航煤加氢装置管路的腐蚀及材料选择

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装置选材和腐蚀(装置防腐培训)(UOP内部技术培训之四)

装置选材和腐蚀(装置防腐培训)(UOP内部技术培训之四)
14—机械腐蚀:
1.高温氢腐蚀. 2.H2S侵蚀. 3.氢脆. 4.韧性变差. 5.连多硫酸腐蚀.6.氯腐蚀.7.环烷酸腐蚀. 8.垢下腐蚀.
15—涉及到的腐蚀区域:
1.反应部分的低Cr钢容器:韧性变差. 2.反应部分的不锈钢设备:连多硫酸腐蚀. 3.分馏部分:H2S侵蚀. 4.反应产物空冷. 16—高温氢腐蚀HTHA:
→ → H2 2H0 H0 扩散到金属中
→ CM3+4 H0 3M+CH4
选材和腐蚀----腐蚀
16—高温氢腐蚀HTHA: 1.氢气与碳化铁反应,生成甲烷. 2.不可逆脱碳的结果造成强度和延展性变差. 3.甲烷压力造成内部出现裂纹. 17---从选材上阻止高温氢腐蚀HTHA: 1.形成稳定碳化物倾向:
2.容器,换热器,加热盘管,机泵,压缩机,管道的设计寿
命为10年.
3.碳钢管道和其他易替代设备的设计寿命为5年.

碳钢, 镇静钢
21/4-1Mo-1/4V或 400系列 316,317SS 3Cr-1Mo-1/4V SS
抗H2和 H2S能力
1Cr-1/2Mo 21/4-1Mo或 11/4Cr-1/2Mo 3Cr-1Mo
UOP内部技术培训之四
装置选材和腐蚀(装置防腐培训)
内部资料
选材和腐蚀----材料选择
1---材料选择:
工艺因素: 1.高压:可高达200kg/cm2.2.H2,H2S,NH4HS,Cl存在 3—适度的高温:400℃--455 ℃. 材料性质: 1.强度. 2.韧性. 3.抗腐蚀性. 4.制造适应性. 总体要求: 1.任何一个设备均不要超过设计温度和设计压力. 2.过度超温能够减少设备寿命和降低材料性质.
选材----反应部分

加氢装置介绍

加氢装置介绍
2013-8-17 2
加氢裂化装置原理、流程及特点
加氢裂化是将大分子的重质油转化为广泛使用的小分子 的轻质油的一种加工手段。可加工直馏柴油、催化裂化循环 油、焦化馏出油,也可用脱沥青重残油生产汽油、航煤和低 凝固点柴油。加氢裂化装臵是炼油厂最重要的的生产装臵之 一,在高温、高压、临氢状态下操作。 加氢裂化装臵的工艺流程主要有三种类型方法: ⑴ 一次通过法:所产尾油不参加循环。 ⑵ 部分循环法:所产尾油一部分参加循环,一部分排出 装臵。 ⑶ 全部循环法:所产尾油全部参加循环,不排尾油。 加氢裂化装臵主要设备有加氢精制反应器、加氢裂化反 应器、加热炉、高压热交换器、高压空冷器、高、低压分离 器、高温高压临氢管道、高温阀门等。详见图1、图2、图3、 图4。
2013-8-17 12
H1
H2
H3
凸台
H4
H5
s-k H6
1
图5
2013-8-17
热壁加氢反应器
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加氢裂化装置常用材料
设备名称
加氢精制、裂化反应器 (设计温度≤ 450 ℃/设 计压力8~20MPa) 高压热交换器(温度≤ 260 ℃)
选用材质
板2.25Cr-1Mo(SA387Gr22CL2) +6.5mm(Tp309+347) 堆焊层 或+4mm(TP347)单层浅熔深堆焊 锻2.25Cr-1Mo(SA336F22CL2) + 6.5mm(Tp309+347) 堆焊层或+4mm(TP347)单层浅熔深堆焊 管程:反应流出物:管箱(碳钢、碳钼钢+4~6mm CA;铬钼钢+3mm CA)管板(碳钢、碳钼钢、铬钼钢 + 8mmTP309+347) 壳程:循环氢、原料:壳体(碳钢、碳钼钢、铬钼 钢+ 3mm CA) 管程:反应流出物:管箱(铬钼钢+3mm 1Cr18Ni9Ti 复合板 或 +6.5mm Tp309+347堆焊层 或 +4mmTP347) 管板(铬钼钢+8mmTP309+347或铬 钼钢+8mmTP410) 壳程:循环氢、原料:壳体(铬钼钢+4mm CA;或 +3mm 1Cr18Ni9Ti 复合板;或+4mmTP347;或 +6.5mm Tp309+347堆焊层) 14

炼厂催化重整装置预加氢管道腐蚀与选材

炼厂催化重整装置预加氢管道腐蚀与选材

炼厂催化重整装置预加氢管道腐蚀与选材发表时间:2020-04-30T16:30:16.023Z 来源:《文化时代》2020年2期作者:李冠利[导读] 根据催化重整工艺的特性,分析了重整进料预处理管道的腐蚀特性,并将腐蚀分为湿式H2 S腐蚀和低温腐蚀,高温场所的HCL腐蚀和H2和H2S腐蚀系统。

同时,讨论了在这两个不同腐蚀位置下管道材料的选择,并提出了对低温和湿H2 S耐腐蚀材料以及典型的高温H2耐腐蚀材料的具体要求。

青海油田格尔木炼油厂青海格尔木 816099摘要:根据催化重整工艺的特性,分析了重整进料预处理管道的腐蚀特性,并将腐蚀分为湿式H2 S腐蚀和低温腐蚀,高温场所的HCL 腐蚀和H2和H2S腐蚀系统。

同时,讨论了在这两个不同腐蚀位置下管道材料的选择,并提出了对低温和湿H2 S耐腐蚀材料以及典型的高温H2耐腐蚀材料的具体要求。

关键词:催化重整;加氢管道;腐蚀与选材随着对高辛烷值汽油的需求持续增长,作为炼油厂生产高辛烷值汽油和芳烃的主要装置,催化重整装置已成为炼油厂重要的加工设备之一。

由于国内炼油厂加工的含硫原油数量增加,原油中硫化物和各种添加剂造成的腐蚀已成为影响原油产量的重要因素,导致催化重整装置不能长期进行工作,容易出现安全问题。

因此,对进行管道防腐保护是减少设备腐蚀的基础工作。

1腐蚀介质重整装置的原料主要是从常压装置获得的原油,在部分氢化的局部腐蚀中,HCL和H2S是最重要的腐蚀介质,一方面,在原油蒸馏过程中,一部分由无机盐水分解产生的HCL被带入轻质汽油,添加的各种添加剂中有许多是有机氯化合物,这些有机氯化合物在常压处理和真空处理过程中不容易去除,在氢化条件下的二次加工过程中形成了HCL。

2腐蚀类型2.1低温腐蚀2.1.1湿H2S腐蚀湿H2S腐蚀破坏环境所需的条件之一是液相水的存在。

在湿H2S环境中,材料腐蚀的主要类型是氢致裂纹和硫应力腐蚀。

(1)氢原子渗透到金属材料的内部,遇到裂纹,夹杂物,气孔和其他空隙时,它们会聚集并结合形成氢分子,从而产生很高的内部氢气压力。

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的防腐设计分析加氢装置是炼油厂的关键部件之一,用于将重质石油馏分转化为轻质产品。

在加氢装置中,高压空冷器是一个十分重要的组件,用于冷却高压氢气。

在使用过程中,高压空冷器存在着腐蚀的风险,因此需要进行防腐设计分析,以保证其安全可靠地运行。

高压空冷器通常由碳钢、不锈钢等材料制成,这些材料在高压氢气环境中容易发生腐蚀。

在设计中需要考虑腐蚀问题,采取相应的防腐措施,保证其使用寿命和安全性。

本文将从材料选择、防腐涂层、定期检查等方面对高压空冷器的防腐设计进行分析,并提出相应的建议。

首先是材料选择。

对于高压空冷器来说,材料的选择至关重要。

在高压氢气环境下,不锈钢是一种常用的材料,其具有较好的耐腐蚀性能。

钛合金、镍基合金等材料也具有良好的耐腐蚀性能,可以作为高压空冷器的材料选择。

在选择材料时,需要考虑到材料的机械性能、耐热性能以及成本等因素,综合考虑后选择合适的材料才能保证高压空冷器的防腐蚀性能。

其次是防腐涂层。

除了选择具有良好耐腐蚀性能的材料外,高压空冷器通常还需要进行防腐涂层的处理。

防腐涂层可以有效地阻止高压氢气对材料表面的侵蚀,延长设备的使用寿命。

常用的防腐涂层包括环氧涂层、氟塑料涂层等,这些涂层能够有效地隔绝外部介质,使得高压空冷器表面免受腐蚀的影响。

在选择和应用防腐涂层时,需要考虑涂层的耐压性能、耐热性能、附着力以及对环境的适应性等因素,同时需要确保涂层的质量和施工工艺,以保证其在使用过程中的有效性。

定期检查也是高压空冷器防腐设计的重要环节。

在设备运行中,定期对高压空冷器进行检查和维护,发现腐蚀、磨损等问题及时处理,可以有效地延长设备的使用寿命,保证其安全可靠地运行。

定期检查的内容包括对防腐涂层的检查、设备表面的腐蚀情况的评估、连接部位的密封情况等。

通过定期检查,可以及时发现潜在的问题并采取相应的措施,保证设备的安全运行。

高压空冷器的防腐设计是非常重要的。

在设计中,需要选择具有良好耐腐蚀性能的材料,同时进行有效的防腐涂层处理,并进行定期检查和维护。

2023年设备腐蚀及加氢装置的安全设施

2023年设备腐蚀及加氢装置的安全设施

2023年设备腐蚀及加氢装置的安全设施概述随着科技的不断进步和工业化的快速发展,设备腐蚀及加氢装置在工业生产中扮演着重要的角色。

然而,这些设备也存在一定的安全风险。

因此,为了确保设备的正常运行和操作人员的安全,必须采取一系列安全设施。

本文将探讨2023年设备腐蚀及加氢装置的安全设施。

1. 设备腐蚀的安全设施设备腐蚀是指各种工业设备在使用过程中受到化学或电化学反应的侵蚀。

设备腐蚀可能导致设备的性能下降、损坏甚至引发事故。

因此,必须采取以下安全设施来防止设备腐蚀:1.1. 材料选择在设计和制造设备时,必须选择抗腐蚀性能良好的材料。

目前,一些特殊合金如不锈钢、镍基合金和钛合金具有较好的抗腐蚀性能,可以有效延长设备的使用寿命。

1.2. 腐蚀监测必须安装腐蚀监测设备,实时监测设备的腐蚀情况。

监测设备可以使用振动传感器、温度传感器、电阻率传感器等以及电化学腐蚀传感器等,及时发现并报警设备腐蚀的情况。

1.3. 防腐涂层应根据设备的具体情况,涂覆抗腐蚀涂层,如耐酸涂层、耐碱涂层等。

这些涂层可以有效地防止设备受到腐蚀的侵蚀。

1.4. 定期维护检查必须定期对设备进行维护和检查,发现腐蚀现象及时处理。

定期维护检查包括清洁设备表面、修补涂层、更换受腐蚀严重的部件等,以确保设备的正常使用。

2. 加氢装置的安全设施加氢装置是一种将氢气注入到液体或固体中的装置,应用广泛于化工、石油、冶金等领域。

然而,氢气具有易燃易爆的特性,因此加氢装置必须配备一系列安全设施。

2.1. 爆炸防护加氢装置必须配备合适的爆炸防护措施,如防爆设备、防爆阀等。

这些设备可以在氢气泄漏或发生火灾时,迅速排放氢气,减少事故的发生。

2.2. 溶解氢气监测应安装溶解气体监测设备,监测液体中溶解氢气的浓度。

如果溶解氢气浓度超过安全范围,应及时采取措施,如停止加氢操作、加大通风等。

2.3. 泄漏监测加氢装置必须安装泄漏监测设备,及时发现氢气泄漏的情况。

泄漏监测设备可以使用气体传感器、红外线传感器等,及时发出警报,通知操作人员采取紧急措施。

加氢装置设备腐蚀与防护

加氢装置设备腐蚀与防护
正 确 的 制 造 安 装 、 格 操 作 、 要 的 工 艺 防 护 和 定期 检 测 维修 可使 腐蚀 得 到 控 制 。 严 必 关 键 词 : 氢 装 置 腐 蚀 安 全 防护 加 中 图 分 类 号 :E 8 . T 95 9 文献 标 识 码 : B 文 章 编 号 :0 7— 1X(0 7 0 0 4 —0 10 0 5 2 o )2— 0 3 6
热处理 、 维 组织 等 。对 于在役 压 力容 器或 管道来 纤
说 , 这些 因素 中 , 在 除温度 和 压力外 , 余 因素都 是 其
已定 的 。温 度 和 压 力 越 高 , 化 开 始 的时 间就 越 脆
的质量 分数 也 在不 断上 升 ,大 量 炼 制 加 工 高硫 原
油使加 氢装 置 的设 备 腐 蚀 加 剧 ,出现 了 一些 安 全
集 , 成 局 部 高 压 , 成 应 力 集 中 , 钢 材产 生 龟 形 造 使 裂 、 纹或鼓泡 , 裂 引起 钢 的 强度 、 韧性 下 降与 劣 化 ,
随着石化 工 业 的 发 展 和对 石 油 产 品 需 求 结 构 的变化 ,加氢 工 艺 得 到 了快 速 发 展 和 广 泛 应 用 。 加氢装 置 属 于 临氢 、高温 、高 压操 作 ,物 流易 燃
易爆 ,因此 装 置运行 的安 全 性 倍 受 关 注 。 近些 年 来 ,由于 国 内石油 资 源短 缺 ,大量 进 口包 括 高 硫 原油在 内的各 类 原 油在 所 难 免 ,同时 国 内原 油硫
2 氢 损伤 及 防护 2 1 高温 氢腐 蚀 及 防护 .
2 11 高温 氢腐 蚀 .. 氢腐 蚀是 高 温下 H 侵入 钢 中与 晶间炭 化物 发 2 生化 学反 应 生成 c 4 泡 , : H气 即 F3 ec+2 2 c 4 H 一 H 十+3 e F c 气泡 在 晶 间 空 穴 和非 金 属 夹 杂 物 部 位 聚

2024年设备腐蚀及加氢装置的安全设施(3篇)

2024年设备腐蚀及加氢装置的安全设施概述随着科技的不断进步和工业化的快速发展,设备腐蚀及加氢装置在工业生产中扮演着重要的角色。

然而,这些设备也存在一定的安全风险。

因此,为了确保设备的正常运行和操作人员的安全,必须采取一系列安全设施。

本文将探讨2024年设备腐蚀及加氢装置的安全设施。

1. 设备腐蚀的安全设施设备腐蚀是指各种工业设备在使用过程中受到化学或电化学反应的侵蚀。

设备腐蚀可能导致设备的性能下降、损坏甚至引发事故。

因此,必须采取以下安全设施来防止设备腐蚀:1.1. 材料选择在设计和制造设备时,必须选择抗腐蚀性能良好的材料。

目前,一些特殊合金如不锈钢、镍基合金和钛合金具有较好的抗腐蚀性能,可以有效延长设备的使用寿命。

1.2. 腐蚀监测必须安装腐蚀监测设备,实时监测设备的腐蚀情况。

监测设备可以使用振动传感器、温度传感器、电阻率传感器等以及电化学腐蚀传感器等,及时发现并报警设备腐蚀的情况。

1.3. 防腐涂层应根据设备的具体情况,涂覆抗腐蚀涂层,如耐酸涂层、耐碱涂层等。

这些涂层可以有效地防止设备受到腐蚀的侵蚀。

1.4. 定期维护检查必须定期对设备进行维护和检查,发现腐蚀现象及时处理。

定期维护检查包括清洁设备表面、修补涂层、更换受腐蚀严重的部件等,以确保设备的正常使用。

2. 加氢装置的安全设施加氢装置是一种将氢气注入到液体或固体中的装置,应用广泛于化工、石油、冶金等领域。

然而,氢气具有易燃易爆的特性,因此加氢装置必须配备一系列安全设施。

2.1. 爆炸防护加氢装置必须配备合适的爆炸防护措施,如防爆设备、防爆阀等。

这些设备可以在氢气泄漏或发生火灾时,迅速排放氢气,减少事故的发生。

2.2. 溶解氢气监测应安装溶解气体监测设备,监测液体中溶解氢气的浓度。

如果溶解氢气浓度超过安全范围,应及时采取措施,如停止加氢操作、加大通风等。

2.3. 泄漏监测加氢装置必须安装泄漏监测设备,及时发现氢气泄漏的情况。

泄漏监测设备可以使用气体传感器、红外线传感器等,及时发出警报,通知操作人员采取紧急措施。

航空煤油铜片腐蚀影响因素分析及对策

第38卷第3期2020年5月石化技术与应用Petrochemical Technology & ApplicationVol . 38 No . 3May 2020新氢压缩机(虚线部分为改造后流程)图1装置改造前后工艺流程1.3操作条件航煤加氢装置改造前后的主要操作条件见 表1〇收稿日期:2020 - 0丨-06 ;修回日期:2020 - 02 - 24作者简介:何平(1984—),男,甘肃兰州人,学士,工程师。

主 要从事炼油临氢装置的生产和技术管理工作,已发表论文 6篇c12 工艺流程由图1可知:装置改造前,来自常减压装置 的常一线直馏煤油,经换热后进人反应器,与新 氢发生加氢脱硫和脱氮反应;反应流出物进人分 溜塔进行汽提脱硫和分馏;塔底航煤进人硫化氢 吸附罐,进一步脱除硫化氢后出装置;塔顶油气 经冷凝后,一部分作为分馏塔塔顶回流介质,另 一部分作为石脑油送出装置。

航空煤油(简称航煤)加氢精制技术是将油 品(直馏航煤)中硫、氮、氧等化合物转化为易于 去除的h 2s ,n h 3,h 2o ,并脱除油品中杂质,同时 实现烯烃、芳烃饱和,从而得到具有良好安定性 和燃烧性的产品。

中国石油格尔木石化公司 15万t /a 航煤加氢装置,采用湖南长岭石化科技 开发有限公司研发的航煤加氢技术(FITS ),以直 溜航煤为原料,选用与之配套的喷气燃料催化剂 (牌号为RSS -2),生产满足Y 喷气燃料要求的 产品,并兼顾生产低硫煤油组分;然而,在生产中 发现,航煤产品的铜片腐蚀无法满足公司内控标 准要求。

因此,本工作采取将分馏塔塔底航煤改 为塔顶回流介质,原塔顶回流物料全部外排的措 施,对航煤加氢装置进行了改造,改造后产品铜 片腐蚀稳定在1 a 级,达到企业标准要求。

1工业装置1.1原材料直馏航煤,密度为784.7 kg /m 3,其中含硫、 硫醇、总氮、碱氮化合物、氯化物量依次为623.0, 3.0,8.0,6. 0,1.3 pg /g ,取自格尔木石化公司常 减压装置。

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随着氢气技术的快速发展,氢气充入设施和加氢车辆得到了广泛的应用,并逐渐走向普及化。

加氢装置作为充氢的重要设备,加氢装置中的高压空冷器在加氢过程中起着关键作用。

然而,加氢装置中的高压空冷器由于长期接触高压氢气,其内部易被腐蚀,造成加氢装置的失效,从而影响加氢设备安全稳定运行。

因此,本文将对加氢装置高压空冷器的防腐设计进行分析。

首先,高压空冷器材料的选择是关键。

高压空冷器的常用材料为不锈钢或者铜合金。

不锈钢的耐腐蚀性较强,可以在高压氢气环境下长期稳定工作。

铜合金的导热性能优异,但其在氢气环境下容易被腐蚀,因此使用铜合金应谨慎。

此外,高压空冷器的管道也应注意材料的选择。

由于高压氢气易引起氢脆现象,管道材料的强度和韧性也是设计问题之一。

其次,采用合理的防腐措施是防止高压空冷器腐蚀的关键。

防腐措施可以采用化学镀膜、阳极保护、涂漆等。

其中,化学镀膜是目前较为常用的防腐措施,其可以在高温、高压、高流速等恶劣环境下,形成一定厚度的特殊膜层,有效地防止管道腐蚀。

阳极保护也是一种有效的防腐措施,通过外加电流使被保护金属成为阳极,与阳极材料形成电池,从而实现防腐的目的。

另外,高压空冷器表面涂漆也是一种简单易行的防腐措施,可以在氢气环境下有效地保护高压空冷器的材料。

最后,加氢装置高压空冷器的定期检修和维护也是防腐的重要措施。

定期检修和维护可以有效地发现和防止高压空冷器的腐蚀和漏氢等问题。

检修时,需对高压空冷器进行全面检查,包括外观、材料、管道、防腐措施等方面,发现问题要及时处理,避免后续问题扩大化和加氢安全事故的发生。

综上所述,加氢装置高压空冷器的防腐设计是保障加氢装置安全稳定运行的重要因素,其选择材料、采用防腐措施、定期检修和维护等措施必不可少。

加氢装置企业应该重视高压空冷器的防腐设计,在加氢装置的研发、生产和使用中加强高压空冷器的防腐措施,以避免加氢安全事故的发生。

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随着加氢装置的日益发展,高压空冷器作为加氢装置的重要组件,扮演着重要的角色。

随着空气中各种有害物质对高压空冷器的侵蚀,使其寿命缩短,为此我们需对其进行防腐设计。

1、材料选择。

高压空冷器可选用不锈钢或镀锌钢板等材料,这些材料表面具有一层保护膜,形成一种防腐机制,减缓了大气环境中的腐蚀速度,这些材料可大大提高高压空冷器的使用寿命和稳定性。

2、表面处理。

选用适当的表面处理方法能够大大提高高压空冷器的抗腐蚀性能。

例如,可采用电镀、热镀锌、喷涂等方法进行表面处理,这些方法都能够在表面形成一层抗氧化、抗腐蚀的保护膜。

3、设计结构。

在高压空冷器的设计结构中,应根据环境腐蚀等级选取高耐腐蚀性结构型式。

设计可采用翅片式、板式、管式等类型,结构紧凑、布局合理,同时避免设计过于繁琐的局部结构。

4、选择合适的冷却介质。

冷却介质在高压空冷器的防腐设计中也起到了至关重要的作用。

合适的冷却介质可减缓气体和水分在高压空冷器中对管道和附件侵蚀的速度。

根据工艺的不同,可选用水、空气等作为冷却介质。

5、加强防腐保养。

高压空冷器在使用时需加强防腐保养,特别是在潮湿环境下和冷却介质中含有化学物质的情况下。

对于高压空冷器,应定期使用除垢剂和防锈剂进行清洗和防腐保养。

当发现高压空冷器管道出现腐蚀、裂纹等状况时,要及时采取措施进行维修和更换。

综合以上分析,为了确保高压空冷器的正常运行,其防腐设计是至关重要的。

我们应在选择材料、表面处理、设计结构、冷却介质和加强防腐保养等方面加强管理和技术指导,以确保高压空冷器能够在恶劣环境下正常运行,减少损耗和维修费用的发生。

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航煤加氢装置管路的腐蚀及材料选择
摘要:对航空煤油加氢装置中常见的腐蚀形式进行了分析,主要有湿硫化氢
腐蚀、高温氢氢腐蚀、氨腐蚀和高温氢+硫化氢腐蚀。

在此基础上,本项目拟采
用20#钢作为材料,通过焊接后去应力处理,研究在高湿度H2S腐蚀条件下,选
择20#钢、15 CrMo等典型材料,氨水腐蚀环境选用304 L材料,H2+H2S环境选
用321材料。

关键词:航煤加氢;潮湿硫化氢腐蚀;高温氢蚀;氨水腐蚀;高温氢气+硫
化氢腐蚀;管线材料选择
随着我国社会经济的快速发展及航空航天事业的快速发展,我国对航煤需求
越来越大,对航煤品质提出了更高的要求。

介绍了航空煤油加氢装置中常见的腐
蚀形式:潮湿硫化氢腐蚀、高温氢蚀和铵盐蚀。

四是氢气和硫化氢在高温条件下
的腐蚀。

为了保证装置的安全可靠运行,在管线的设计中,除了要考虑装置和工
艺管线的合理布局,还应注意选材的问题。

0引言
航煤加氢装置的特点:
1、高温高压,在生产过程中,对设备和管道的腐蚀十分严重。

尤其是在生
产过程中,有大量的有机溶剂,这些溶剂的腐蚀对设备和管道的影响更为严重。

2、装置在运行过程中,受不同介质的共同作用,会导致设备和管道发生腐蚀。

例如,原料油中含有大量的酸性介质,生产过程中又会产生硫化物、硫酸、
氢等腐蚀性介质。

3、设备和管道在使用过程中,由于频繁启停和维修等原因,造成管道和设
备发生过腐蚀现象。

例如,在装置运行过程中,经常会出现一些金属脱落的情况。

4、由于装置的特殊性,对管道腐蚀控制要求非常严格。

在管道连接时采用
法兰连接,避免了焊接连接造成的应力集中问题。

由于装置经常检修和调整等原因,对设备和管道进行频繁的拆装与清洗工作。

为了防止上述情况发生,通常采
用法兰连接方式。

1潮湿硫化氢腐蚀
硫化氢(H2S)是一种常见的腐蚀形式,其主要表现为电化学腐蚀和应力腐蚀。

硫在钢材表面形成亚铁硫化物,导致钢材的均匀腐蚀和点蚀;当氢原子渗透到钢
基体中时,会出现局部的应力腐蚀裂纹。

湿法H2S腐蚀裂纹有氢胀、氢致裂纹、
硫化物应力腐蚀和应力诱导氢致裂纹等,其产生的高拉应力、低韧性的缺陷是管
线焊接接头及热影响区[1]。

该腐蚀发生在航空煤加氢装置的冷却系统、反应液换
热器等部分管路上。

采用20#碳钢为主要材料,在潮湿H2S环境中,需要对其焊接后进行去应力
热处理以降低其表面硬度,以降低其在潮湿H2S环境中的应力腐蚀。

目前,国内
多家炼厂已开始采用添加抑制剂的方法来延缓高含水硫化氢腐蚀,而不会降低航
煤的品质。

2 高温度下的氢蚀
氢腐蚀是钢铁材料长时间处于高温、高压、高压力下,钢中的碳化物(渗碳体)与钢中的碳化物(渗碳体)进行反应,产生的甲烷无法向外扩散,会在晶粒
之间累积,从而产生应力集中,从而引起钢结构的开裂和起泡[2]。

高温下的氢蚀
过程有两种:表层氢蚀和内部氢蚀;表面脱碳通常不会引起开裂,只会导致钢的
强度和硬度稍有降低,伸长率有所提高;该过程多发生在220℃以上,高温与氢
气分压耦合作用下,钢材发生开裂、起泡,导致钢材强韧性能大幅降低,且存在
不可逆脱碳现象。

航煤加氢装置的高温氢蚀主要发生在反应釜前、混合后的高温原料油管路及
氢管路上。

选用合适的材料时,需在介质中加氢分压,加上工作温度20-40℃。

通常,220℃以下的钢材选择20#,高于221℃的钢材,则应选择15 CrMo。

3氨浸蚀
在航煤加氢装置的原料线上,硫化氢和氨气发生反应,产生了氢硫氨,即:H2S+NH3=NH3HS。

原料线上的氮气通过催化剂及高温、高压去除,但氮气、氢气与原料中的氯气发生反应,形成NH4Cl;此外,NH4Cl在水中极易发生水解,形成盐酸,具有较高的腐蚀性[3]。

但是,NH3HS与NH4Cl的析出会造成换热设备及管道的堵塞,造成膜下腐蚀。

加氢反应器油气线出口到热交换器的管路一般为20#钢材,并对其进行焊接后去应力处理,并在加氢反应器顶部油气线的出口处增设清洗装置。

但是,我国许多炼油厂该管道都出现了严重的腐蚀现象,为了减少腐蚀,我们提出了使用304 L型奥氏体不锈钢的建议。

4 H_2+H2S在高温下的腐蚀
H2+H2S腐蚀普遍存在于加氢反应器及反应产物换热器对应的管路中,即在240℃以上(240℃)、H2S和H2协同作用下,其腐蚀后果远较氢气和H2S腐蚀更为严重。

H2S含量、温度对腐蚀速率的影响最大。

当H2S摩尔含量低于1%时,其腐蚀速度随H2S含量的升高而迅速增加;在摩尔质量分数大于1%以后,腐蚀速率几乎没有改变。

在315—480℃之间,随着温度的升高,腐蚀速率增大了2倍。

在氢气+H2S的腐蚀条件下,采用纳尔逊(Nelson)和库伯(Couper)曲线对腐蚀介质中的氢分压、设计温度、H2S浓度等参数进行选择,选取的材料的腐蚀速度不得大于0.25 mm/年。

加氢反应器进口的原料管线和反应废液一般为321型奥氏体不锈钢,需要对管线进行焊接后稳定处理。

5影响航煤制品耐腐蚀性的几个重要因素
5.1 硫化氢
硫化氢是一种气态物质,在石油中具有很高的溶解性,它在石油中的溶解符合亨利定律,它在石油中的含量与它的汽相分压成比例,而且随着温度的升高,它的挥发性也会增加,在石油中的溶解度也会降低。

为实现高效脱除,需降低塔
压,促使油挥发,减少气相中H2S分压;提高运行温度,使产物中残余的H2S可
在产物脱硫罐中进行脱除。

5.2硫氢化铵
熔点118度,120度,室温为白色结晶,彻底的升华。

在保证分馏塔运行温
度在120℃以上的情况下,硫氢化铵是一种具有很强腐蚀性的杂质,易于除去。

5.3氯化铵,
氯化铵在室温下是一种白色的结晶,它的沸点是520℃,在(170-210)℃时,它就会发生晶化,在100℃的时候,它就会挥发。

在337.8℃的时候,它就会被
分解成氨气和氯化氢,因为它的结晶温度和分解温度都比较高,所以它是一种很
难被除去的有害杂质。

在某一分馏塔顶部运行温度为160℃、压力为0.35 MPa时,氯化铵结晶一旦在分馏塔中生成,将难以进行气化脱除,进而严重影响产品的防
腐性能。

为实现对氯化铵的高效脱除,必须增大塔内气相流速,将其降低到与之对应
的饱和蒸汽压,促使其挥发,降低操作压力,提高操作温度,对氯化铵的去除具
有重要意义。

单独的氯化铵与铜的反应速度非常缓慢,但是在有水有氧的情况下,它可以与氯化铵进行络合,氯化铵先被水解为氨水和盐酸,在氧气的作用下,氨
与铜生成铜-氨配合物,在氧气存在下,它会失去电子,与盐酸反应生成铜
(NH3)4] Cl配合物。

6结语
航空煤油加氢装置管线腐蚀问题较为严重,通常可通过合理的工艺保护和材
料选择来实现,但相关焊缝的抗火处理与稳定热处理同样重要。

此外,对这些管
线和阀门,还要在线检查,排除火灾隐患。

参考文献
[1]王维宗、贾鹏林、许适群.在潮湿的硫化氢气体中发生的腐蚀破坏案例与
解决方法.石化工业防腐,2001,18 (2):7-13.
[2]王金富.制氢设备用管材的选择.石化行业的防腐与防护.2004.21.
[3]王菁辉、李朝法、杨金辉.
[4]张澄清,中国石油化工研究院石油化工研究院。

石油化工研究院。

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