廢酸再生裝置開(kāi)工問(wèn)題探究

張麗麗

摘要：介紹了中國(guó)石油化工股份有限公司洛陽(yáng)分公司廢酸再生裝置運(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)大負(fù)荷生產(chǎn)難題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的解決措施。通過(guò)增加硫磺裝置至廢酸再生裝置的酸性氣跨線，將酸性氣在裂解爐中裂解制酸，解決了裝置硫平衡問(wèn)題。對(duì)廢酸再生裝置干吸單元進(jìn)行改造，生產(chǎn)w（H2SO4）為93%的硫酸，實(shí)現(xiàn)w（H2SO4）98%和w（H2SO4）93%兩種硫酸產(chǎn)品的生產(chǎn)，滿足烷基化裝置用酸的同時(shí)，停止水務(wù)部w（H2SO4）93%硫酸外購(gòu)，節(jié)約成本，增加效益。

關(guān)鍵詞：廢酸再生烷基化硫磺回收硫酸酸性氣生產(chǎn)改造

引言

實(shí)施汽油無(wú)鉛化、降低燃料中硫含量、改進(jìn)汽油中苯、芳烴、烯烴、柴油中的多環(huán)芳烴等組成性質(zhì)，不斷提高車用燃料質(zhì)量，是機(jī)動(dòng)車尾氣污染綜合治理的重要組成部分。

1結(jié)構(gòu)材料及結(jié)構(gòu)形式

1.1結(jié)構(gòu)材料

在材料選用方面，由于廢酸再生裝置的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有硫酸、酸霧等腐蝕性介質(zhì)的泄漏，相比于鋼結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性能要更優(yōu)越。根據(jù)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50046-2008中（以下簡(jiǎn)稱“防腐蝕規(guī)范”）3.1.4、3.1.5及3.1.6及附錄C“防腐蝕涂層配套”可知：常溫下，氣態(tài)介質(zhì)及固態(tài)介質(zhì)（含氣溶膠）作用時(shí)，鋼筋混凝土及鋼材均可配以適當(dāng)?shù)姆栏g涂層配套使用，但液態(tài)介質(zhì)作用時(shí)，則不能采用鋼結(jié)構(gòu)。所以在材料選用上，盡量以混凝土結(jié)構(gòu)為主，鋼結(jié)構(gòu)為輔。

1.2結(jié)構(gòu)形式

以下根據(jù)筆者負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的某“原油加工優(yōu)化增效改造”項(xiàng)目廢酸再生裝置的建、構(gòu)筑物給出結(jié)構(gòu)形式的建議：

（1）裝置管廊主體采用鋼框架結(jié)構(gòu)，底層泵房采用混凝土框架結(jié)構(gòu)，泵房柱頂轉(zhuǎn)換鋼柱時(shí)，可采用外包式柱腳或外露式柱腳。

（2）凈化構(gòu)架采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，考慮其上設(shè)備的檢修及更換，可根據(jù)設(shè)備尺寸及配管專業(yè)要求設(shè)置局部鋼平臺(tái)。

（3）干吸構(gòu)架采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，考慮其上設(shè)備的檢修及更換，可根據(jù)設(shè)備尺寸及配管專業(yè)要求設(shè)置局部鋼平臺(tái)。

（4）二氧化硫風(fēng)機(jī)房采用鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，可根據(jù)配管專業(yè)要求設(shè)置局部鋼平臺(tái)。

（5）轉(zhuǎn)化區(qū)樓梯間采用鋼框架結(jié)構(gòu)。

（6）酸堿中和池及排水溝采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

（7）廢酸儲(chǔ)罐基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土圓筒式基礎(chǔ)。

（8）設(shè)備基礎(chǔ)，除小型立式設(shè)備及泵基礎(chǔ)（邊長(zhǎng)小于2m）采用素混凝土基礎(chǔ)外，其余可采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。

2裝置主要問(wèn)題

裝置運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)如系統(tǒng)熱量損失較大致使一級(jí)反應(yīng)器入口溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)，廢酸噴槍腐蝕嚴(yán)重使用壽命短，焚燒爐預(yù)熱風(fēng)溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)，高溫除塵器壓差大等問(wèn)題。

2.1一級(jí)反應(yīng)器入口溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)

一級(jí)反應(yīng)器入口溫度設(shè)計(jì)值為420℃，高溫除塵器溫度設(shè)計(jì)值為500℃。而實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中二者分別為400℃和450℃。

2.2酸槍腐蝕嚴(yán)重

廢酸進(jìn)料分布于焚燒爐東西兩側(cè)，2019年2月4日裝置開(kāi)工，因腐蝕的原因，東側(cè)酸槍在4個(gè)月內(nèi)更換3次，西側(cè)酸槍更換1次。東側(cè)酸槍更換的時(shí)間分別為2月14日、4月24日和6月11日，西側(cè)酸槍更換的時(shí)間4月24日。

3防腐設(shè)計(jì)

3.1一般規(guī)定

在腐蝕性環(huán)境下，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）防腐蝕設(shè)計(jì)首先應(yīng)以預(yù)防為主，盡量從源頭上減少腐蝕性介質(zhì)的泄漏。如上續(xù)專業(yè)可加強(qiáng)工藝管線、設(shè)備接口及法蘭連接處的密封，減少腐蝕性介質(zhì)的泄露，進(jìn)而減少后續(xù)防腐蝕的壓力。

（2）要根據(jù)各類材料的特性，合理選擇結(jié)構(gòu)材料。如對(duì)于易接觸酸霧、硫酸或堿液的部位，應(yīng)根據(jù)上續(xù)專業(yè)提供的介質(zhì)含量及相對(duì)環(huán)境濕度，參考防腐蝕規(guī)范，分別確定介質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)材料的腐蝕性等級(jí)，進(jìn)而確定結(jié)構(gòu)材料的要求及選用合適的防腐蝕涂層配套。

3.2混凝土結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)的防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）混凝土的基本要求：最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)，強(qiáng)腐蝕時(shí)取C40，中腐蝕時(shí)取C35，弱腐蝕時(shí)取C30;最小水泥用量，強(qiáng)腐蝕取340kg/m3，中腐蝕取320kg/m3，弱腐蝕取300kg/m3;最大水膠比，強(qiáng)腐蝕時(shí)取0.4，中腐蝕時(shí)取0.45，弱腐蝕時(shí)取0.50;最大氯離子含量（水泥用量的百分比），強(qiáng)腐蝕時(shí)取0.08;中、弱腐蝕時(shí)取0.1。

（2）裂縫要求：強(qiáng)腐蝕時(shí)，裂縫控制等級(jí)為三級(jí)，裂縫限值為0.15mm;中、弱腐蝕時(shí)，裂縫控制等級(jí)為三級(jí)，裂縫限值為0.20。

（3）鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度：強(qiáng)腐蝕時(shí)，板、墻為35mm，梁、柱為40mm，基礎(chǔ)為50mm;弱、中腐蝕時(shí)，板、墻為30mm，梁、柱為35mm，基礎(chǔ)為50mm。

（4）當(dāng)樓板上的預(yù)留孔有可能接觸腐蝕性介質(zhì)時(shí)，孔洞邊梁與孔洞邊緣的距離不宜小于200mm，當(dāng)上續(xù)專業(yè)要求必須在孔洞邊緣布置邊梁時(shí)，梁底面及側(cè)面宜設(shè)置玻璃鋼或樹(shù)脂玻璃鱗片涂層。

（5）主要承重構(gòu)件的縱向受力鋼筋不宜小于16mm，預(yù)埋件宜與受力鋼筋隔離。

（6）外露的預(yù)埋件，可根據(jù)腐蝕性等級(jí)設(shè)置防護(hù)層?？刹捎?0～50mm厚的樹(shù)脂或聚合物水泥的混凝土、10～20mm厚的樹(shù)脂或聚合物水泥的砂漿、1～2mm厚的玻璃樹(shù)脂鱗片膠泥、200～320μm厚的防腐蝕涂層等。

4結(jié)語(yǔ)

高溫除塵器的濾棒積灰并不是全部都是硫酸鐵，一定溫度下是硫酸鹽和金屬氧化物混合狀態(tài)，大部分已經(jīng)是氧化物，只是由于溫度過(guò)低（比如低于460～470℃），金屬氧化物、少量硫酸鹽和易通工藝氣中的水結(jié)合，成了一種比較粘的混合物，這種混合物在反吹過(guò)程中不易被吹下來(lái)。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)溫度在480℃以上時(shí)，不易于形成這種混合物。溫度越高，硫酸鹽越是趨于轉(zhuǎn)化成氧化物，易于被吹掃下來(lái)。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，重要的是盡量維持高溫除塵器的高溫度（達(dá)500℃，越高越好），能很好地吹灰，而且可以使用相對(duì)低的吹掃壓力，對(duì)濾管壽命尤為重要。

參考文獻(xiàn)

[1]寇杰，梁法春，陳婧.油氣管道腐蝕與防護(hù)（第二版）[M].北京：中國(guó)石化出版社，2008.

[2]張仲明，李紅奎，鄭軍.含硫污水腐蝕與分析[J].防腐與腐蝕，2004（11）：483-485.