关于重整脱戊烷塔顶空冷器结盐腐蚀问题的思考
连续重整装置碱洗塔腐蚀原因分析及改进措施

连续重整装置碱洗塔腐蚀原因分析及改进措施某石化80万t/a连续重整装置采用IFP技术,于1997年11月建成投用,2012年检修由60万t/a 扩容改造为80万t/a。
催化剂再生烧焦是连续重整装置催化剂活性的关键工艺。
为了保证催化剂的活性,催化剂烧焦过程中需要不断地注氯。
再生烧焦后的放空气体(再生烟气)中含HCl量为500~2500µg/g。
法国Axens公司的再生烟气处理工艺采用碱洗方式,虽运行成本低、处理后完全达标,但存在操作复杂、设备易腐蚀、碱洗塔运行效率低等问题,为了保证再生气达到环保要求和减少系统腐蚀,在再生系统设置一套洗涤系统,再生气先在静态混合器中与碱液接触中和,再进入碱洗塔进一步洗涤。
再生系统碱洗塔D305主要作用是利用除盐水清洗再生气碱洗之后存在的HCl等腐蚀性离子。
碱洗塔顶部喷洒除盐水,而经过碱洗之后再生气从底部进入,在筒体内完成气液交换,达到对再生气的洗涤作用。
存在问题该碱洗塔为立式容器,一共有5层泡罩塔盘,容积为17.5m3,其规格尺寸为φ1900mm×7 681mm×16mm。
该容器属于一类压力容器,其主要设计参数见表1。
该塔于1997年11月投用,2012年检测发现塔壁裂纹,2013年整体更换了新塔(未更换塔盘),新塔从2016年7月份开始第一次发生塔壁腐蚀穿孔泄漏,一直到2017年停工检修共发生4 次泄漏,均采用塔壁包套等临时堵漏。
运行过程中从罐底排出的废液(碱液)呈红色,类似于铁锈。
腐蚀集中于碱洗罐东、南、西3个方位,圆泡罩塔盘段如图1所示。
气体入口孔在塔的北方位,北方位没有腐蚀穿孔现象。
原因分析工艺条件分析主要工艺流程如图2所示,由于催化剂再生需要注入一定量的氯(二氯乙烷),再生循环气中含烧焦过程中产生HCl等酸性气体,碱液通过P301注入循环气中,经过混合器M308与循环气混合后经冷却器E303进入碱洗塔中下部,在碱洗塔上部注入除盐水,通过5层泡罩塔盘进一步洗去循环气中残留的碱液及少量酸性气体。
空冷管束腐蚀原因分析及使用维护

空冷管束腐蚀原因分析及使用维护摘要:空气冷却器作为应用于石油化工行业一种换热设备,常用于高温、高压、高腐蚀工况状态下,直接影响设备安稳运转,腐蚀率是评定金属耐腐蚀功能的重要指标。
金属在遭受腐蚀过程中,组织结构、外形尺寸、外表状态、力学功能等均会发生一些改变。
对腐蚀类型进行剖析并监测速率,提出保护措施,延长产品使用寿命。
关键词:管束;腐蚀;氯离子;监测;维护1问题概述空冷器主要由管束、管箱、风机、百叶窗和构架等主要部分组成。
某重整装置脱戊烷塔塔顶空冷器,管程介质为戊烷及液化气,入口温度90℃,出口温度46℃,工作压力1.06MPa。
装置设备人员对空冷巡检检查,发现空冷管箱中部出现结霜现象,使用气体检测仪对空冷检测发现报警仪可燃气超标确认空冷管束泄漏(图1)。
装置启动了管束泄漏问题的调查,对根本原因进行识别。
调依据SHEM10(根原因分析管理程序)的要求,组织相关人员按时完成结论分析。
图1 空冷管束腐蚀泄漏点2原因分析2.1工艺原因低温冻涨,检查DCS数据,空冷冷后温度稳定在47℃左右,现场每班空冷偏流检查没有发现偏流迹象。
目前不具备拆除空冷管束检查确认条件,待大检修时拆下空冷管束进一步排查确定。
腐蚀减薄,大检修周期的延长,加上重整催化剂运行到末期,催化剂持氯能力下降,为了保持催化剂活性,提高反应系统注氯量,目前使用的进口脱氯剂,可以保证脱戊烷塔进料氯含量<1ppm,微量的氯在空冷管束内形成一定量的铵盐,造成物料流速降低,物料中的微量水与铵盐形成酸性环境,引发管束局部腐蚀穿孔泄漏。
空冷出口管线三通处曾经出现过腐蚀泄漏,对泄漏部位进行卡具补强,至本次泄漏前未发生管束泄漏。
腐蚀减薄。
经查询在线腐蚀探针于三年前出现腐蚀速率超标,最高达到5.2mm/a(指标<0.2mm/a)。
当年更换进口脱氯剂后,腐蚀速率没有出现过超标。
因工艺隔离后无法进行工艺处理,暂时无法进行有效分析判断,大检修更换新空冷管束后进行泄漏点切割检查,确定管子泄漏的根本原因。
常压塔顶循系统结盐腐蚀问题的讨论及对策

常压塔顶循系统结盐腐蚀问题的讨论及对策摘要:总结了某炼化公司运行过程中常压塔顶腐蚀问题以及建议。
关键词:常压塔;PH值;结盐;腐蚀;措施1.顶循系统结盐原因分析装置加工原料为塔河劣质稠油,针对塔河原油高硫、粘度大、低酸的特性,电脱盐设计在工艺上采用了三级脱盐、脱水技术,电脱罐为φ4200×28848×34mm,采用平流鼠笼式结构。
2013年10月大检修时对电脱盐系统进行改造,新增四级脱盐罐,电脱罐为φ5800 mm×36000 mm(T/T),采用智能调压交直流复合电脱盐技术,脱后盐含量一直保持在5-6mg/l之间至今。
脱后原油的含盐高给装置的安全运行产生了威胁,原油含盐中NaCl约占75%,蒸馏后盐类大多留在重馏分油和渣油中。
原油中的盐主要来自两个方面:一个方面是无机盐,主要是MgCl2和CaCl2,盐类的水解产生大量的氯化氢和氨。
另一方面是有机盐,主要是原油开采过程中加入的一些药剂,还有一部分氯来自于原油自身有机氯的分解,虽然有机氯很难分解,但是在常压炉出口温度条件下有机氯分解率明显增大,这也是氯离子增加的一个方面。
顶循系统结盐的种类主要是NH4Cl,其氯离子来源于原料中有机氯(R-Cl)和无机氯盐(CaCl2、MgCl2、NaCl)高温水解生成的HCl,NH4+离子来源于原料中氮化物反应生成的NH3,反应过程中,原料油中的氮约有5%转化为氨。
当塔顶温低于塔顶水分压下的沸点时,塔内上部就会出现冷凝水,与油气中的NH3和HCL结合生成NH4CL溶液,其沸点高于水,在较低的温度下逐步下流、提浓、析出结晶、沉淀,附着在塔板和降液板等处,不断积累,使局部堵塞,导致液体下流阻力增加,降液管液面上涨直至液泛,随着塔盘液层厚度增加,导致气相带液量增加甚至冲塔。
2.顶循系统腐蚀的原因分析盐类水解产生了HCl,同时原油中的有机硫化物分解产生大量的H₂S加上系统中存在的水形成了具有腐蚀性的环境,反应式如下:Fe+2HCl=FeCl2+H2(气体)FeCl2+H₂S= FeS+ 2HClFe+ H₂S= FeS+ H2(气体)FeS+2HCl= FeCl2+H₂S这种腐蚀中最强烈的就是HCl,检查发现塔顶Cl-,增多时腐蚀就明显增强,其腐蚀速率最大处就是酸浓度最大处,对应在装置上就是露点相变部位。
常压蒸馏塔塔顶空冷器腐蚀防范策略探析

常压蒸馏塔塔顶空冷器腐蚀防范策略探析摘要:为了有效避免常压蒸馏塔塔顶腐蚀问题的发生,目前我国许多炼油场采取了许多的应对方法。
但在具体的工作实践中仍然会发生一些较为严重的腐蚀问题,由此可见,防腐蚀工作迫在眉睫。
基于此,本文深入分析了如何防范常压蒸馏塔塔顶空冷器腐蚀的应对策略,希望可以帮助更多的炼油工作者提高工作效率。
关键词:腐蚀防护;常压蒸馏塔;空冷器通过常减压蒸馏装置,能够将原油分馏成汽油、煤油、蜡油、柴油以及渣油等油类,为下游企业进行二次加工工作提供了油原料。
常减压装置是目前应用最为广泛的原油加工装置,也是许多炼油厂的的龙头装置,是原油加工流程中不可或缺的一环。
空气冷却器属于换热器,主要以冷却的外部环境空气为介质,横掠翅片管外,使管内高温工艺流体得到冷凝或冷却的设备,又称空冷器。
近年来,许多炼油厂使用重质、劣质原油的加工比例越来越高,导致空冷器的腐蚀与渗漏情况愈发严重。
一、空冷器腐蚀原因分析(一)HCI—H2S—H2O 体系的腐蚀HCI—H2S—H2O即有水存在的氯化氢以及硫化氢等低温腐蚀介质组成的腐蚀大类,常发生于常减压装置中的初馏塔、常压塔、减压塔顶部以及塔顶的冷凝冷却系统之中。
一般情况下,由于低温的影响,在常压塔塔顶油气经过顶部空冷器时,会导致一部分常顶油气逐渐凝结为液体,在凝结后的液体之中含有水蒸气凝结成的普通液态水。
如果此时HCI与H2S并未发生相态变化,那么对空冷管的腐蚀性是比较轻微的,基本不会造成负面影响。
但如果发生相态变化后,在加上冷凝水,就会形成极强的腐蚀效应,此时对空冷器的腐蚀性非常大。
特别是在气液两相转变的位置,也就是“露点”位置腐蚀情况最为严重[1]。
(二)换热后空冷器温度升高一般情况下,腐蚀情况与空冷器的位置有关,本文以某炼油厂为例,在分馏俄罗斯原油时,由于其是含硫中间基轻质原油,原油分收率比较高,但这在无形中增加了塔顶冷却与冷凝压力,大大增加了常减压蒸馏装置的塔顶流速、温度与压力,导致冷凝器负荷不足,换热器冷却效果大幅度下降,使得常顶空冷器中的物料温度居高不下,致使管道中的“露点”位置后移到常顶空冷器管束内,最终发生管束腐蚀泄露[2]。
连续重整装置脱戊烷塔的腐蚀与防护

连续重整装置脱戊烷塔的腐蚀与防护针对连续重整装置在运行过程中出现的脱戊烷塔顶空冷器或后冷器频繁泄漏、脱戊烷塔塔盘堵塞等问题进行了分析,提出了相应的解决措施,取得了较好的效果,保证了装置的长、稳、优运行。
标签:连续重整;脱戊烷塔;氯化铵;腐蚀;对策1 前言某公司炼油厂100 万吨/年连续重整装置采用了美国UOP 公司第三代超低压连续重整工艺,重整催化剂再生部分设计规模为1361kg/h,选用美国UOP 公司R-234 催化剂。
装置以常压装置直馏石脑油和加氢裂化重石脑油为原料,生产石油苯和对二甲苯,副产纯度大于90%的氢气。
该装置自开工运行后多次出现了脱戊烷塔顶空冷器、后冷器腐蚀泄漏,给装置的长周期平稳运行带来了极大的隐患。
2 脱戊烷塔工艺流程简介脱戊烷塔的工艺流程:再接触罐底来的重整生成油与脱戊烷塔底油换热后进入脱戊烷塔,脱戊烷塔顶气体经空冷器、后冷器冷凝冷却后进入回流罐,回流罐顶气体排至瓦斯罐作为自产瓦斯自烧,回流罐底液体经过脱戊烷塔顶泵,一部分作为回流打回脱戊烷塔顶,另一部分送至脱丁烷塔分离液化气和戊烷油。
脱戊烷塔底油送至重整油塔,作为生产石油苯和对二甲苯的原料。
3 存在的问题脱戊烷塔顶空冷器,其设计进/出口温度为93/57℃,操作压力为1.16MPa。
型号为:GP9×3-6-193-2.5S-23.4/RL-IIIa,属于三管程空气冷却器,管箱材质为16MnR,腐蚀裕量为3mm。
管束材质为10 号碳钢。
自开工运行3个月后,脱戊烷塔顶空冷器发生第一次泄漏后,几乎每半年空冷器或后冷器就会出现泄漏。
在检修期时打开设备检查发现,管箱积盐堵塞严重,管束末端厚度存在减薄现象,胀口处管束多数穿孔泄漏,同时在管板上发现白色沉积物,并且溶于水,经过分析确定积盐为氯化铵。
4 对存在问题的分析目前原油开采及运输过程中,采用添加有机氯化物类(以氯代烷为主)降凝剂、减粘剂等试剂,这些氯化剂一般存在于80~130℃的馏分中,随加氢精制油一起进入重整反应器(精制油中的氯含量约为1μg/g),这是氯的来源之一。
重整装置预处理系统腐蚀原因分析及对策

66一、预处理系统腐蚀状况预处理系统包括预分馏、加氢、高温脱氯、蒸发脱水等工艺过程。
预加氢反应的目的是脱去进料中的微量S、CI、N、As、O、不饱和烃等,原料在高温高压下与H 2反应后的产物有H 2S、HCI、NH 3、H 20等腐蚀介质。
为了解决预处理系统腐蚀问题,重整装置在预加氢产物后增设了高温脱氯罐R-103,预分馏塔顶增加注水,投运后预处理部分的腐蚀问题得到了缓解,但是腐蚀问题没有完全解决。
2019年重整装置检修时对预分馏塔附属设备进行腐蚀检查,发现预分馏部分存在严重腐蚀问题,如E-108预分馏塔塔顶后冷器严重坑蚀缺陷,D-101分馏塔顶回流罐罐体内中上部有多处鼓包分层,如图1、2所示。
图1 D-101罐体鼓包形貌 图2 E-108腐蚀形貌2018年2月装置运行过程中发现预加氢产物后冷器E-104/1.2管束腐蚀泄露,装置紧急停工抢修,换热器情况如图3、4所示。
图3 E-104管板腐蚀形貌 图4堵漏后换热器这些由腐蚀带来的设备堵塞、冷却器管束泄漏问题,降低了设备的工作效率,增加了设备的能耗,成为影响着装置的安全平稳长周期运行的隐患。
二、预处理系统腐蚀形成机理1.NH 4Cl沉积及垢下腐蚀。
催化重整原料加氢反应生成的NH 3和HCl发生反应,生成的NH 4C1低于250℃可以变成固体,NH 4C1沉积在金属表面,NH 4C1吸水性强,从而在NH 4C1垢层之下与金属接触处形成一个溶解层,发生水解反应,盐酸破坏FeS膜,使金属表面暴露出来,新的表面继续与盐酸反应发生腐蚀,两者形成耦合,互相促进,加剧腐蚀,这种腐蚀体系的腐蚀速度要比单纯的HCI或H 2S腐蚀要强烈的多,最终导致设备局部穿孔报废。
2.湿H 2S腐蚀。
在回流冷却过程中,随着温度的进一步降低,凝结水增加,凝结水溶液被稀释,PH值上升,腐蚀应有所缓和。
但是在这一过程中,由于H 2S的溶解度迅速增加,形成更多的FeS 膜,FeS十分疏松,而水溶液中HS -使阳极溶解得到催化,并促进原子态氢的聚积,阴极析氢,一部分原子态氢通过吸附扩散进入金属,在金属内表面的缺陷处聚积。
连续重整装置脱戊烷塔堵塞与腐蚀问题剖析及对策探讨

设备运维障,系统主板故障等等)。
那些红灯可以用来确定指示错误信息的种类,如果只有LED1亮红灯,其他不亮红灯,则指示的是内存故障,如果LED1和LED2都亮红灯,指示的错误信息应该是处理器故障。
在使用LED灯故障和警告指示表来解决系统问题时我们要注意,必须要对应正确的故障指示表才行,当我们看到系统灯在闪红灯时我们应该使用故障表来对问题进行诊断,当系统灯闪黄灯时我们就应该使用警告表来诊断。
系统板故障(系统灯闪红)LED1绿/灭绿灭LED2绿/灭灭绿LED3红红红LED4绿/灭灭灭故障和解决方法系统板故障电压调节模块电压过低:联系惠普支持工程师电压调节模块电压过高:联系惠普支持工程师蜂鸣器(声)777处理器故障(系统灯闪红灯)LED1红红红红LED2红红红红LED3绿/灭绿灭绿LED4绿/灭灭绿绿故障和解决方法处理器故障CPU0温度超范围;确认处理器的涡轮风扇或者fan1A和fan1B工作正常CPU1温度超范围;确认处理器的涡轮风扇或者fan1A和fan1B工作正常检测不到CPU;安装一个新的处理器或者将旧的CPU更换掉蜂鸣器(声)1111通过主机指示灯和蜂鸣器的警报情况能让用户快速的确定并解决主机故障,这在日常的生产作业中显得非常重要,能直接给我们节省大量宝贵的时间.参考文献:【1】Zx6000operation and maintenance guide.Edition E0902.连续重整装置脱戊烷塔堵塞与腐蚀问题剖析及对策探讨刘兴业武寨虎黎臣麟(中国石油四川石化有限责任公司,四川彭州611930)摘要:随着国内炼油装置大型化,油品清洁化的发展趋势,连续重整装置日趋大型化,芳烃性连续重整装置越来越多,反应苛刻增大。
脱戊烷塔运行问题也较多。
问题主要集中在腐蚀和堵塞,如何能更好的解决脱戊烷塔运行中出现的堵塞和腐蚀问题,是本文重点探讨的方向。
关键词:脱戊烷塔;堵塞;腐蚀;剖析;对策1脱戊烷塔运行问题自2013年12月连续重整装置开车运行至2018年4月大检修停车。
柴油加氢改质装置分馏塔顶空冷器腐蚀分析及对策

柴油加氢改质装置分馏塔顶空冷器腐蚀分析及对策柴油加氢改质装置中,分馏塔顶空冷器是一个重要的设备,用于冷却塔顶产物气相,使其液化并分离出可回收的产品。
然而,由于操作条件的极端性和介质的腐蚀性,顶空冷器往往容易发生腐蚀问题。
下面将对柴油加氢改质装置的分馏塔顶空冷器的腐蚀进行分析,并提出相应的对策。
首先,柴油加氢改质装置中的分馏塔顶空冷器受到的腐蚀主要来自于介质中的硫化物、氯化物、硫酸酸性气体以及沉积物中的杂质等。
这些腐蚀物质在高温高压下会与金属表面发生化学反应,导致金属表面的腐蚀。
同时,腐蚀产生的溶解物会在设备内部沉积,形成附耐盐,进一步加剧腐蚀。
其次,对于分馏塔顶空冷器的腐蚀问题,可以通过以下对策进行解决:1.材料选择:选择具有良好耐腐蚀性能的合金材料进行构造,例如Austenitic不锈钢和镍基合金。
这些材料具有较高的耐腐蚀性能,能够抵抗介质中的硫化物、氯化物和酸性气体的侵蚀。
2.涂层保护:在金属表面涂覆一层耐腐蚀涂层,形成一种物理屏障,阻止腐蚀介质与金属直接接触。
常用的涂层材料有耐蚀陶瓷、耐腐蚀树脂等。
此外,还可以在涂层上进行电化学处理,提高其抗腐蚀性能。
3.有效清洗:定期进行设备的清洗,去除沉积物和附着物,减少腐蚀产物的积累。
在清洗过程中,应选择合适的清洗剂并控制清洗温度,以避免对设备造成过度腐蚀。
4.改进工艺条件:通过调整操作参数,如温度、压力、流量等,控制设备内的介质组成和性质,减少对设备的腐蚀。
同时,适当降低操作温度和压力,以减小设备受到的腐蚀影响。
5.设备监测与维护:定期对分馏塔顶空冷器进行检测,如超声波检测、金属磁记忆技术等,及时发现设备内部的腐蚀状况。
同时,制定有效的维护计划,及时更换磨损严重的部件,延长设备的使用寿命。
总之,分馏塔顶空冷器的腐蚀问题对柴油加氢改质装置运行安全和稳定性有着重要影响,所以必须采取有效的措施来解决。
通过优化材料选择、涂层保护、有效清洗、改进工艺条件和设备监测与维护,可以减少腐蚀问题的发生,并提高设备的运行效率和寿命。
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关于重整脱戊烷塔顶空冷器结盐腐蚀问题的思考
最近我收到乌石化许真铭总工程师的一份邮件,提到该厂新投产的100万吨/年连续重整装置在操作四个月之后发现脱戊烷塔顶空冷器泄漏,原因是发生结盐腐蚀现象,因而临时进行停工抢修,详情见附件。
这种现象是怎么发生的?我们应当怎么办?我就这个问题,对同类装置的现场情况作了一些调查,有了一些新的认识。
1。
设计基本情况
在早期的重整装置设计中,重整生成油的稳定塔(或脱戊烷塔)只考虑了注缓释剂的设施,没有其他措施。
上世纪90年代,在有些重整装置的脱戊烷塔内发现有结盐现象,专利商建议在脱戊烷塔进料及塔顶管线上各设置一个注水口,回流罐设分水包,供用户在必要时注水清洗结盐。
在最近几年的新设计中,不少装置在脱戊烷塔的进口设置了脱氯罐,以脱除氯化物,在专利商Axens和UOP新提供的大连福佳和四川的工艺包中就是这样做的。
2。
目前现场实际情况
过去脱戊烷塔结盐腐蚀情况并不严重,但最近一段时间,这问题显得比较普遍,很多厂都出现过,值得引起注意。
据了解辽化、大连、上海、天津都曾经出现过同样问题,惠州装置开了两年没事,最近也刚出现这种情况,看来这问题带有一定的普遍性。
结盐腐蚀的情况各厂并不完全相同,最典型的例子就是乌石化:原来一套40万吨/年连续重整装置(采用法国Axens专利技术和国产催化剂,反应压力3.5MPa),开了10年没有问题;这次新建的100万吨/年连续重整装置(采用美国UOP专利技术和R234催化剂,反应压力也是3.5MPa),操作四个月脱戊烷塔顶空冷器就出现了严重结盐腐蚀现象。
3。
原因分析
造成这种现象的原因是什么?为什么有的严重有的不大严重?有一些不同的分析:
(1)结盐腐蚀是氯化物造成的,与氯含量有关系。
据说乌石化老重整装置催化剂含氯量一般控制在0.9%的水平,气中氯含量很低(一般检测不出来),而
新重整装置催化剂含氯量控制在1.1%,气中氯含量4-6ppm,比较高,可能是结盐的重要原因。
(2)水含量及注缓释剂的影响。
氯化物结盐造成腐蚀,可能与水含量有关系,氯化物结盐有微量水存在就会腐蚀,因此应当尽量避免将水分带入重整反应系统。
水分的来源一个是重整原料,一个是从歧化、异构化或其他渠道带进的水分,再一个就是催化剂再生后没有干燥好而带进去水分。
上海金山是UOP的流程,以前出现过结盐腐蚀问题,后来严格控制水分带入,并且往塔顶管线注入缓释剂(NWXH-2型油溶性缓释剂),已有一年没有发生问题。
缓释剂很多厂没有用,注上可能对减缓腐蚀有好处。
齐鲁与乌石化40万吨/年重整一样,也是采用的Axens流程,已经操作10年了,除06年发现脱戊烷塔有结盐现象,用水冲洗过一次外,没有发现有腐蚀泄漏等异常现象,他们认为防止系统带进水分是关键。
(3)流程的不同可能也有关系。
UOP流程脱戊烷塔进料来自再接触罐,压力较高,溶入进塔油中的氯化物可能较多; Axens流程在脱戊烷塔前面设了一个液化气吸收罐,压力较低,可能有一部分氯化物排到燃料气中去了,进入脱戊烷塔的进料中氯化物含量较少,因而不容易结盐,这可能也是一个原因。
金陵、齐鲁等重整装置采用的是Axens流程,虽然也有结盐问题,但不是太严重。
不过Axens新的设计(例如福佳、庆阳等)也都在脱戊烷塔前边加了脱氯罐,这样当然更保险。
4.结论
重整脱戊烷塔顶结盐腐蚀是氯化物造成的,原因是氯含量高和带水,也可能和流程有关系。
既然有好几个厂都出现了这样的问题,应当引起重视。
对设计来说,在脱戊烷塔前边加一台或两台脱氯罐(碳钢设备),通过吸附方法脱氯,应当是有效的方法,有些装置已经这样做了,可以考虑在所有新设计的重整装置中推广。
罗家弼
2011年3月30日。