205B—ⅡB型缓蚀剂在重整装置的应用
重整装置氯腐蚀及防护
重整装置氯腐蚀及防护摘要:研究催化重整装置氯离子腐蚀机理,围绕催化重整装置的流程特点、操作条件、设备选材和制造等方面对重整装置的氯离子腐蚀类型和影响因素进行分析,控制催化重整氯离子腐蚀。
关键词:重整装置氯腐蚀中国石油辽阳石化分公司芳烃厂共有两套重整装置。
50万吨/年重整装置1996年建成,采用UOP的超低压重整连续反应工艺和UOP第二代再生工艺技术。
140万吨/年连续重整-歧化联合装置由中国石化工程建设公司设计,2015年建成,连续重整部分采用UOP最新一代超低压连续重整工艺技术,催化剂再生部分采用UOP CycleMax工艺技术,并采用UOP推出的Chlorsorb工艺技术。
在两套催化重整装置运行过程中,氯腐蚀给装置运行带来一定的影响,有可能出现氯化铵盐造成的换热器管程堵塞、预加氢反应器系统压降增大等故障,影响了装置的平稳运行。
一、氯的来源及影响1氯的来源原油中的氯以无机氯和有机氯的两种形式存在,无机氯一般是指原油中的无机氯盐,主要由氯化钠、氯化镁和氯化钙组成。
石油炼制过程中的电脱盐工序可以去除大部分氯化钠,但是氯化镁和氯化钙难以去除,从而水解生成氯化氢进入下道工序。
有机氯来源很多,一是原油中天然纯在的,二是采油过程中人为添加的含氯化学助剂,三是石油炼化过程中使用的化学助剂可能含有有机氯。
电脱盐工艺基本无法脱除有机氯。
另外在原油的开采输送过程中,为了提高其开采量或为降低其凝固点方便运输,会加人少量的有机氯化物如四氯化碳,这些氯化物一般存在于80~ 130℃的馏分中,随重整原料一起进人重整装置。
固定床的半再生式催化重整装置采用的是全氯型低铂铼催化剂,在重整装置的运行过程中,为了能够很好地发挥其催化剂的活性、选择性和稳定性,要求控制好催化剂的水氯平衡环境,为此需连续不断地注水、注氯,一般使用注人二氯乙烷和乙醇的方法来控制重整催化剂的水氯平衡。
二氯乙烷的注人量一般为1. 5 mg/L ,使得重整副产氢气中有少量的氯化氢进入预加氢单元。
缓蚀剂在炼油化工装置的实际应用
46炼油化工行业作为国民经济中的支柱产业,在各国经济、政治、军事等方面起着重要作用,其安全平稳运行至关重要,而腐蚀是危及炼油装置的重大安全隐患之一[1]。
20世纪50年代缓蚀剂开始应用于炼油行业,其具有良好的缓蚀作用和经济效益,因此发展迅速并成为炼油行业使用最普遍和有效的技术手段之一。
1 实验部分1.1 仪器及试剂分析天平(感量0.lmg),静态腐蚀测定仪,恒温水浴(控温精度为度为±l℃),广口瓶,游标卡尺(精度0.02mm),材质为A3,10#钢,N80,316L,16MnR,304的腐蚀试片,干燥器,常规玻璃仪器;自研N S -1缓蚀剂中和剂(工业级)、盐酸(36%~38%)、石油醚、无水乙醇,以上试剂纯度级别要求均为化学纯。
1.2 腐蚀评定试验方法常压静态腐蚀失重法:腐蚀介质为一定浓度的缓蚀剂盐酸水溶液和装置酸性水,将处理的腐蚀试片置于腐蚀介质中,在常压和一定试验温度下浸泡预定试验时间后,取出试片,用无水乙醇及石油醚清洗,干燥处理后称量,计算失重,取三次平行试验的结果计算平均腐蚀速率,根据相应的空白试验得出缓蚀率。
2 结果与讨论2.1 自研NS-1缓蚀剂评价利用自研NS-1缓蚀剂,考察了不同材质装置上的缓冲率。
白试验中,碳钢A 3试片在盐酸腐蚀介质空白体系中具有较强的腐蚀,A3的腐蚀速率达到28.07g/(m 2·h)。
由于储存罐、输送管道等设备长期使用,如不采取任何防护措施腐蚀作用势必更大。
而在NS-1缓蚀剂水溶液的腐蚀体系中,腐蚀速率均小于2.5g /(m 2·h),NS-1缓蚀剂对不同材质的腐蚀片均表现出了良好的缓蚀效果。
2.2 来自不同车间的酸性水用NS-1缓蚀剂评价利用NS-1缓蚀剂,考察了个车间酸性水的缓蚀率。
在腐蚀介质体系温度85℃。
空白试验A3刚的腐蚀速率达到33.67g/(m 2·h)。
而在NS-1缓蚀剂水溶液的腐蚀体系中,B1,B2,B3,B4车间来的酸性水腐蚀率大于85%,可以看出NS-1缓蚀剂除了焦化(B5)和(B6)脱硫车间以外其他车间酸性水比空白腐蚀速率对表现出了好的缓蚀效果。
连续重整装置塔顶冷却器的腐蚀与防护
2001 年
腐蚀情况比较严重, 堵管 9 根
7 月 19 日 多根换热管减薄泄漏
2001年9月13日 管束发生泄漏
堵管 14 根
2001 年
管束腐蚀严重而发 堵管太多,更换
11 月 25 日 生泄漏
09Cr2AlMoRE 的
管束
3 换热器管束腐蚀原因分析
3.1 重整原料腐蚀性介质分析 重整进料为大庆石脑油,其中含有大量的硫醇、 二烷基硫醚、和噻吩等有机硫化物,同时含有碱氮等 氮化物,硫、氯和氮的含量见表 3。
— 34 —
从抽出的管束上可以看到附着有大量的腐蚀产 物,这种产物主要是由于碳钢管束的腐蚀溶解所产 生的,由于 10# 钢的管束在 Cl- 和 S2- 的双重腐蚀下被 腐蚀溶解后产生大量的硫化亚铁(FeS),相当一部 分附着到换热器表面,而形成垢下Cl-离子的和S2-离 子的聚集并渗透,造成管束大面积减薄最终导致换 热管腐蚀穿孔。说明换热器管束的腐蚀是壳程介质 所造成的。
表7
耐 H2S 介质的腐蚀试验对比表
塔顶油气
H2S:979× 10-6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱg/L 09Cr2AlMoRE 12Cr2AlMoV 08Cr2AlMo 10# 温度:100℃
腐蚀速率: 1.58
V: 10mg/cm2 h
2.28
2.42
9.28
注:浸泡时间 144h
表 8 耐 HCl 介质腐蚀试验对比表(mg/(cm2 ·h))
介质浓度 温度 浸泡时间
09Cr2AlMoRE 12Cr2AlMoV 08Cr2AlMo 10#
3%HCl 80℃ 24h 5.17
7.68
12.7 21.9
从表 7 和表 8 中不难看出,09Cr2AlMoRE 钢有 很强的抗H2S和HCl的能力,远超过了其它几种钢材。 09Cr2AlMoRE 成分设计是合理和先进的,在炼制时 适当地降低了材质的含碳量(C ≤ 0.09%)以提高可 焊接性能,Cr 和 Al 元素的加入使金属晶粒的表面钝 化形成保护膜,适量的 Mo 元素提高其稳定性,稀土 元素 RE 的加入可以细化钢的晶粒,改善钢材的焊接 性能,提高钢的回火稳定性和抗高温蠕变的性能,将
浅析连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护分析
浅析连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护分析连续重整装置预处理系统在工业生产中扮演着非常重要的角色,它们用于处理原材料、中间产品和成品,以确保产品质量和生产效率。
这些预处理系统经常受到腐蚀的影响,如果不得当地进行防护分析和腐蚀控制,将会带来严重的后果。
本文将对连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护进行分析,为工业生产提供参考和指导。
一、腐蚀的原因分析连续重整装置预处理系统面临着多种腐蚀的危险,主要原因可以归结为以下几点:1. 化学腐蚀:各种化学品在高温、高压条件下容易发生腐蚀作用,而连续重整装置预处理系统中往往使用的就是这类化学品。
2. 电化学腐蚀:系统中存在不同金属之间的接触,在受到潮湿、腐蚀性气体和液体的作用下,会形成电池,导致电化学腐蚀的发生。
3. 热蚀刻蚀:高温、高压条件下,金属表面可能产生热蚀刻蚀现象,加速金属的腐蚀速度。
4. 磨擦腐蚀:系统中存在运动部件,当摩擦副受到化学环境的影响时,会出现磨擦腐蚀现象。
二、防护分析针对连续重整装置预处理系统的腐蚀问题,我们可以采取以下几种防护措施:1. 材料选择:首先要选择耐蚀材料,比如不锈钢、镍基合金等,以减少系统受到腐蚀的影响。
2. 表面处理:采用表面镀层、喷涂等方法,提高金属的耐蚀性。
3. 防护层:在系统表面形成一层防护膜,阻隔化学物质对金属的腐蚀作用。
4. 控制环境:控制系统内部的温度、湿度、气体浓度等环境因素,减少腐蚀的发生。
5. 定期检测:对系统进行定期的腐蚀检测,及时发现问题并进行修复。
三、案例分析某企业的连续重整装置预处理系统遇到了严重的腐蚀问题,导致生产效率下降、产品质量不稳定。
经过对系统的腐蚀和防护进行分析后,采取了以下措施:1. 更换材料:对受腐蚀严重的部件进行了材料更换,选用了耐蚀性更好的不锈钢材料。
通过这些措施的实施,该企业的连续重整装置预处理系统的腐蚀问题得到了有效的控制,生产效率和产品质量得到了提升。
四、结论连续重整装置预处理系统的腐蚀问题是一个需要高度重视的工业生产难题,但通过科学的分析和有效的防护措施,这一问题是可以得到有效控制的。
浅析连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护分析
在未来的研究中,可以重点关注以下几个方面来进一步探讨连续重整装置预处理系统腐蚀与防护的问题:
1. 新型防腐涂料的研究:可以通过研发具有更好耐腐蚀性能的新型防腐涂料,来提高预处理系统的防护能力。这可能涉及到材料科学、化学工程析:可以通过对预处理系统内部的腐蚀机理进行深入研究,了解不同腐蚀因素之间的相互影响,以制定更为有效的防护策略。这需要借助工程学、材料科学等多个学科的知识来进行综合分析。
2. 正文
2.1 连续重整装置预处理系统的组成
连续重整装置预处理系统是工业生产中的一个重要组成部分,主要由进料系统、反应器、分离器、脱除器和产品处理系统等组成。其中,进料系统用于将原料物质输送至反应器进行处理,反应器是进行化学反应的主要设备,分离器用于将反应产物与废物进行分离,脱除器则用于去除反应过程中生成的副产物或废物。最后,经过产品处理系统处理后的产品可以得到纯净的化学品或物质。
研究目的:通过对连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护进行分析,探讨在工业生产中如何有效地延长系统的使用寿命,减少维护成本,提高生产效率。具体目的包括:1.研究连续重整装置预处理系统的组成和工作原理,深入了解其结构和功能;2.分析腐蚀对系统的影响,探讨不同腐蚀程度对系统性能的影响;3.探讨涂层防护、防腐涂料和更换耐腐蚀材料等防护措施的有效性和适用性,为系统的保护提供科学依据;4.总结预处理系统腐蚀与防护的重要性,强调保护系统设备的重要性和必要性;5.探讨未来可能的研究方向,为进一步提高系统防腐性能提供思路和建议。通过本研究,旨在为工业生产中预处理系统的腐蚀问题提供有效的解决方案和科学依据,促进生产过程的可持续发展和提高生产效率。
2.3 防护措施一:涂层防护
涂层防护是一种常用的防腐蚀措施,通过在金属表面形成一层保护性涂层,可以有效阻止金属与外界介质的接触,减少腐蚀的发生。在连续重整装置预处理系统中,涂层防护的主要作用是保护系统中的金属设备和管道不被腐蚀损坏。
连续重整装置预处理系统腐蚀问题攻关
2017年09月连续重整装置预处理系统腐蚀问题攻关蔡立栋王俊玲(兰州石化公司炼油厂,甘肃兰州730060)摘要:为解决预处理系统腐蚀问题,车间作了大量工作,通过全面分析生产实际问题,实施多项技措、优化系统运行,有利减缓了系统设备腐蚀,为装置正常生产提供了有利条件。
关键词:预处理系统;腐蚀;攻关1低温腐蚀原因及机理1.1腐蚀介质的来源原油是由95%以上的碳氢化合物混合而成,其余的5%为硫、氯、氮及金属元素构成的有机及无机杂元素化合物,此类化合物含量虽少却影响着整个炼油厂的工艺及产品质量。
从腐蚀与防腐蚀的角度来分析,原油中含的这些杂质有的本身就是腐蚀性介质,如硫化氢、元素硫、硫醇、有机酸等,有的在加工过程会转化为腐蚀性介质。
1.2低温腐蚀机理在无液体H 2O 的环境下,低温的HCl 、H 2S 气体对金属的腐蚀性非常小。
但在低温部位HCl 腐蚀环境中,设备腐蚀的三个过程如下:阳极过程:Fe→Fe 2++2e 阴极过程:2H ++2e→2H→H 2↓2H(渗透到钢材中)腐蚀形态主要表现为设备均匀减薄。
2为解决预处理系统腐蚀问题,车间已作了大量工作,通过全面分析生产实际问题,实施多项技措、优化系统运行,有利减缓了系统设备腐蚀,为装置正常生产提供了有利条件(1)针对预处理系统设备腐蚀,影响原料脱水效果较差,引起重整进料水含量偏高问题,优化汽提塔、预分馏塔C102、C101工艺操作条件,改善汽提、分馏效果。
2016年3月份以来,由于汽提塔塔盘腐蚀,汽提效果不理想,同时汽提塔、分馏塔顶回流罐水包子液位计显示偏差较大,回流带水,造成重整进料中的水含量持续上升,由正常生产的平均40ppm 上升至70ppm ,,最高达100PPm ,严重超标。
由于水含量偏高,影响了重整催化剂活性,降低了催化剂的比表面积,增加了催化剂的破碎磨损,缩短了催化剂使用寿命。
装置在力求班组加强切水的基础上,优化分馏塔、汽提塔操作条件,将分馏塔、汽提塔的塔底温度分别由原来的155℃、185℃提高至165℃、200℃,并保证汽提塔塔顶温度100℃以上。
SF-121B缓蚀剂在重整装置的应用
未受有机物及铁 的污染 。 可能是树脂失效 。 如果是树脂颜色
效果
1S 一 2 B 型缓 蚀 剂 作 用 机 理 F 11 1 主 要 理 化 性 质 . 1
缓蚀剂注入后 , D 1 1 在 一 0 处进行脱 水分析 F “浓度 和 e p H值 , 其变化情况见表 2 。
表 2 缓蚀剂使用前 后 D一 0 1 1脱水数据分 析(04年) 20
哈尔滨石化分公 司 2 0k a 5 f 重整装 置, 2 0 以来 , 自 00年 由于掺炼俄罗斯原油 , 备的腐蚀 问题 日益严重 。 设 因此对装 置 的防腐措施进行 了调整 ,在预分馏塔顶注缓蚀剂防腐效 果 比较 明显 。 由于考虑到重整进料 对硫 、 氮及金属等杂质有 严 格的要求 , 因此必须 慎重选用缓蚀 剂。 装置从 20 该 0 0年
2 标 定 空 白样 . 2
在注缓蚀剂前 ,先注盐水 进行 F “浓度 和 p e H值 空白 样标定。 在完成几组注前空 白样标定分析后 , 开始连续 注入
缓蚀剂。
维普资讯
炼 油 与 化 工 R FNN N H M C LID sR E IIGA DC E IA U T Y N
由于这种离子对溶液中的氢离子 fC 和 H S解离后的 H l
从 表 2可以看出 : 随着缓蚀 剂的注入 , e 度大幅减 F“浓
小 ,由 1 5 / 3 L左右降到了 1 mg mg . / 0 L以下 ; 一 0 水 中 p D 11 H 值 上升 , 由弱酸性变 成弱 碱性 , 表明 S - 2 B型缓 蚀剂 这 F 11
的缓蚀作用 明显 。
设备检修 中, 通过对设备 内部 的检查发现 , 预分馏塔及 回流罐 内部腐蚀情况 明显好于注缓蚀剂前 ,腐蚀物大大减 少。 对预分馏塔馏出管线 弯头壁定点测厚数据表 明 , 壁厚减 薄趋 势明显 减缓 , 这说 明 了 S 一 2 B型缓蚀 剂起 到了很好 F 11
连续重整装置反应再生设备腐蚀特征分析与防腐措施研究
连续重整装置反应再生设备腐蚀特征分析与防腐措施研究摘要:连续重整装置采用原料C6~C11石脑油馏分进料,进料组分存在硫,氮,氯等杂质,催化剂再生注氯和反应再生的特定工艺环境对连续重整装置反应再生设备造成腐蚀。
本文主要分析连续重整装置反应再生设备的腐蚀机理以及腐蚀特征,并提出了相应的防护措施.,保证了连续重整装置的长周期运行。
关键词:连续重整装置;反应再生设备;腐蚀一、氯腐蚀所谓重整装置的氯腐蚀,是指重整催化剂上流失的氯或者重整原料中的氯化物经加氢处理后形成的氯进入重整氢或者循环氢中,引起循环氢中氯含量偏高,从而使连续重整装置反应再生设备发生的腐蚀。
重整装置的氯来源通常有两个:(1)原料本身带入的氯。
随着采油技术的变化与发展,油田采用了化学处理手段来提高采收率,其中有的采用了氯化物,从而造成原油中的氯含量升高,这部分氯在原油中绝大部分集中在汽油馏分,经加氢处理后氯进入循环氢中,引起循环氢中氯含量;(2)重整催化剂水氯平衡需要所带来的氯。
为了充分发挥催化剂的性能,要求催化剂在运转过程中必须保持一定的氯含量。
但循环气中含有一定量的水,使催化剂上的氯不断流失,同时水又起着使催化剂上的氯分布均匀的作用,为此重整催化剂必须注水、注氯实现水氯平衡控制。
但有的装置因反应苛刻度高或气中水含量较高,导致了补氯量增多,循环氢中氯含量升高。
如果没有合适的脱氯措施,就会产生氯腐蚀。
氯离子基于其半径小、穿透能力强的特点,因此能优先地选择吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑,进而造成对设备的腐蚀。
氯离子长期在水溶液中可以加速促进腐蚀反应,容易穿透金属表面的保护膜,造成缝隙腐蚀和孔蚀。
特别是对奥氏体不锈钢等金属会造成开裂危害,加速设备在短期内报废的可能。
因此,预防氯离子对金属设备的腐蚀势在必行。
预防和控制氯腐蚀的措施有:(1)要选用耐腐蚀材料,优化金属设备材质,完善和改进金属设备的防腐功能;(2)严格监控进料氯含量和系统注氯量,合理使用脱氯剂,减少或消除重整反应再生系统中的剩余氯;(3)在装配时,尽量减少应力集中,并使其与介质接触部分具有最小的残余应力,防止磕碰划伤,严格遵守焊接工艺规范;(4)通过加入缓蚀剂,可以增加钝化膜的稳定性,进而达到控制腐蚀的目的,同时有利于受损钝化膜得以再钝化:;(5)无机防腐涂料可以有效预防氯离子对不锈钢的腐蚀,它具有高强度,高韧性,耐温高、耐冲磨,耐老化,耐酸碱盐腐蚀,附着力强等特点,应用范围十分广泛。
连续重整装置工艺设备和管道的腐蚀与防护分析
连续重整装置工艺设备和管道的腐蚀与防护分析摘要:本文以连续重整工艺为研究对象,就相关工艺设备及连接管道在运行过程中所产生的腐蚀问题,以及所对应的防护措施展开了简要分析与说明,望引起各方人员的特别关注与重视,以保障其抗腐蚀性能的有效与可靠。
关键词:连续重整装置工艺设备管道腐蚀防护措施分析连续重整工艺设备要想保障自身运行的安全与可靠,就需要从设备以及相关管道自身运行性能的保障角度入手。
而在多种困扰连续重整工艺设备运行的因素当中,又以腐蚀问题最为关键。
基于此,笔者现针对连续重整装置工艺设备和管道在实际运行中所存在的腐蚀问题、以及相应的防护措施进行简要分析与归纳:1 连续重整装置工艺设备和管道的腐蚀问题分析1.1 Cl-腐蚀问题分析在整个连续重整装置当中,受到连续重整反应的影响,需要通过加入Cl-的方式,确保催化剂能够始终保持良好的额酸性性能。
但在整个连续重整反应过程当中,所产生的重整产物极有可能导致Cl-成分被带走。
从这一角度上来说,为了确保连续重整装置工艺运行的安全与可靠,就需要工作人员在整个重整反应的实施过程当中,持续面向该装置补充相应的Cl-成分,最终也就会导致相关工艺设备以及装置受到极为严重的腐蚀影响。
结合实践工作经验来看,连续重整装置当中出现问题的部分主要集中在:循环系统空冷器装置、分液罐装置、稳定塔装置、以及上述装置之间的联通管道内部。
同时,此类腐蚀问题的最关键难度在于:出现腐蚀问题的管道在处理方面难度较大;并且仅仅通过测厚方式,无法将连续重整装置工艺设备当中存在的Cl-腐蚀点位真实性的反应出来。
1.2 SO2腐蚀问题分析在连续重整装置的运行过程当中,受到溶剂循环系统当中,溶剂老化以及循环系统密闭性失效因素的影响,导致反应过程中的溶剂成分可能发生分解反应,并在分解过程当中形成各种具有酸性属性、且带有腐蚀性能力的成分,其中,最主要的成分就表现为SO2,结合实践工作经验来看,出现SO2腐蚀的主要部位涉及到以下几个方面:溶剂汽提塔内壁及相关构件、回收塔内构件。
浅析连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护分析
浅析连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护分析【摘要】本文主要对连续重整装置预处理系统的腐蚀问题进行分析和探讨。
首先介绍了研究背景和研究意义,指出了腐蚀问题在工业生产中的重要性。
接着分析了腐蚀的原因,探讨了防护方法,并对防护效果进行评估。
在结论部分强调了腐蚀与防护问题的重要性,并展望了未来研究的方向。
通过本文的研究,可以更好地了解连续重整装置预处理系统的腐蚀问题,为相关行业提供防护措施建议,从而提高生产效率和设备的使用寿命。
【关键词】连续重整装置、预处理系统、腐蚀、防护、分析、腐蚀原因、防护方法、效果评估、措施建议、重要性、研究展望1. 引言1.1 研究背景随着工业化进程的不断加快,连续重整装置在化工生产中扮演着至关重要的角色。
随之而来的腐蚀问题却给工业生产带来了一系列的挑战。
连续重整装置预处理系统的腐蚀问题成为了一个亟待解决的难题。
腐蚀不仅会导致设备的老化及磨损,减少设备的使用寿命,更会影响工艺流程的稳定性和生产效率。
腐蚀所产生的废料也会对环境造成负面影响,加重环境压力,针对连续重整装置预处理系统的腐蚀问题进行深入研究具有重要意义。
了解腐蚀问题的产生机制,探讨腐蚀防护方法,评估防护效果,提出防护措施建议,对于解决连续重整装置预处理系统的腐蚀问题具有重要意义。
本文旨在浅析连续重整装置预处理系统的腐蚀与防护问题,为相关领域的研究和实践提供有益参考。
1.2 研究意义预处理系统在连续重整装置中起着至关重要的作用,而腐蚀问题是该系统所面临的主要挑战之一。
对于预处理系统的腐蚀与防护问题的深入研究不仅有助于改善系统的稳定性和可靠性,还能提高装置的运行效率和使用寿命,从而节约维护成本,降低安全风险。
具体来说,研究预处理系统腐蚀与防护问题的意义主要体现在以下几个方面:1. 提高设备的可靠性和稳定性。
通过有效的腐蚀防护措施,可以减缓设备表面的腐蚀速度,延长设备的使用寿命,降低设备故障率,提高系统的稳定运行。
2. 降低维护成本和能源消耗。
对炼油催化重整装置中氯腐蚀相关问题的分析
对炼油催化重整装置中氯腐蚀相关问题的分析【摘要】伴随着我国石化工业产业的发展,在炼油和石油化工生产中催化重整发挥着越来越重要的作用。
催化重整不仅可以生产出高辛烷值的汽油,不断提高所生产汽油产品的质量,还可以生产以芳烃为主的化工基础原料,同时产出的副产品氢气还可以成为炼厂低成本氢气的重要来源。
然而不容忽视的是,氯腐蚀问题始终困扰着催化重整装置,对稳定的生产构成不小的影响。
因此,深入探讨炼油催化重整装置中氯腐蚀相关问题具有十分重要的现实意义。
【关键词】催化重整装置;氯腐蚀;影响;防范措施在石化生产中,催化重整装置应用已较为成熟,但重整装置的氯腐蚀问题始终影响着生产的稳定和生产产品的质量,若产生氯腐蚀现象,则可能造成换热器的管程堵塞、预加氢反应器的系统压降增大、压缩机气阀动作失灵、蒸发脱水塔回流控制阀和压力控制阀失灵等问题,进而引发设备运行故障,严重的话甚至可能诱发重整装置出现较为重大的安全生产事故。
所以必须予以足够的重视。
1.重整装置中氯的来源,以及氯腐蚀对装置的影响分析1.1重整装置中氯的来源以及系统设备中的含氯量在石化生产中,重整原料主要为直馏汽油,其通常是从常减压装置中得来的。
一般情况下,重整原料中含有的氯主要产生于两个方面:一方面,在原油的开采及输送过程中,为提升原油开采量或是为达到降低原油凝固点,以方便运输的目的,常常会在原油中加人少量有机氯化合物,这些氯化合物会随重整原料一同进入到重整装置当中;另一方面,固定床通常有一个半再生式催化重整装置,其所采用的是一般为全氯型催化剂,在重整装置的运行过程当中,为提高其催化的活性,使生产产品的选择性和稳定性更佳,就需要将催化剂水氯环境控制在一个平衡状态下,这样就需要在生产环节中不断地向重整装置中注入水及二氯乙烷或是三氯乙烯,以实现控制催化剂水氯平衡的目的。
以上原因正是重整装置氯的来源,进而产生氯腐蚀的根本原因。
1.2氯腐蚀对重整装置的影响分析在石化生产中,由于重整原料中不可避免地含有大量氯,若无法及时有效地脱离这些氯,其就可能会对重整装置产生较为严重的腐蚀现象,腐蚀还会进一步引发设备及管路的堵塞等问题。
某连续重整装置关键设备腐蚀问题分析及控制措施
某连续重整装置关键设备腐蚀问题分析及控制措施摘要:某石化公司连续重整装置由于长期运行,装置内设备腐蚀情况严重,造成装置多次停工,对装置运行安全与效益带来了不利影响。
为彻底解决这些问题,本文针对重整装置腐蚀机理及防腐措施进行简要阐述,并针对装置内相关设备的腐蚀现象进行了针对性防腐及控制措施攻关,应用效果明显,达到了处理及缓解装置腐蚀的目的。
关键词:装置腐蚀;硫化氢;氯化氢;腐蚀控制1装置内设备腐蚀介质连续重整装置内预加氢原料中硫、氮、氯及反再系统中注入的聚氯乙烯通过,HCN与水后形成酸碱性物质,从而造成预加氢反应后形成硫化氢、氯化氢、NH3加氢及反再系统腐蚀,抽提中加单乙醇氨,环丁砜降解后形成酸与水后形成酸性物质,从而造成抽提系统腐蚀。
2腐蚀机理及情况调查2.1露点腐蚀S和HCN、HCl对金属起腐蚀作用,预加氢汽提塔C-102在催化重整系统中H2C1溶解在水中,由于此时温度较高,导致大量的HCl在水中后,气相生成的NH4聚集,形成局部强酸,导致强烈的H+去极化腐蚀。
FeS+2H+Fe2++HS2Fe+2H+Fe2++H2Fe2+与C1-结合生成FeCl2,与反应产物中的H2S反应,产生硫化铁和盐酸,由此形成成盐酸与硫化氢的循环腐蚀,其中C1-一起的作用尤其大,这种腐蚀体系的腐蚀速度要比单纯的盐酸或硫化氢腐蚀严重的多。
2.2冲刷腐蚀冲刷本身即可破坏FeS膜,而在腐蚀介质的作用下,金属不断以离子状态被冲刷离去。
一方面,冲刷带走腐蚀产物,暴露处新鲜的金属表面,另一方面,使腐蚀介质在流体中更加分散而与金属表面接触的机会增多,因此这些部位的金属壁会很快变薄。
2.3应力腐蚀重整装置的应力腐蚀是金属在固定拉应力和特定介质NH3+HCl+H2S+H20共同作用下所引起的破裂。
金属或合金发生应力腐蚀时,大部分表面并未遭受腐蚀,只在局部出现一些由表及里的细裂纹,这些裂纹可能是穿过晶粒的,也可能是沿着晶界延伸的,随着裂纹的扩展,材料的受力截面减小。
连续低压重整装置埋地管道防腐蚀措施探讨
某 连续 低压 重整 装置 位于 大陆南 方 , 多雨 、 潮 湿、 地下水 丰 富 、 的 p 值 为 74 、 壤 电阻 率 水 H .9 土 ( 下 0 8m处 )5 地 . 30—50Q ・ 地 质情 况复 杂 , 0 m, 装 置 的埋 地 管道 超 过 700m, 0 管径 6 7~ 1 2 1 m 不 等 , 质 有 循环 水 、 油 污水 、 油 和 消 防 m 介 含 污
专
论
C oi 化o e to nP to mi l d sr 石 rso r t工 n腐 e蚀he与a n u ty 油 防 护 o r n&P ci i T c c I
2 1 0 2 , 2 9 ( 3 ) ・ 4 1 ・
连 续 低 压 重 整 装 置埋 地 管道 防腐 蚀措 施探 讨
埋地 管道 的特殊 性 , 蚀泄 漏不 易被 发现 , 易 造 腐 极 成泄 漏事 故 。这 不仅会 导 致经 济损失 、 环境 污染 、 而且 还容 易造成 火 灾 , 至 威 胁 人 员生 命 及 财 产 甚 安全 。 因此 , 究 埋地 管 道 防 腐 蚀措 施 是 非 常 必 研
要 的。现 以某连 续 低 压 重 整装 置 为 例 , 过 对 比 通
2 埋地 管道 腐蚀 原 因分析
2 1 分 析方 法 .
作者简介: 赵月华 , 工程师, 现在中国石化集团洛阳石油化工
程公司施工管理部从事石油化工施工管理工作。Em i -a : l
() 1 调查 分 析法 : 先 对 连 续 低 压 重 整 装 置 首
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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。
胜利炼油厂连续重整装置预处理系统腐蚀问题的探讨
吡啶加氢 C5 H5N + 5 H2 = C5 H12 + N H3 ④脱氧反应 苯酚加氢 C6 H5O H + H2 = C6 H6 + H2O 从上述反应可以看出 ,通过加氢反应生成了 H2 S、HCl 、N H3 、H2O 等腐蚀介质 。虽然装置设有 脱氯反应器 ,但脱氯反应器因设计缺陷 ,导致脱氯 剂床层的高径比不足 3 (接近 3) ,影响了正常的脱 氯效果 。当脱氯剂空速较高或原料氯含量较高时 易造成氯非饱和性穿透 。当 H2 S 和 HCl 在气体 状态时是没有腐蚀性的 ,或者说腐蚀很轻 。但在 冷凝区出现液体水后 ,便形成了腐蚀性极强的 HCl - H2 S - H2O 的腐蚀体系 。而且由于 H2 S 和
N H3 + HCl = N H4Cl 生成的 N H4Cl 在 213 ℃以下可变成固体的 N H4Cl 沉积在金属表面 ,N H4Cl 吸水性强 ,从而在 N H4Cl 垢层下与金属接触处形成湿层 ,并在此发 生水解反应 :
N H4Cl + H2O = N H4O H + HCl | →N H3 + H2O 生成的 HCl 又与 FeS 保护膜发生反应 ,破坏 FeS 保护膜 ,进一步产生腐蚀 。
2 HCl + Fe = FeCl2 + H2 FeCl2 + H2S = FeS + HCl
H2 S + Fe = FeS + H2
FeS + HCl = FeCl2 + H2 S 如此循环反应大大加速了腐蚀过程 。已有实 验证明 ,在高温下 0. 5 %HCl 的 H2 S 饱和溶液中 , 腐蚀速度比无 HCl 的腐蚀速度快 20 倍 。 同时 ,HCl 与 N H3 反应生成氯化铵盐又形成 垢下腐蚀 ,即 :
DN200催化剂在锦州石化连续重整装置的长周期工业应用
DN200催化剂在锦州石化连续重整装置的长周期工业应用摘要:本文介绍了DN200催化剂在中国石油锦州石化公司80万吨/年连续重整装置上的工业应用。
重点阐述了活性标定及催化剂的长周期运转情况。
连续4年的工业应用结果表明,DN200催化剂具有活性高,适用性强的优点,为连续重整装置长周期运行提供有力条件,适用于长周期运行。
关键词: DN200催化剂长周期工业应用引言锦州石化80万吨/年连续重整装置采用美国UOP公司第二代超低压连续重整工艺和第三代催化剂再生专利技术Cycle-Max,由66.16万吨/年预加氢单元、80万吨/年预处理单元、80万吨/年重整反应单元、80万吨/年重整油分馏单元和680千克/小时催化剂再生单元组成。
该装置预加氢单元采用的高空速、低氢油比的DN-200催化剂,已连续运转4年。
本文将重点介绍DN-200催化剂在连续重整装置的长周期工业应用情况。
1 工艺特点及催化剂性质预加氢反应进料为常减压直馏石脑油、加氢处理过的焦化汽油及加氢石脑油的混合石脑油,预加氢的工艺流程为混合石脑油与经过增压的循环氢混合,然后通过预加氢加热炉加热后进入预加氢反应器,在DN-200催化剂的作用下脱除原料中的硫、氮、氧、氯等有机杂质和金属杂质并使烯烃饱和,加氢产物经汽提塔脱除硫、氮、水等杂质后,进入分馏塔,经分馏后,塔底油作为重整反应原料。
DN-200催化剂是标准公司开发的,以镍、钼为活性组分的三叶草型的加氢催化剂,物理性质见表1。
表1 DN-200催化剂物理性质2 预加氢部分工业运转标定为考察预加氢催化剂DN200的活性及稳定性,分别于2012年6月27日(标1)及2014年10月16日(标2)对DN200催化剂进行了标定。
标定时的操作条件见表2、原料及精制油性质见表3。
表2操作条件表3原料及精制油性质通过标上升至2014年的290℃。
表明随着加工量的增加和催化剂积碳的增加,DN-200催化剂活性出现一定程度的下降,但是可以通过提高反应温度来进行弥补,以保证预加氢生成油满足设计指标。
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馏 塔顶 油气抽 出线 内 ,经空 冷器 ( 一1 EC 1)后 ,在 回流罐 0 ( D—1 1)处 进行 脱水 。 0 32 . 使用情况 在注缓蚀剂 前,先注除盐水进行 F 2 e +浓 度和 P H值空 白样 标 定。 在完成几组注前空白样标定分析后 , 始连续注 入缓蚀剂 。 开 在 保护分馏塔 顶空冷 器 、管 线时 ,注 入量为 1 0~3 PP 0 m ( 以塔顶馏 出量计算 )进行注入 。在保护汽提塔塔顶管线时 ,注 入量为 2 0~4 P m( 0 P 对于总进料量) 4 防腐 效果 . 缓蚀剂注入后 ,在 D一1 1处进 行脱水分析 F 浓 度和 P 0 e H 值 ,其变化情况见表 ~2 。
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2 2 用 机 理 .作
精制 原料 中由于含有 s、N、O等 元素 ,因此在预 处理 过 程 中会产生 H, 、NH 、H, 等物 质 , 中 H, NH S O 其 s与 形成 NH HS会在精 制反应的高 压空冷器 、分馏塔 顶部的水相析 出 , 沉积 于设 备表面 , 产生 冲击和垢下腐蚀 。同时 ,由于上述部位的 H, 含量很高也会产生湿硫化 氢腐蚀。2 5 - 1 B型缓蚀剂具 s 0B 有 以下功 能:①成膜性 , 该剂注入 系统后能迅速 分散于水 相 ,同 时在 金属 表面形成牢固而致密的吸附膜 。 ②中和性 , 该剂加入 系 统后能有 效调 整水中的 P 值 ,使局部 P 值升 高 ,可有效防 H H 止 点蚀 。 ③清 净性 ,该 剂 注 入 系 统后 能 有 效 的 对 已形 成 的 NH4 HS垢进行清除 , 防止 冲蚀和垢下腐蚀 的发生。 3 缓蚀剂使用过程 . 31 , 注入流程 将缓蚀剂与除盐水按一定比例配制后经计量泵直接注入预分
6 1 .5
7 3 .6 6 2 9
7 l 5
7 0 .1
3 0 2 0 2 0 2 0 2 0
2. 3l l 9 6 2. 2 3 16 .9 2 .8 71 .3 76 .5
注
7 0 .2
指 标 黄色 举深色 液体
1前 言 .
哈 尔滨石化分公 司 2 0× 1 4吨 /年重 整装 置为两段混氢 、 0 半再生式 重整 。原料预处理部分 采用先拔投后加 氢 、氢 气一次 通过 流程 。 在检 修 中发现分 馏塔 进 料段 以上 、空 冷 器 、 回流 罐及相连管线 均有不同程度 的腐蚀 现象 。塔 盘受液槽 内堆 满 了 泥状腐 蚀物 ,部分浮 阀开启不 灵活 , 重影响分馏 效果 ,同时 严 拔头油管 线也因腐蚀物 的带 入而时常堵塞 。这些状 况严重地影 响 了设 备的 使用寿 命 ,也威胁 装置 的安 全平稳 运行 。 近年来 ,随着公 司掺炼 俄 罗斯原 油比例增加 ,设备的腐蚀 问题进 一步突 出,亟待进行解决 。我装置的防腐措 施必须进行 了调 整 ,在预分馏塔顶 注缓蚀剂是 一个比较 好的解决 方法 。 由 于考 虑到重整进料对硫 、氮及金 属等杂 质有 严格 的要 求 ,因此 必须慎 重选用缓蚀 剂。我装置从 2 0 年 6月开始 使用 2 5 一 Ⅱ 05 0B B型缓蚀 剂 ,不仅取 得了较好 的防 腐效果 ,又没有对 重整催化 剂造 成 任 何影 响 。
维普资讯
S C C NE&TCN 10 FR Al EH(0 YNOM 1 N 1. l O O
工 业 技 术
2 5 -IB型缓蚀剂在重整装置的应用 0B I
于雅滨 ( 中国石 油哈尔滨石 化分公 司 10 5 ) 5 06 摘 要 :重整装置预 分馏塔 顶部分塔 盘及馏 出管线腐蚀严重 ,通过注 入 2 5 ⅡB型缓蚀剂后 ,该塔 回流 罐脱水包内水中 F 2含 0 B一 e 量大幅下 降。而且重整进料中的 s 、N等杂质含量没有增加 ,对预分馏系统缓蚀效 果显 著。 关键词 : 催化重整 腐蚀 缓蚀剂 工业应 用 中图分类号 : Q 5 . T 009 文献标识码 : A
表一 25 一 l 0 B ⅡB型缓蚀 剂理化 指标
参 数
忡: 状
注
6. 6 1
入
6 7 .1 0 l0 3 6 5 .2
静
6 1 .8
62 .2 62 5
63 .0
0
3 0 3 0
3 0
l唾 2
2 8 .0 2. 6 6
I 6 8
6. 4 0
入
8 .1
后
8 0 1 8 0 2
运 动 艘 ( 0C、11 s 2  ̄ 1 ) 1V 1 1
溶 解・
比
j 水互溶 、
1 _1
从上表数据可 以看出 :随 着缓 蚀剂的注入 ,F 浓度大幅 e 减小 ,由 15 / 左右降到 了 2 O / 以下 ID—1 1 中 P 3 mg 1 .mg 1 0水 H 值上升 , 由弱酸性变成中性或弱碱性 , 这表 明2 5 1B型缓蚀 0 B一1 剂的缓蚀作用 明显 。 在 2o 0 6年重整装置更换催化剂期 间,通过对设备 的检 查发 现 ,预分馏塔及 回流罐 内部腐蚀情 况明显好于注缓蚀剂前 ,腐 蚀 物大 大减 少 。对预 分 馏塔 馏 出管线 弯头 壁 定 点测厚数 据表 明 ,壁厚减薄趋 势 明显 减缓 ,这说 明了 2 5 0 B一 1 B型缓蚀 剂 起到 了很 好的减缓设 备腐蚀作用 。表 一 列出了缓蚀剂使用前后 3 预分 馏塔馏 出管线 弯头壁 厚定 点测 厚数据 。
蓑 2 缓蚀捌使用前后 D t 1 -0 胶水数据分析
时 间 注 入浓 度
PⅡ PI
6. 5 1 0 0
P 浓 度
m / 8l
l5 3 l6 2
P H值
6 2 l 6 l ,3
22 5- lB .0 B I 型缓蚀剂作用机理 2I . 主要理化性 质 2 5 - 1B型缓 蚀剂可以与水混溶 ,不含有重金属及其 它 0B 对重整催化剂有毒的物 质。可用 于 H, HC一 一 , s — 1 H O及有机酸 腐蚀 系统 ,在 中和酸性介质的同时能够在金属表面 形成 保护 膜。 主要理 化指标如 表 一I 所示 。