(完整版)常压塔毕业设计
毕业设计(论文)-沈北原油常压塔的设计

目录1 前言 (1)1.1石油是极其复杂的混合物 (1)1.2常压蒸馏塔 (1)2设计说明书 (4)2.1原油评价与加工方案的确定 (4)2.1.1沈北原油的一般性质分析: (4)2.1.2加工方案的确定 (5)2.2常压塔的设计 (6)2.2.1操作压力 (6)2.2.2操作温度 (7)2.2.3汽提蒸馏用量 (7)2.2.4回流方式 (7)3初馏塔设计部分 (8)3.1设计数据及换算 (8)3.2工艺计算 (10)4常压塔设计部分 (15)4.1基本数据处理 (15)4.2产品收料及物料平衡 (21)4.3汽提水蒸气用量 (22)4.4塔板形式和塔板数 (22)4.5塔顶及侧线温度假设与各回流热分配 (23)4.6侧线及塔顶温度核算 (24)4.7全塔汽、液相负荷 (30)参考文献 (45)致谢 (46)1 前言1.1 石油是极其复杂的混合物石油炼厂中的第一个生产装置都是蒸馏装置,人们通过蒸馏装置将石油分割成我们所需要的各种馏分。
所谓原油的一次加工是指就原油蒸馏而言,借助于蒸馏,我们可以将原油分割成各种半成品馏分油,也可以将原油分割成一些二次重整加工的原料。
在一些二次加工的装置中,蒸馏过程也是不可缺少的组成部分。
蒸馏过程是炼油厂中一种最基本的,也是最重要的一种工艺。
蒸馏过程和设备设计是否合理,操作是否良好,对炼厂生产影响甚大。
因此,必须彻底了解蒸馏工艺的本质规律,掌握其影响因素和设计方法,对炼油工艺的专业人员来说是相当重要的。
1.2 常压蒸馏塔原油的常压蒸馏就是原油在常压(或稍高于常压)下进行的蒸馏,所用的蒸馏设备叫做原油常压精馏塔,它具有以下工艺特点:(1)常压塔是一个复合塔原油通过常压蒸馏要切割成汽油、煤油、轻柴油、重柴油和重油等四、五种产品馏分。
按照一般的多元精馏办法,需要有n-1个精馏塔才能把原料分割成n个馏分。
而原油常压精馏塔却是在塔的侧部开若于侧线以得到如上所述的多个产品馏分,就像n个塔叠在一起一样,故称为复合塔。
化工常压塔毕业设计

化工常压塔毕业设计化工常压塔毕业设计毕业设计是每个化工专业学生必须完成的重要任务,它是将在大学期间所学的理论知识与实践经验相结合的机会。
在化工领域中,常压塔是一种常见的设备,广泛应用于石油、化工、制药等行业。
因此,我选择了化工常压塔作为我的毕业设计主题。
首先,我将介绍常压塔的基本原理和结构。
常压塔是一种用于物质分离和纯化的装置,其工作原理是利用不同物质的沸点差异,通过加热和冷却来实现分离。
常压塔通常由塔体、填料、进出料口、塔板等组成。
填料的作用是增加接触面积,促进物质之间的传质传热,从而提高分离效果。
塔板则用于分隔塔体,使物质在塔内进行适当的停留时间,以实现分离。
接下来,我将探讨常压塔设计中需要考虑的因素。
首先是物料性质,包括物料的物理性质和化学性质。
物料的物理性质如沸点、密度、粘度等对常压塔的设计和操作有重要影响。
化学性质如反应性、腐蚀性等则需要考虑材料的选择和防腐措施。
其次是操作条件,如温度、压力、流量等。
这些条件会影响到常压塔的热力学和动力学性能,需要在设计中合理考虑。
此外,还需要考虑设备的安全性和可靠性,包括防爆、防漏等方面的设计。
在设计过程中,我将运用化工工程的基本原理和计算方法。
首先是物料平衡的计算,通过对进出料的质量和能量平衡进行计算,确定物料的流量和温度。
其次是传质传热的计算,通过对填料和塔板的传质传热特性进行分析,确定填料的选择和塔板的布置。
最后是设备的尺寸和参数的确定,包括塔体的高度、直径、塔板的数量和间距等。
这些计算需要结合实际情况和经验进行,以确保设计的合理性和可行性。
除了设计,我还将进行常压塔的模拟和优化。
通过利用化工软件进行模拟,可以对设计方案进行验证和改进。
模拟可以帮助我了解塔内流体的分布和传质传热情况,优化填料和塔板的布置,提高分离效率。
同时,我还将考虑能源消耗和环境影响等方面,寻找节能减排的途径,提高工艺的可持续性。
最后,我将进行实验验证和结果分析。
通过在实验室中搭建小型常压塔进行实验,可以验证设计方案的可行性和有效性。
毕业设计 30万吨每年甲醇精馏工段 常压精馏塔工艺设计及分析

54.0
19.0
甲酸乙酯HCOOC2H3
54.1
50.9
16.0
双甲氧基甲烷甲醛
42.3
41.8
8.2
丁酮CH3COC2H5
79.6
63.5
70.0
丙酸甲酯C2H5COOCH3
79.8
62.4
4.7
甲酸炳酯HCOOC3H7
80.9
61.9
50.2
二甲醚(CH3)2O
38.9
38.8
10.0
乙醛缩二甲醇
Key words: methanol distillation, atmospheric distillation, ASPEN simulation, flowsheet
第一章
甲醇(CH3OH,英文名称Methanol)是最简单的饱和脂肪醇。大约有90%的甲醇用于化学工业,作为生产甲醛、甲基叔丁基醚、醋酸、甲酸甲酯、氯甲烷、甲胺、二甲醛等的原料,还有10%用于能源工业。在基础有机化工原料中,甲醇消费量仅次于乙烯、丙烯和苯。甲醇深加工产品目前己达120多种,中国以甲醇为原料的一次加工产品近30种。甲醇作为最主要的基本有机化工原料之一和替代能源的一部分,在当前全球化工产品市场上起着举足轻重的作用。“九五”期间国内甲醇需求将以15%~20%速度递增,2000年需求达到210万吨。如何进一步节能降耗和提高产品质量越来越引起人们的关注。
甲醇可以任意比例同多种有机化合物互溶,并与其中的一些有机化合物生成共沸混合物.据文献记载,迄今己发现与甲醇一起生成共沸混合物的物质有100种以上。由于有共沸混合物的生成,且沸点与甲醇的沸点相接近,将影响到蒸馏过程对有机杂质的消除。
甲醇具有上述多种重要的物理化学性质,使它在许多工业部门得到广泛的用途,特别是由于能源结构的改变,和碳一化学工业的发展,甲醇的许多重要的工业用途正在研究开发中。例如甲醇可以裂解制氢,用于燃料电池,日益引人注目。甲醇通过ZSM-5分子筛催化剂转化为汽油已经工业化为固体燃料转化为液体燃料开辟了捷径。甲醇加一氧化碳加氢可以合成乙醇。又如甲醇可以裂解制烯烃。这对石油化工原料的多样化,面对石油资源日渐枯竭对能源结构的改变,具有重要意义。甲醇化工的新领域不断地被开发出来其广度和深度正在发生深刻的化。
毕业设计任务书- 年加工150万吨大港原油常压精馏塔的工艺设计

毕业设计任务书一、设计题目年加工150万吨大港原油常压精馏塔的工艺设计二、设计内容用大港原油为原料,建一个年产150万吨的常压精馏塔一座。
生产汽油、煤油、轻柴油、重柴油和塔底重油。
年开工按330天计算,选用浮阀塔板。
三、基本数据1、原油的一般性质D420= 0.8717K = 12.02345、开工日:330天/年6、汽提蒸汽:过热蒸汽420℃3公斤/平方厘米(表压)7、考虑设两个中段回流中段回流一取热为全塔回流热的20%中段回流二取热为全塔回流热的30%(也可根据设计需要自定)。
8、考虑采用过汽化度,2%(w).四、数据采集采集某单位石油常减压装置流程。
弄清原油在每路的流率、温度、粘度、分子量、物流比重、比热以及比重系数、特性因数等与设计有关的数据,了解常压塔的结构特征。
五、设计步骤1、绘出准确的常减压装置流程图。
2、根据原料油性质及产品方案,作出物料平衡。
3、决定汽提方式,确定汽提蒸汽用量。
4、按经验数据定出各段塔板数。
5、画出精馏塔的草图(包括进料及侧线抽出位置,中段回流位置等)。
6、确定塔内各部位压力和加热炉出口压力。
7、根据进料的过汽化度,计算汽化段温度。
8、确定塔底温度。
9、假设塔顶及各侧线抽出温度,做全塔热平衡,算出全塔回流热,决定回流形式及中段回流的数量、位置,合理分配回流热。
10、校核各侧线及塔顶温度,若与假设值不符,应重新假设,计算。
11、作出全塔汽、液相负荷分布图,并将工艺计算结果填在草图上。
12、计算塔径和塔高(不包括裙座)。
13、进行塔的水力学计算。
14、给出操作区示意图。
15、作出常压精镏塔的工艺尺寸图。
六、要求(一)、设计要求:1、掌握石油加工基本数据的收集。
2、掌握基本数据的处理方法。
3、了解石油精馏塔的工艺特征。
4、掌握复杂馏份精馏塔的工艺设计计算,使塔内各截面有适当的内回流,保证分馏塔效果,避免“干板”对分馏产生不良影响和塔板上结焦,从而获得需要的产品质量,产品产率。
化工常压塔毕业设计

化工常压塔毕业设计引言化工常压塔是化工工程中常用的设备之一,广泛应用于化学工艺过程中的物质分离、纯化和反应等操作。
在化工领域,常压塔的设计与优化是一个重要的研究方向,对于提高生产效率、降低能耗和保护环境具有重要意义。
本文将介绍化工常压塔的毕业设计内容,包括设计目的、设计流程、设计参数和实施方案。
设计目的本次毕业设计的目的是设计一个高效、节能的化工常压塔,以满足某化工厂某项特定工艺操作的需求。
该常压塔需要具备较高的分离效果、较低的压降、合理的结构和操作参数。
通过优化设计,实现工艺操作的稳定性和可持续发展。
设计流程1.工艺分析:首先,进行工艺分析,确定化工过程中的物质分离、纯化或反应等操作。
考虑原料特性、产品要求和工艺条件等因素,确定设计的基本要求。
2.塔床设计:根据物质分离的需求和操作条件,选择合适的塔床类型。
根据传质与传质的要求,确定塔床板间距、开孔率和塔板类型。
通过计算和模拟,确定塔床的高度和板间流动参数。
3.填料选择:根据物料特性、传质效果和操作要求,选择适合的填料材料。
考虑填料的表面积、孔隙率和形状等因素,确定填料层的高度和数量。
4.塔壳设计:根据操作压力、温度和塔内操作条件等因素,选择合适的材料和厚度,设计符合安全标准的塔壳结构。
5.流体力学分析:通过计算和模拟,确定塔床和填料层的流体力学性能,包括塔床液体和气体的流量、压降和分布等参数。
6.操作参数确定:根据设计结果和操作要求,确定塔床液体和气体的操作参数,如进料流量、温度、压力和分离效果等。
7.实施方案:根据前面的设计结果和参数,制定实施方案,包括材料采购、设备安装和调试等工作。
设计参数在本次毕业设计中,需要确定以下设计参数:1.塔高:根据分离要求和塔床板间距,确定塔的总高度。
2.塔床类型:根据传质和操作要求,选择塔床的类型。
3.塔床板间距:根据物料特性和传质效果,确定塔床板的间距。
4.塔床液体和气体流量:根据操作要求和塔床板的流体力学性能,确定塔床液体和气体的流量。
常压塔设计论文

常减压装置中常压塔设计摘要塔设备是化工,石油化工和炼油生产中最重要的设备之一。
塔设备是大部分机械专业理论学习的重点设备,也是化工厂中常见的设备。
随着石油,化工生产的迅速发展,塔设备在石油化工生产中投入所占的比例越来越大,占到大概百分之五十的比例。
塔设备的性能,整个装置的产品产量,质量,生产能力和消耗定额,以及三废处理和环境保护方面都有重要意义。
因此选择沥青装置常压塔设计。
本文是以专业知识为基础,对六十万吨每年氧化沥青装置常压塔进行的设计计算,该塔可以在常压,一百五十摄氏度温度下工作。
该塔设备为浮阀塔,优点是生产能力高,操作弹性大,气液流动阻力较小,塔板效率较高,但浮阀装卸清洗较困难,造价高,总体来讲综合性能较好,可以在工业上得到普遍应用。
塔设备的设计具有很强的综合性,尤其在塔的高度较高时,要注意考虑高振型以及横风向风振对塔设备的影响。
当前板式塔应该以处理能力为第一目标,传质效率为第二目标,开发的重点集中在降液管结构改进,塔板空间合理利用,气液分散结构优化以及降低成本等方面的改进。
关键词: 常压塔;沥青装置;浮阀Design of atmospheric towerAbstractTower equipment in chemical, petrochemical and oil refining production is one of the most important equipment .Tower equipment is key equipment which learned by most mechanical engineering, but also common equipment in chemical factory. With the rapid development of petroleum, chemical production, tower equipment in petrochemical production input accounted for an increasingly large proportion about fifty percent. Performance, the entire device product yield, quality, production and consumption, and waste treatment and environmental protection of tower equipment has important significance. So asphalt unit atmospheric distillation tower design is the choice.This paper is based on the professional knowledge as the basis, to design and calculate of six hundred thousand tons per year of asphalt oxidation device atmospheric tower, which at atmospheric pressure, one hundred and fifty degrees Celsius temperature. The tower equipment for the float valve tower, has the advantages of high production capacity, high operating flexibility, which gas-liquid flow resistance is small and the plate efficiency is higher, but handling and cleaning float valve is more difficult and costs more, generally speaking, the float valve tower, which comprehensive performance is good, can be widely applied in industry. Tower equipment design has the very strong comprehensive, especially in the height of the tower is high, and paying attention to high vibration mode and crosswind vibration that has a influence on tower equipment is a must. The current tower should take to processing capacity as the first goal, the mass transfer efficiency as second goal, focus in improvement of structure of down comer plate, reasonable use in plate space, optimization of gas-liquid dispersion structure, cost reduction and other improvements.Keywords: atmospheric tower;device for asphalt;float valv目录1.说明部分 (1)1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位 (1)1.2 设计概述 (1)1.3 对塔设备的要求 (2)1.4 塔设备的分类 (3)1.5 塔设备的构造 (3)1.6 板式塔的分类 (5)1.7 塔选型 (6)1.8 选材 (8)2.设计计算部分 (8)2.1 设计条件 (8)2.2 设备材料的选取,设计参数的确定 (8)2.3 筒体和封头的强度计算 (9)2.3.1 筒体厚度 (9)2.3.2 封头厚度 (9)2.3.3 水压试验校核 (9)2.4 塔器质量计算 (10)2.5 塔的自振周期计算 (11)2.6 地震载荷 (12)2.7 风载荷和风弯矩的计算 (15)2.7.1 顺风向风载荷计算 (15)2.7.2 横风向风载荷计算 (17)2.7.2.1 横风向风振判别 (17)2.7.2.2 横风向塔顶振幅 (18)2.7.2.3 塔体横风向弯矩 (18)2.7.2.4 塔体顺风向弯矩 (20)2.7.3 塔体组合风弯矩 (22)2.8 最大弯矩 (23)2.9 圆筒应力校核 (24)2.10 裙座壳轴向应力的校核 (26)2.11 基础环设计 (28)2.12 地脚螺栓 (29)2.13 筋板 (29)2.14 盖板 (30)2.15 裙座与塔壳对接焊缝 (31)2.16 开孔和开孔补强设计 (31)3.结论 (36)参考文献 (37)谢辞 (38)1.说明部分1.1 塔设备在化工生产中的作用和地位塔设备是化学工业、石油工业、石油化工等生产中最重要的设备之一。
过程设备设计精馏塔毕业设计说明书

前言这次毕业设计是学生在大学期间的最后一次运用4年所学的知识,进行的一个综合性设计。
作为过程装备与控制工程专业的本科生,不仅需要牢固掌握基本的理论知识,还要在设计,实践的过程中学会应用。
正因为如此,认真地去做设计肯定对将来的工作的一次练兵,为今后的发展起到铺垫作用。
课题题目是Φ4500mm常压塔机械设计。
工作介质是原油,地点武汉,最高工作温度360℃,最高工作压力为0.15Mpa。
此常压蒸馏塔应用于炼油工艺过程中期,是最常用的一种单元设备之一。
由于原油具有其独特性,因此在设计时也很有必要去注意一些实际问题。
本设计说明书介绍了设计的主要过程,包括设计的思路。
从材料的选取,结构参数设计和选型,厚度计算,强度与稳定性校核,开孔补强设计,以及主要零部件的制造工艺等,都有基本的叙述。
为做到设计的正确性,合理性,就要严格按照设计原则进行,所有数据必须经过查表和计算得到,同时要考虑实际中存在的问题,比如安装吊运、检修等。
考虑到设备和生产的经济性,设计中遵循最优原则,即在满足基本要求的前提下最大限度地提高经济性和效率。
此书是对整个设计过程的记录以及整合。
全书分为五章,与装配图紧密相连,互成整体。
这次设计工作是由陈世民同学在何家胜副教授的指导以及同学的帮助合作下完成的,在此对提供过帮助的老师和同学表示谢意!但是由于设计者水平有限,肯定会有不妥甚至错误之处,如有发现,请读者指正为谢!编者2010.06.01摘要原油常压蒸馏作为原油加工的一次加工工艺,在原有加工流程中占有举足轻重的作用,其运行的好坏直接影响到整个原有加工的过程。
而在蒸馏加工的过程中最重要的分离设备就是常压塔。
因此,常压塔的设计好坏对能否获得高收益,搞品质的成品油油着直接的影响。
本次设计的常压塔是原油炼制工艺过程的中期塔设备。
设计时要考虑实际要求,遵循塔设备的设计原则,要经历需求分析、目标界定、总体结构设计、零部件结构设计、参数设计和设计实施这几个过程。
本科毕业设计__年产300万吨原油常压塔工艺设计与计算

摘要本设计为300万吨/年常压塔工艺设计与计算。
本设计的主要工作为常压塔工艺设计、塔设备尺寸确定及水利学校核。
设计中,为了使塔内各段热负荷均匀,设置可二个中段回流。
对常压塔的闪蒸段温度,塔底汽提用量及取热分配等诸项操作条件进行了优化。
塔顶回流、一中、二中回流分配比分别为40%、25%、35%。
第一中段回流取热17.685GJ/h,第二中段回流取热24.759GJ/h,进料为365625KG/h,塔底汽提蒸汽5233.56KJ/h,塔顶轻石脑油5813.44KJ/h,塔顶冷回流7072.11kg/h,常一线11992.5KJ/h,常二线为63947.81KJ/h,常三线16197.19KJ/h,塔底重油261677.8KJ/h。
此常压塔分为46层塔板,进料段以下为条型浮阀,塔盘42层,进料段以下为浮阀塔盘,塔盘4层,一线抽出板为第36层,一中抽出板为第32层,二线抽出板为第22层,二中抽出板为第18层,三线抽出板第10层。
关键词:常减压装置;蒸馏;设计IAbstractThese design for 300t/y crude oil unit processing-air distillation part. The design basis data supply from petroleum refining station of the luoyang petrifaction engineering 《The appreciate of the Liaohe commingled crude》. The major word of these designing is process design of atmospheric the distillation tower, determining the tower equipment size and proofing of water conservation.In this designing, in order to uniform each segment hot-load in this tower, as a result of reclaim the whole oil vapour internal latent heat of the top of tower nistead of set up circulating reflux of the atmospheric distillation. Because of flash section temperature of atmostpheric distillation, it process the optimization of the steam stripping volume in tower bottomand heat distribution. The partition ratio of top of tower circumfluence、one media circumfluence, two media circumfluence partingly is 40%、25%、35%. Taken hot by the first intermediate reflux is 17.685GJ/h. Taken hot by the second intermediate reflux is 24.759GJ/h. Input is 365625kg/h. It is the stripping steam of the tower bottom 5233.56KJ/h. It is the light naphtha of thet op of tower 5813.44KJ/h. It is 7072.11kg/h to the cold reflux of the top of tower. It is 11992.5KJ/h to atmospheric distillation tower the first siding. It is 11992.5KJ/h to atmospheric distillation tower the 2nd siding. It is 11992.5KJ/h to atmospheric distillation tower the 3rd siding. It is 261677.8KJ/h to tower bottom heavy naphtha.This atmospheric distillation tower split into forty-six layer tower tray. Feeding section hereinafter is rectangular valve and tray is 42 layer. feed section hereinafter is valve tray and tray is four layer. It is thirty-six layer to the first siding exhaustion tower tray. It is the thirty-two layer to the first intermediate reflux trap tray. It is thirty-two layer to the first intermediate reflux trap tray. It is eighteenth layer to the second midsection tower tray. it is ten layer to the third siding exhaustion tower tray.Key word:Atmospheric and vacuum; Distil; designII目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................... I I 第1章文献综述 (1)1.1 我国炼油的现状 (1)1.1.1 中国炼油工业的现状 (1)1.1.2 我国能源现状及发展趋势初探 (2)1.2 炼油行业的对策 (5)1.2.1 炼油厂常减压装置节能新措施 (5)1.2.2 降低常减压装置能耗的新措施 (6)1.2.3 采用新工艺新设备,提高能量转换利用水平 (9)1.2.4 基于工艺操作条件优化的节能措施 (10)第2章工艺设计计算 .............................................................. 错误!未定义书签。
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摘要常压塔是石油加工中重要的流程之一,这次的设计主要就是对125万吨年处理量的原油常压塔进行设计,其中包括塔板的设计。
常压塔的设计主要是依据所给的原油实沸点蒸馏数据及产品的恩氏蒸馏数据,计算产品的相关物性数据从而确定切割方案、计算产品收率。
参考同类装置确定塔板数,进料及侧线抽出位置,再假设各主要部位的操作温度及操作压力,进行全塔热平衡计算。
采取塔顶二级冷凝冷却和两个中段回流,塔顶取热、第一中段回流取热、第二中段回流取热的比依次为5:2:3。
经过校核各主要部位温度都在允许的误差范围内。
塔板型式选用F型重阀浮阀塔板,依据常压塔内最大气、液相负荷算得塔板外径为3.0m,板间距为0.45m。
这部分最主要的是核算塔板流体力学性能及操作性能,使塔板在适宜的操作范围内操作。
本次设计的结果表明,参数的校核结果与假设值间的误差在允许范围内,其余均在经验值范围内,因此可以确定,该蒸馏塔的设计是符合要求的。
关键词:常压塔,浮阀塔板,流体力学。
AbstractAtmospheric distillation of petroleum processing is one of important processes .A atmosperic distillation column ,which is able to treat crucd oil 125Mt a year ,is designed mainly ,including the design of plate.The design of atmosperic distillation column is based on the datum of true point distillation of the oil and of Engler distilltion of the products. The calculation of products phsical property parameters and the cut conceptual and products yields are also dased on the datum. The tray number ,the feed tray and the side stream withdrawal tray are determined by referring to the same king unit .The following work is to assume the operating temperature and pressure of all the imporant points of the column and to make the energy balance calculation for the whole column. To take the top two cooling and condensing , the two back to the middle and the top the range of allowable error.A type of Fvalve tary is be chosen .Atmospheric tower based on the most gas, liquid external diameter of the load tray can be 3.0m, plate spacing of 0.45m. In this section , The most important work is to calculate the a proper area .The design results show that the results of parameter calibration values and assumptions of the error are in the allowable range, and the remaining values are in the range of experience, so it can be identified that the distillation column designed meets the requirements.Key word :Atmospheric distillating column ,valve tray ,-1—COOH)。
低分子量的环烷酸是环戊烷衍生物,较高分子量的环烷酸是二环、三环,甚至是多环的。
环烷酸分子量高低差别很大,沸点范围大约在176.7~343℃之间,密度为0.93~1.02。
在有水蒸气存在时易挥发,不易溶于水,溶于石油烃中。
此类腐蚀主要发生在高温重油部位,如减压塔、减压汽提塔及相应的管线、泵、阀门、换热器等。
高温环烷酸腐蚀发生在液相,但在气液两相的交变部位、在流速冲刷区及产生涡流区腐蚀最为严重。
环烷酸在220℃以下腐蚀很轻,在沸程270~280℃时最为严重,主要机理是环烷酸与铁生成油溶性的环烷酸铁,此后温度再升高,腐蚀又重新加剧,这时环烷酸不但与铁反应生成环烷酸铁,并且破坏硫化物形成的金属保护膜。
而且,环烷酸铁可进一步与系统中的硫酸氢反应生成酸,生成的酸又引起下游设备的腐蚀,如此形成腐蚀循环,加剧对设备的侵害。
因此高酸值比高硫原油腐蚀范围更广,主要反应如下:2RCOOH+Fe=Fe(RCOO)2+H22RCOOH+FeS=Fe(RCOO)2+ H2S生成的Fe(RCOO)2为油溶性腐蚀物质,腐蚀产物被油流带走,因而环烷酸腐蚀的痕迹是金属表面清洁、光滑无垢。
在液流的高温、高流速区域,环烷酸腐蚀呈顺流向的锐边流线状沟槽,在低流速区域,则呈边缘锐利的凹坑状。
1.3.2.4 烟气低温露点腐蚀随着节能工作的不断发展,要求加热炉的排烟温度越来越低,但是烟气中的硫在低温条件下会对余热回收设备的换热面产生强烈的低温露点腐蚀,低温露点腐蚀已成为降低加热炉排烟温度、提高热效率的主要障碍。
此类腐蚀发生在加热炉烟气系统的低温部分,如空气预热器。
由于本装置混炼原油不断增加,燃料油中的硫化物也不断增加,而燃烧主要生成SO2,其中有部分生成SO3,SO2和SO3在露点以下便转变成亚硫酸和硫酸。
因烟气中有蒸汽的存在,当烟气温度低于酸露点温度,预热器的表面就会有酸液析出。
当氯化物燃烧生成的HCl在露点温度下会使酸性介质腐蚀加剧。
此外烟气中还会有大量的CO、HCN、CO2、NO和蒸汽。
在如此多的露点酸影响及作用下,导致翅片板腐蚀穿孔而失效。
与此同时,硫酸蒸汽还会粘附烟气中的灰尘形成不易清除的粘灰,使烟气通道不畅甚至堵塞。
1.3.2.5 其他腐蚀因子原油中所含的腐蚀性不纯物甚多。
经加热炉的高温后可能释放出的腐蚀因子也很多,其中以有机酸、含氮不纯物所释放出的氨(NH3)最为常见。
氨(NH3 )的腐蚀:氨与氯化氢作用生成氯化氨(NH 4Cl),氯化氨的饱和溶液极具腐蚀性;硫化氢腐蚀的地方若有氨存在,腐蚀将变得严重,尤其它们的摩尔浓度比大于1(NH3H2S)时,硫化氢水解的第二步被阻止,腐蚀产物变得不具有保护性[5-10]。
1.3.3 常压塔的防腐措施1.3.3.1 消除HCl-H2S-H2O型腐蚀的措施目前普遍采取的工艺防腐措施是:“一脱三注”。
实践证明,这一防腐措施基本消除了氯化氢的产生,抑制了对常减压蒸馏馏出系统的腐蚀。
(1)脱盐常压塔顶腐蚀的根本原因是由于原油含盐,电化学腐蚀速率主要取决于冷凝水中的HCl 浓度,而HCl 浓度又主要取决于原油中MgCl2与CaCl2的含量,为了降低HCl 生成量,有效地控制腐蚀,必须对原油进行脱盐处理,使含盐量<3mg L,Cl-< 40mg L。
(2)注氨水注碱不可能完全抑制HCl 气体,用氨水来中和HCl,NH3与HCl 生成NH4Cl,氨还能保持塔顶冷却系统呈碱性,使缓蚀剂较好地发挥作用。
(3)注缓蚀剂缓蚀剂是能吸附在金属表面上、形成单分子层的抗水性保护膜,使腐蚀介质不能与金属表面接触,从而保护金属表面不受腐蚀。
(4)注碱水将冷凝水的酸性降低,降低腐蚀速度,注碱效果十分显著,通常可使HCl 发生量减少90% 左右。
1.3.3.2 高温部位硫腐蚀的防腐措施高温部位硫腐蚀的防腐措施主要是材质升级和系统腐蚀检测。
在材料方面,国外实验研究证明,在538℃以下含铝6%的铝铁合金抗硫化氢和硫腐蚀的能力同含铬29%的合金钢相当,一般粉末包埋渗铝含量可达30%左右,使用渗铝钢可以有效地解决高温硫和硫化氢的腐蚀问题。
国外一些实验也表明,对于高温硫化氢,316L的耐蚀性最好,渗铝钢耐蚀性能优于18-8不锈钢。
在系统腐蚀检测方面,包括腐蚀介质理化分析、腐蚀速率挂片检测、腐蚀定测厚等,其中尤其重要的是不停车高温点测厚,它是防止安全事故的有效手段。
除了高温产生的硫腐蚀外,硫化氢的浓度以及介质的流速都会对设备的腐蚀产生很大的影响。
一方面,硫化氢的浓度越高,对设备的腐蚀性也就越强烈;另一方面,介质流速越高,硫化亚铁的保护膜也越容易脱落,导致结构表面不断地更新、金属结构的腐蚀也进一步加剧。
因此,应尽量地避免热应力、液体停滞或者局部过热,在设备的结构上要使介质能够均匀地流动和分配,减少流向剧变和形成低压区,减少冲蚀。
1.3.3.3 高温部位环烷酸腐蚀的防腐措施(1)混炼将不同酸值的原油通过混合使原油的酸值(KOH)控制在0.5mgg以下,这样可以避免环烷酸的腐蚀。
另外,也可以通过将高酸值原油与低酸值原油交替加工的方法来有效降低环烷酸的腐蚀。
因为在加工低酸值原油时,高温部位的设备表面可能会产生一层保护膜,这层保护膜能够有效减慢环烷酸的腐蚀。
在加工高酸值原油时,保护膜受到一定程度的破坏,在它还没有被完全破坏时,往往就又开始了低酸值原油的冶炼,所以可以达到减轻环烷酸腐蚀的目的。
国外也有炼油厂混炼后原油酸值控制在0.3mgKOHg以下,但原油混炼并不能彻底解决问题。
(2)碱中和过去炼油厂加工高酸原油多采用碱中和的方法。
碱中和可以降低各馏分油的酸值,从而控制环烷酸腐蚀。
但由于注碱会导致催化裂化催化剂中毒,因此目前多数炼油厂不采用这种技术。
(3)材质升级材质升级是控制高酸原油腐蚀的一个有效途径。
在高温部位采用316L材质或碳钢+316L复合板,使用效果良好。
为防止高温腐蚀,国内炼油厂还大量采用了渗铝钢产品。
针对高酸原油对高温部位阀门封面的腐蚀问题,采用SF-5T合金堆焊阀门密封面,取得了良好的防护效果。
一般来说,碳含量大的材料容易遭受腐蚀,而Cr、Ni、Mo等对于增加材料的抗腐蚀性比较有利。