加氢裂化高压空冷器腐蚀分析与防护
加氢装置高压空冷的腐蚀与防护

加氢装置高压空冷的腐蚀与防护摘要:加氢装置高压空冷的腐蚀类型主要是H2S + HCl+H2O+NH3腐蚀,腐蚀的主要影响因素包括Kp值、硫化氢浓度、流速、管箱的设计、注水等,介绍了国外及国内对加氢装置高压空冷的防护,最后提出了本装置空冷存在的问题及解决措施。
关键词:高压空冷硫化氢腐蚀防护世界范围内的原油有变重变劣的趋势,而市场对轻质油的需求量不断增加,加上环保对石油产品的质量要求越来越严格,生产高辛烷值低硫低苯含量的汽油以及低硫低芳烃柴油是发展的必然趋势,因此,炼油企业会越来越多的发展加氢装置。
加氢装置的主要目的是脱除原料油中含有的硫、氮、氧等非烃化合物并使原料油中含有的烯烃饱和、部分芳烃饱和,以提高产品的性能及满足日益严格的环保法规的要求。
加氢过程中的腐蚀主要有加氢反应器可能发生的各种损伤、反应进料的环烷酸腐蚀、加热炉管的氧腐蚀以及高压空冷等低温区的各种腐蚀等,前几种腐蚀各种文献讨论的比较多,对高压空冷的腐蚀及防护涉及的较少,本文重点对高压空冷的腐蚀及防护进行简单的介绍。
1、高压空冷常见的腐蚀形式1.1高压空冷的湿H2S应力腐蚀环境根据国家质量技术监督局1999年颁发的《压力容器安全技术监察规程》中对湿H2S应力腐蚀环境的定义:当化工容器接触的介质同时符合下列各项条件时,即为湿H2S应力腐蚀环境①。
①温度≤(60+2P)℃,P为压力,MPa(表压);②H2S分压≥0.00035 MPa,即相当于在常温水中的溶解度≥10mg/L;③介质中含有液相水或处于水的露点温度以下;④PH<9或有氰化物存在。
根据以上定义,加氢装置的高压空冷大部分都符合上述条件,即处于湿H2S应力腐蚀环境湿H2S腐蚀机理:湿H2S在钢材中产生的各种腐蚀形式,主要是由于电化学腐蚀和反应生成的氢原子扩散至钢中引起的。
反应式如下:H2S→H++HS-HS-→H++S2-Fe→Fe2++2e(阳极反应)Fe2++ S2-→FeS↓Fe2++ HS-→FeS↓+ H+2 H++2e→2H→H2↑(阴极反应)∣→(向钢中扩散)湿H2S腐蚀可引起设备的全面均匀腐蚀、氢鼓泡、氢致开裂及硫化物应力腐蚀开裂等腐蚀形式,由于高压空冷中还存在着反应生成的氨及氯化氢,故在加氢装置中单纯的湿H2S腐蚀主要存在于低压分馏系统,在反应系统主要存在的是H2S + HCl+H2O+NH3腐蚀环境。
1加氢裂化高压空冷器泄漏分析与防护措施

加氢裂化装置高压空冷器泄漏分析与防护措施技术报告加氢裂化装置高压空冷器泄漏分析与防护措施摘要中石化北京燕山分公司炼油一厂加氢裂化装置由中国石化工程建设公司(SEI)设计,采用中国石油化工集团公司石油化工科学研究院(RIPP)开发的加氢精制和加氢裂化催化剂,流程属于双剂串联、一次通过的加氢裂化工艺,于2007年6月建成投产。
该装置主要加工进口含硫原油的减压蜡油和焦化蜡油,生产符合欧Ⅳ以上排放标准的清洁油品和优质乙烯裂解料。
截至2015年7月25日A-3101/E泄漏,高压空冷器A-3101/A-H使用刚满8年。
针对高压空冷泄漏问题直接影响装置长周期稳定运行,特制定相应措施,并长期严格按要求进行落实,通过对高压空冷腐蚀的分析,及时通过调整注水和监控原料油性质等方法,确保装置长周期运行提供了保障。
关键词:高压空冷器氮含量氯含量注水前言2 Mt / a 加氢裂化装置是中国石化北京燕山分公司炼油厂10 Mt 炼油改造重点工程之一 ,采用石油化工科学研究院( R IP P) 开发的提高尾油质量的加氢裂化技术及配套催化剂 ,由中国石化工程建设公司( S EI) 设计 ,于 2007 年 6 月建成投产。
该装置主要加工高硫劣质进口原油的减压蜡油和焦化蜡油 ,生产符合欧Ⅳ以上排放标准的清洁油品和优质乙烯裂解料 ,对首都北京的环境改善和燕化公司总体经济效益的提升都有重要的现实意义。
在长期加工高硫原油的情况下,设备腐蚀问题不容忽视 ,尤其是在生产过程中曾遇到高压空气冷却器(高压空冷器) 管束泄漏问题 ,给装置正常生产运行带来了隐患。
据资料分析[3 ],因高压空冷器腐蚀泄漏而导致加氢裂化装置非计划停工的不在少数 ,可见通过对其腐蚀分析与监测 ,并采取有效的防腐措施对装置长周期运转有着重要意义。
2 装置流程与设计条件2.1 工艺流程2 Mt / a 加氢裂化装置反应流出物及其注水示意流程见图 1 。
反应产物与混氢原料油换热后进入热高压分离器 ,反应产物在热高压分离器中进行油气分离 ,热高分气体分别与冷低分油循环氢换热 ,再经高压空冷器冷却至约50 ℃进入到冷高压分离器进一步进行油气分离。
加氢装置高压空冷器的腐蚀与防护

检测方 位 : 面 对设 备 入 口侧 ( 北侧管箱 ) , 以
J 面 为第一 排 , 从上 向下计 排数 , 每排 从左 至右计
管数 。其 中第 1 , 2 , 5和 6排 的衬 管在设 备 管程 介
质 的入 口侧 , 第 3和第 4排 在另 一侧 。 …… … - l 箱
的方法 。每 台翅 片管 共有 2 6 7根 。
表 1 第 二 空 冷 器 主 要 技 术 参 数
有, 设 备 失效 后 泄 漏 、 爆 管 的危 害 严 重 , 有 时 会造 2 高 压 空冷器 运 行情 况 渣油 加 氢装置 共 有 A和 B两 列 , 每 年 运行 周 期为 8 4 0 0 h , 装置可实现单歼单停 , 停 工 期 问 更 换催 化剂 , 保 证催 化 裂化装 置 原料 的供 应 。 2 0 1 2年 B列 第 二 空 冷器 G 台 出现 衬 管 部 位 渗油 情况 , 根 据现 场 实际情 况 , 确定 停工 更换 空 冷 器 。从 罔 1巾可 以 明显看 m在 翅 片处有 渗漏 的 汽 泡 。2 0 1 3年 检修 时 发现 在 2 0 1 2年 更 换 的 空 冷 器 入 口衬管 大 部分 脱 , 现场 用 铜 棒 复 位 后 再 用 胀
常生产操 作 , 做 到 高压空冷 全开 , 保 证物流 分配均 匀 , 做好 高压缓蚀 剂的 注入 工作 ; 从 高压空冷 器
腐 蚀 系数 范 围 选择 不 同材 质 高压 空冷 ; 加 强 了 注 水 水 质 的控 制 ; 改进 了 高 压 空 冷 器入 口设 备 结 构 , 并将衬 管材质由钛材改为 3 1 6 I 。通 过 多方 面 措 施 , 保 障 了装 置 长 周 期 运 行 , 关键词 : 高压空冷器 腐蚀 防 护
加氢裂化高压空冷器腐蚀分析与防护

关 键 词 :高压 空 冷 器 结 构 冲刷 腐 蚀 防 护 加 氢 裂 化 装 置
19 9 0年 以来 , 国 的炼 油 行 业 由 于 油 品 质 我 量 和环 保 等 要求 , 陆续 建 设 了许 多 加 氢装 置 , 从
最早 引进 技术 的茂 名石 化公 司加 氢裂 化装 置 , 到
并提 出防护措 施 。
1 设 备 概 况 2 1 腐 蚀 泄 漏 .
图 1 高 压 空 冷 器 结 构 示 意
●为 十 8 5mm×o 7 1. . 5mm×6 0mm 钛 衬 管 处 0
2 设 备腐蚀 情 况
20 0 6年 4月 2 2日下 午 6点 , 操作人员发现 高
维普资讯
扬 子 石 油 化 工
Hale Waihona Puke 20 0 7年第 2 2卷 第 1期
检 发现 高压空 冷器 A一5 1 1 3 0 E入 口管 箱 与管 束 胀 接 处 出现 高压 油气 渗漏 , 置 降 压处 理 , 于 装 并 当天 1 4点 开 始 停 工 , 停 工 过 程 中, 发 现 在 又
2 中国石 化扬 子石 油化 工股 份有 限公 司炼 油厂 ) .
摘 要 : / 1Mta中压 加 氢 裂 化 装 置 高 压 空 冷 器 在 新 投 运 1 6个 月 后 连 续 2次 出 现 腐 蚀 泄 漏 事 故 , 成 装 置 非 计 划 停 工 造 2 。对 高 压 空 冷 器 的腐 蚀 原 因进 行 了分 析 , 和 进 口高 压 空 冷 器 进 行 对 比 , 为进 料 配 管 设 计 和 高 压 空 冷 器 结 构 形 式 3d 并 认 的不 合 理 , 致 进 料 分 配 不 均 匀 , 部 流 速 偏 大 , 空冷 器 管 口和 衬 管 产 生 冲 刷 腐 蚀 , H2 H2 — Hc— NH3双 相 导 局 使 在 一 s l 区加 快 了 冲 刷 腐 蚀 , 检 修 进 行 了 总 结 并 提 出 了设 备 改进 和 防护 措 施 。 对
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析

加氢装置高压空冷器的防腐设计分析
加氢装置高压空冷器作为关键设备之一,其防腐设计分析对设备的安全运行和寿命具有重要影响。
本文将从防腐设计的必要性、防腐设计的原则以及防腐设计的方法三个方面进行分析。
一、防腐设计的必要性
1.1 加氢装置高压空冷器的工作环境复杂,介质中含有酸性气体、高温高压等因素,容易引起设备表面的腐蚀。
从而影响设备的维护周期和寿命。
1.2 加氢装置高压空冷器一旦出现腐蚀,将会对生产过程造成严重影响,甚至可能导致设备泄漏、爆炸等严重事故。
1.3 在涉及到加氢装置高压空冷器的设计和制造中,对防腐蚀的要求也是非常高的,需要保证设备在安全的工作环境下长期运行。
2.1 选择合适的材料
加氢装置高压空冷器通常采用不锈钢等耐腐蚀材料为主要材质。
在选材时,需要根据介质的特性和条件设计选择合适的材料,以确保设备在复杂的工作环境中能够长期抵抗腐蚀。
2.2 采用防护措施
在加氢装置高压空冷器的设计中,可以采用防护措施来增强防腐蚀的能力,比如采用喷涂耐腐蚀涂层、选择合适的防腐蚀涂层等来保护设备的表面。
2.3 定期维护
及时对加氢装置高压空冷器进行检测和维护,定期清洗设备内部和表面,确保设备的防腐蚀措施的有效性,延长设备的使用寿命。
在加氢装置高压空冷器的制造中,需要选择合适的材料,确保其耐腐蚀、耐高温、耐高压的性能,以应对工作环境中的腐蚀威胁。
3.3 增强维护措施
加氢装置高压空冷器的防腐设计分析对设备的运行安全和寿命具有重要影响。
在日常生产和制造中,需要从选择合适的材料、采用有效的防护措施以及加强维护措施等方面着手,全面做好防腐设计,确保设备的安全运行和长期使用。
加氢高压空冷器腐蚀原因分析及对策

l 概
况
某公 司炼 油 系统 2 Mt / a高 压加 氢 裂化 装 置 随 着运 行时 间 的增 长 , 逐 渐 暴露 j f I 的 高压 空 冷 器 腐 蚀 问题 , 已严重 威 胁装 置 的安 全生 产 。2 0 1 5年 7月 2 5 日, 高压 加 氢装 置 高 压空 冷 器 A 一 3 1 0 1 E第 l 8根 管 束 f } j 现泄 漏 , 漏点 位 于距 钛管 末端 5 6 5 i l l n l 处, 见罔 l 。装 置 安 排 停 T 处理 , 将 其 吊装 到 检 修基地 进 行堵 管处理 , 打 压过 程 中发现 第 2 3根 管 束泄 漏 , 漏 点 位 于距 钛 管 末 端 5 0 I l l I 1 1处 , 见图 2 , 由图 2可 知 , 管 束上 侧点蚀 坑 局部连 接 成片 , 深
垢下腐蚀及 N H H S; 中 蚀 管 柬 引起 的 腐 蚀 泄 漏 提 出 了控 制 工 艺 指 标 ( 原 料 氯 质 量 分数 不超 过 2
g / g , 氮质量分数 不超过 0 . 1 2 %) 、 升级 材质和增加截断 阀等防护措施
关键词 : 高压 空冷 器 铵 盐腐蚀 垢 下 腐 蚀 冲 蚀
管 束发生泄 漏 , 漏点位 于距 钛管 末端 l 1 0 0 f i l m
处, 管 束 上侧 点 蚀 坑 局部 连 接 成 片 , 深 处穿 孔 , 下
侧 腐 蚀不 明 , 图3 。
台 2台 空冷 器 抽取 各 排 有 代 表性 的管 束 共 计 4 5
根, 进 行 剖 管 检 查 。 同 时 对 有 漏 点 的 管 束 进 行
加氢 高压 空冷 器 腐 蚀 原 因分 析 及 对 策
王 静, 李淑娟
1加氢裂化高压空冷器泄漏分析与防护措施

加氢裂化装置高压空冷器泄漏分析与防护措施技术报告加氢裂化装置高压空冷器泄漏分析与防护措施摘要中石化北京燕山分公司炼油一厂加氢裂化装置由中国石化工程建设公司(SEI)设计,采用中国石油化工集团公司石油化工科学研究院(RIPP)开发的加氢精制和加氢裂化催化剂,流程属于双剂串联、一次通过的加氢裂化工艺,于2007年6月建成投产。
该装置主要加工进口含硫原油的减压蜡油和焦化蜡油,生产符合欧Ⅳ以上排放标准的清洁油品和优质乙烯裂解料。
截至2015年7月25日A-3101/E泄漏,高压空冷器A-3101/A-H使用刚满8年。
针对高压空冷泄漏问题直接影响装置长周期稳定运行,特制定相应措施,并长期严格按要求进行落实,通过对高压空冷腐蚀的分析,及时通过调整注水和监控原料油性质等方法,确保装置长周期运行提供了保障。
关键词:高压空冷器氮含量氯含量注水前言2 Mt / a 加氢裂化装置是中国石化北京燕山分公司炼油厂10 Mt 炼油改造重点工程之一 ,采用石油化工科学研究院( R IP P) 开发的提高尾油质量的加氢裂化技术及配套催化剂 ,由中国石化工程建设公司( S EI) 设计 ,于 2007 年 6 月建成投产。
该装置主要加工高硫劣质进口原油的减压蜡油和焦化蜡油 ,生产符合欧Ⅳ以上排放标准的清洁油品和优质乙烯裂解料 ,对首都北京的环境改善和燕化公司总体经济效益的提升都有重要的现实意义。
在长期加工高硫原油的情况下,设备腐蚀问题不容忽视 ,尤其是在生产过程中曾遇到高压空气冷却器(高压空冷器) 管束泄漏问题 ,给装置正常生产运行带来了隐患。
据资料分析[3 ],因高压空冷器腐蚀泄漏而导致加氢裂化装置非计划停工的不在少数 ,可见通过对其腐蚀分析与监测 ,并采取有效的防腐措施对装置长周期运转有着重要意义。
2 装置流程与设计条件2.1 工艺流程2 Mt / a 加氢裂化装置反应流出物及其注水示意流程见图 1 。
反应产物与混氢原料油换热后进入热高压分离器 ,反应产物在热高压分离器中进行油气分离 ,热高分气体分别与冷低分油循环氢换热 ,再经高压空冷器冷却至约50 ℃进入到冷高压分离器进一步进行油气分离。
加氢裂化装置高压空冷器防腐蚀控制事项

2 高 压 空 冷 器 检 修 注 意 事 项
( 《 空气冷却器维护检修规程 执行 。
羞
釜 睾
誓
( 1 ) 高压空冷 器的检 维修 应参照S HS 0 1 0 1 0 — 2 0 0 4 分数最高 已超过 1 0 %。
技
术
A P I 9 3 2 -B 要求进行控制。
( 7 ) 冬季空冷 器出 口温度不能过低 ( 应定指标 ) ,
换。
( 7 ) 定期对 高压空 冷器出入 口管 线、弯头、三通
充分利用百叶窗调节温度 。
在 合理 范 围内 ,对 于有循 环氢脱 硫的装置 ,应保 证
及管箱进行定点测厚。
( 8 ) 在 原料油 劣质 化后为了 把腐蚀因子K p 值控制 3 加氢裂化高压空冷腐蚀原 因分析
循环 氢脱硫 系统 的正常运 行 ;没 有循环氢 脱硫装 置
循环氢 中硫化氢含量不超标 。 冷器风机 的运行 情况和 高压空 冷器管 束运 行情 况 ,
包括是 否有渗漏痕迹 、弯曲变形 、膨胀变形等现象 ,
以放宽) ;同时要保 证总注水量 的2 5 %在注水部位 为 来一根或 几根管子剖开检查 。通过剩余壁厚可计算管 液 相 。注 水的控 制应 充分重视 ,特别是 对碳钢 空冷 子的腐蚀速率 ,根据腐蚀速率来确定剩余寿命 。 器 。需要 维 持注 水 点 足够 的剩 余水 相( 保持 剩余 水 ( 5 ) 对运行 没有问题 的高 压空冷 器 ,尽量 不要打
“ 。 … ~
产操作与检维修两方面介绍其防腐蚀注意事项 。
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加氢裂化高压空冷器腐蚀分析与防护第21卷第2期全面腐蚀控制2007年4月全面腐蚀控制TOTAL CORROSION CONTROLVol.21 No.22007年第21卷第2期Apr. 2007章炳华陈江谭金龙(扬子石化股份公司,江苏南京210048)摘要:100万吨/年中压加氢裂化装置反应产物高压空冷器在新投运16个月后连续2次出现腐蚀泄漏事故,造成装置非计划停工23天。
本文对高压空冷器的腐蚀原因进行了分析,并和进口200万吨/年高压加氢裂化装置进行对比分析,认为进料配管设计和高压空冷器结构型式的不合理,导致进料分配不均匀,局部流速偏大,使空冷器管口和Ti衬管产生冲刷腐蚀,在H2-H2S-HCl-NH3双相区加快了冲刷腐蚀。
在总结经验的基础上,提出了设备改进和防护措施。
关键词:高压空冷器H2-H2S-HCl-NH3 冲刷腐蚀防护中图分类号:TE986 文献表示码:A 文章编号:1008-7818(2007)02-0026-04The Corrosion Analysis and Protection of High-pressure Air Cooler in HydrocrackerZHANG Bing-hua, CHEN Jiang, TAN Jin-long(Yangzi Petrochemical Co., Ltd., Nanjing 210048, China)Abstract: Corrosion leakage occurred continuously 2 times to the reactor effluent high-pressure air cooler in 1Mt/amedium-pressurehydrocracker after it had been put into effect for 16 months. It caused shutdown of the system without planning for 23 days. By the analysisof the corrosion of high-pressure air cooler and the contrast to the imported 2Mt/a high-pressure hydrocracker, it was drawn that theinconsequence of the feeding tubing design and thehigh-pressure air cooler structure brought out the uneven distribute of the feedstock. Sothe large local velocity of flow appeared which led to the erosion of the pipe mouth of air cooler and the Ti liner. At the same time the erosionwas accelerated among the H2-H2S-HCl-NH3 dual-phase zone. The corrosion analysis was summarized and the improving measures for theequipment, the protection of it were given in the article.Key words: high-pressure air cooler; H2-H2S-HCl-NH3; erosion; protection1990年以来,我国的炼油行业由于油品质量和环保等要求,陆续建设了许多加氢装置,从最早引进技术的茂名加氢裂化,到后来自主设计建设的镇海、齐鲁、金山、高桥、金陵、湛江等加氢裂化装置陆续建成并投产。
在这些装置投产后,陆续有加氢换热器、高压空冷器腐蚀泄漏的报告。
扬子石化100万吨/年中压加氢裂化装置由中国石化工程建设公司(SEI)设计,中石化第二建设公司安装,装置于2005年1月31日投用。
反应产物高压空冷器A-53101是该装置的重要设备,共8台,由SEI设计、哈尔滨空调器厂制造。
2006年4月22日和2006年5月22日分别出现腐蚀泄漏事故,并造成装置非计划停工23天,造成巨大的经济损失。
本文对高压空冷器的腐蚀原因进行了分析,对检修进行总结并提出了设备改进和防护措施。
1 概况1.1 设备技术参数设计压力11.2MPa,工艺介质主要包括循环氢、反应生成油和水,额定工况时的处理量分别为2228m3/h(190000Nm3/h)、150m3/h和10T/h,为两相流体,油气中含2%的硫化氢和少量氨,水为不含O2、Mg2+和Cl-等的除氧水。
设备主要参数见表1。
表1名称介质型号换热面积( m2 )温度( ℃)压力( MPa)管箱材质加氢裂化高压空冷器主要参数反应产物高压空冷器反应产物,H2SGP9×3-6-193-13.1S-23.4/DR-Ⅲt基管191/翅片4470设计210/操作135设计13.1/操作11.216MnR(HIC)作者简介:章炳华,男,(1962-),高级工程师,中国防腐蚀大师,长期从事石油化工设备防腐蚀及保温等技术工作,发表论文20多篇。
—26—续表1换热基管材质法兰材质衬管容积(L)管程数管数加氢裂化高压空冷器主要参数10#16MnTi, ф18.5×0.75×600mm9103管程91根×3管程×8台强度焊+强度胀1.3.2 循环氢性质循环氢性质见表3。
表3循环氢氢气甲烷氮气硫化氢单位%(v/v)%(v/v)%(v/v)mL/m3mL/m3循环氢性质最大96.118.19.928000*100最小79.71.60.1平均90.66.982.21<10<20管束管板连接型式1.2 结构形式高压空冷器型号GP9×3-6-193-13.1S-23.4/DR-Ⅲt,高压丝堵式结构,对称型集合管布置,见图1。
NH3* 未开循环氢脱硫, 开循环氢脱硫后,硫化氢浓度基本<10×10-6。
2 设备腐蚀情况2.1 腐蚀泄漏2006年4月22日晚6点,操作人员发现高压空冷器A-53101C翅片管束渗漏,泄漏速度在5滴/分,车间采取了紧急特护处理。
2006年4月24日下午,泄漏速度增大,停车对该管束进行堵管处理。
此次造成非计划停车9天。
2006年5月22日5点40分,操作人员巡检发现高图1 高压空冷器结构示意图压空冷A-53101E入口管箱与管束胀接处出现高压油气渗漏,装置降压处理,并于当天14点开始停工,在停工过程中,又发现A53101F、H在同样部位各有一处泄漏。
对高压空冷器停工检修,更换了130根衬管,堵管18根,将空冷器A、B分别和E、F进行对调。
本次造成非计划停车14天,严重影响了装置的正常连续运行,并影响到1.3 工艺技术参数1.3.1 原料油性质原料油性质见表2。
表2单位密度馏程HK10%50%90%KK硫氮碱氮氯离子铁离子水含量沥青质残炭℃℃℃℃℃wt%1×10-61×10-61×10-6原料油性质指标≯915最高923.8最低824.6平均值889.34kg/m3了全公司的物料平衡,经济损失巨大。
2.2 腐蚀检查拆卸所有的4368个高压丝堵,对管束管板焊接部位、衬管部位进行全面检查。
采取的措施有着色、内窥镜检查。
通过检查发现:对E台管束泄漏的管子检查发现入口2cm处已经腐蚀减薄贯通,面积为0.8 cm×2cm。
从基管入口处明显可以看出穿孔部位朝一个方向,冲刷减薄显刀口腐蚀特征,见图2、图3。
8台空冷器管束中A、B情况较好,D、E、F衬管的冲刷严重。
则说明空冷器可能存在偏流现象。
但每一台管束靠近入口总管两侧的管束管口衬管均是该台冲刷最严重的部位。
说明油气进入空冷器后分配不均匀。
见图4。
313≯380≯425≯515≯2.5≯10003804334855182.6761139327≯1≯1≯300≯100≯0.210.73.24480.0610.0941822363344244290.288818267.61.20.1510.00240.00662573353994604901.57584.11168.303.410.44173.180.0130.0481×10-61×10-61×10-6wt%—27—全面腐蚀控制章炳华陈江谭金龙美国石油学会于2002年9月发表了API 932“加氢反应产物空冷系统的腐蚀研究”。
早期的研究始于1968年,当时的结论是碱性环境中硫化物引起的腐蚀。
这与胺和硫化氢的含量有关,少量杂质如氯和氧也可能有影响。
而且腐蚀形式是对管子端部的冲蚀,因此,限图2 管口焊缝冲刷腐蚀图3 E台管束腐蚀穿孔制流速即可避免这个问题。
而随后的调查发现,问题远比这复杂的多,如它对其他设备和管道也有影响。
1998年API又对24个加氢装置(加氢裂化和加氢处理—加氢脱硫和脱氮)进行了调查。
调查发现在空冷器管头安装奥氏体不锈钢或Alloy 800衬管可有效防止管头的冲蚀,而Alloy 800管子从未发生过管头腐蚀。
调查发现在腐蚀严重的地方,Alloy 800或825可长期使用,有长达17年的使用经验;但氯化物大于50×10-6时,图4 管束管口Ti衬管已局部腐蚀脱落Alloy 800也会发生点蚀。
调查发现在空冷器的进出口管上也发生过腐蚀,尤其在三通、弯头等处为局部腐蚀。
这取决于上游原料,如:催化剂类型和进料质量。
胺盐可以是氟化胺、氯化胺、硫化胺,也可以是这三个的组合。
氯化胺结晶温度最高,其次氟化胺,最后是硫化胺。
胺盐的腐蚀入口管线的腐蚀主要发生在注水点和弯头部位,有些装置成功采用Alloy625、800和825材料防止腐蚀。
另外,强调了入口管道布置要绝对对称,否则,会造成流速不均。
API 932推荐加氢反应产物高压空冷器选材为Inconel625或C276、Incoloy 825高合金,并附加其它技术手段。
Chevron推荐高压空冷器材质Incoloy 825;UOP推荐高压空冷器材质Inconel 625;由于点蚀和应力腐蚀开裂的危险性,同时应避免使用奥氏体不锈钢。
空冷器A53101/A~H采用的管箱材质16MnR(HIC)、管束10#钢是该部位耐腐蚀的成熟钢种,在加氢装置已大量采用。
从管束连接处的腐蚀形貌(见图3、图4)来看,原因应是空冷器管束进口端内衬纯钛管束,在高温、高压、临氢状态下,由于工艺介质呈雾沫状进入管束(气液体积比为13.93:1)。