續(xù)重整裝置脫戊烷分餾塔中出現(xiàn)腐蝕的重要原因在于硫元素、氮元素、氯元素等相互反應(yīng)，最終生成多種化合物從而嚴(yán)重影響了脫戊烷分餾塔的工作性能和條件。

1.2 腐蝕的原因分析

①經(jīng)過對設(shè)備進(jìn)行原因查找及腐蝕原因分析，空冷器管束結(jié)構(gòu)后存在堵塞現(xiàn)象非常嚴(yán)重，在本次事故中有大量的空冷器管出現(xiàn)堵塞。而通過詳細(xì)檢查，最終也發(fā)現(xiàn)空冷器管束表面和板結(jié)處出現(xiàn)了大量可以目測觀察到的腐蝕孔，而出現(xiàn)的鹽析物質(zhì)通過水浸泡可融化，局部鹽析物中存在有少量的焦粉以及催化劑粉末;

②通過現(xiàn)場查看所生成的腐蝕物主要集中在空冷器的出口以及盡管相處，而出現(xiàn)的腐蝕點分布不均勻，這與連續(xù)重整裝置在工作過程中出現(xiàn)的偏流現(xiàn)象有顯著的關(guān)系，而偏流也進(jìn)一步導(dǎo)致了設(shè)備運行不同部位所受到的化學(xué)反應(yīng)強度各不相同，這也是導(dǎo)致設(shè)備腐蝕的重要原因之一;

③最后結(jié)合設(shè)備出現(xiàn)的腐蝕物進(jìn)行化學(xué)檢測與分析，在該腐蝕產(chǎn)物中主要有鐵離子和氯離子，這兩種元素含量較高說明出現(xiàn)腐蝕的原因與這兩種物質(zhì)密切相關(guān)。結(jié)合生產(chǎn)的實際情況和流程進(jìn)行分析，也不難發(fā)現(xiàn)氯腐蝕是導(dǎo)致脫戊烷塔頂出現(xiàn)腐蝕的重要原因之一;

④除了上述脫戊烷塔自身生產(chǎn)屬性方面的原因之外，在使用過程中沒有按期進(jìn)行有效保養(yǎng)也是導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重腐蝕的重要原因。本次所檢測出的不是設(shè)備計劃使用壽命為5年，然而實際使用壽命已達(dá)到了7年，因此在生產(chǎn)的過程中沒有按計劃對設(shè)備進(jìn)行有效保養(yǎng)和檢修，導(dǎo)致設(shè)備在超負(fù)荷運轉(zhuǎn)中出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕的現(xiàn)象。

2 連續(xù)重整裝置分餾塔頂腐蝕預(yù)防措施

2.1 針對原材料加強質(zhì)量監(jiān)控

通過上述原因分析導(dǎo)致連續(xù)重整裝置分餾塔頂出現(xiàn)腐蝕的主要原因與原材料質(zhì)量有顯著的關(guān)系，蒸餾塔裝置石腦油、焦化汽油、柴油、加氯改制的混合石腦油這些都是分餾塔物質(zhì)主要的原材料，因此只有做好對這些原材料的有效管控和質(zhì)量監(jiān)督，嚴(yán)格控制原材料中的有害雜質(zhì)，進(jìn)而在加工過程中原材料能夠按照相應(yīng)計劃的標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)備的使用要求和性能進(jìn)行生產(chǎn)加工，才能夠使設(shè)備的使用性能和狀況進(jìn)行有效的控制。對于原材料出現(xiàn)異常時應(yīng)能夠做好相應(yīng)的應(yīng)急調(diào)整措施，能夠及時針對分餾塔進(jìn)行操作條件的改善，盡可能的脫除有害雜質(zhì)從而避免對下游裝置帶來腐蝕隱患。而在進(jìn)行原材料質(zhì)量監(jiān)控的過程中各元素的含量監(jiān)測是重要的內(nèi)容，例如監(jiān)測氯的含量、氮的含量硫的含量，嚴(yán)格遵照要求控制各元素的配比，這樣才能夠保障設(shè)備按照預(yù)定計劃有效運行。

2.2 控制重整催化劑率的流失

通過上述腐蝕原因進(jìn)行分析，我們了解到連續(xù)重整裝置分餾塔頂腐蝕的重要化學(xué)元素在于氯元素含量失常，進(jìn)而因為氯元素和水蒸氣的影響使設(shè)備內(nèi)部發(fā)生化學(xué)變化引起腐蝕。在連續(xù)重整裝置分流的過程中，隨著催化劑的面積不斷下降，而氯元素的流失速度會加快，因此在生產(chǎn)過程中為了維護(hù)催化劑的功能需要不斷加入氯的含量，通常情況下催化器的使用周期大約為5年，然而在使用的過程中隨著氯元素的不斷消耗其含量也會不斷的下降，而此時反應(yīng)過程中的水--氯含量失衡，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)生，產(chǎn)生氨鹽，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)腐蝕。因此我們在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中應(yīng)控制重整催化劑使用過程中流失，通過控制水和氯的動態(tài)平衡，既有效保障催化劑的活性同時也有效提高催化劑的持續(xù)能力，盡可能減少生產(chǎn)過程中氯的注入量，從而有效防止腐蝕的產(chǎn)生。

2.3 做好設(shè)備的常規(guī)檢查和維修保養(yǎng)

在設(shè)備運營的過程中做好設(shè)備的常規(guī)檢查和維修保養(yǎng)，也是有效預(yù)防腐蝕的重要原因，通過上述措施分析在嚴(yán)格控制重振生成油中的氯元素含量以后，若在生產(chǎn)檢查過程中發(fā)現(xiàn)脫離機穿透，此時應(yīng)及時做好相應(yīng)的切換或者做好更換脫離距的相關(guān)操作，以有效控制腐蝕現(xiàn)象的加重。此外對于塔頂?shù)墓δ芩浜鬁囟葢?yīng)進(jìn)行科學(xué)的調(diào)控，嚴(yán)防在溫度太低時導(dǎo)致設(shè)備運行過程中的露點腐蝕現(xiàn)象加強。在設(shè)備運行過程中應(yīng)加強水冷器的檢查，有效巡查循環(huán)水頂部的排空現(xiàn)象，同時控制循環(huán)水流速為9m/s以上。定期針對設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，及時做好鍍層防護(hù)可有效防止腐蝕現(xiàn)象的加重，同時也有效維持生產(chǎn)的正常運行。

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