催化重整装置氯的腐蚀及脱氯剂CT-72的工业应用
催化重整装置的氯化铵结盐与腐蚀问题
氯含量/μg·g - 1
6. 5 6. 1 10. 3 19 24. 1 29. 6 39. 7 65 74. 1
收稿日期 :2002 - 06 - 02 ;修稿日期 :2002 - 11 - 10。 作者简介 :陈寻成 ,男 ,1990 年毕业于江苏石油化工学院有 机化工专业 ,学士 ,工程师 。现从事生产技术管理工作 。
摘要 :由于胜利原油加工量的增加 ,致使催化重整装置原料油中氯含量大幅度上升 (设计值为 10μg/ g ,最 高达 74μg/ g) ,因而造成氯化铵结盐并多次发生腐蚀泄漏事故 。分析认为 :预加氢进料含水从而造成 H2S HCl - H2O 腐蚀环境和铵盐水解是造成系统腐蚀的主要原因 。与此同时 ,提出了增设并列脱氯罐及提高设备 材质等建议 。
2 催化重整装置腐蚀情况 2. 1 催化重整装置氯的来源
(1) 原料油含氯 济南分公司以加工胜利油田临商原油为主 ,催 化重整装置原料为常压初馏点~180 ℃石脑油馏 分 。胜利油田长期开采后 ,为了提高其开采量 ,常 加入少量有机氯化物 ,而这些氯化物一般存在于 HK~130 ℃馏分中 ,随催化重整原料一起进入重整 装置 。自 2001 年 10 月起 ,随着胜利原油加工量的 增加 ,催化重整装置原料中的氯含量大幅度升高 , 目前原料的氯含量一直 在 40μg/ g 左 右 , 最 高 达 74μg/ g ,大大高于设计值 10μg/ g(见表 1) 。
(2) 建议对预加氢系统设备和管线进行材质 升级 。目前换热器管和加热炉炉管计划采用洛阳 石化工程公司设备所的铝钛共渗管材 。
(3) 建议在最有可能发生内漏的换热器 (如 : E103 ,E105 的低温部分及 E104) 处增设旁路 ,以便 进行不停车检修 。
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。
氯对催化重整的影响及对策1
氯对催化重整的影响及对策摘要:2#催化重整装置是以催化裂化汽油和石脑油混合为原料,在催化剂的作用下,生产高辛烷值汽油组分的工艺过程,同时副产氢气为加氢改质和汽油加氢脱硫装置提供氢气来源,催化重整装置在芳烃生产和清洁汽油生产中具有非常重要的地位。
文章对催化重整中氯的来源与影响进行了介绍,从而分析了催化重整装置运行过程中氯产生的影响。
针对预加氢铵盐堵塞管路,再生系统换热器腐蚀而进一步提出改进措施。
关键词:重整;氯;影响;脱氯引文:随着油田的长期开采,原油质量下降,增多氯等杂质,加剧了催化重整装置腐蚀。
因此对催化重整装置的腐蚀与防护研究,保证装置长周期安全生产成为一个重要的课题。
1氯的来源及危害1.1催化重整装置氯的来源(1)原料油含氯。
(2)工艺加注四氯乙烯带入。
我公司连续重整装置采用PS-Ⅵ催化剂,由于催化剂不能完全吸附,和再生床层温度高造成部分氯流失在工艺过程中转变为氯化氢进入氢气系统。
因此需在催化剂烧焦、氧氯化及焙烧后对催化剂进行连续不断地注氯,以补充在重整反应及上述再生过程中催化剂上流失的氯。
1.2氯的腐蚀机理有机氯一般不会对金属材质构成威胁,但是经预加氢反应器转化成无机氯后,就变成了活性的Cl一,从而将对金属产生腐蚀。
在HCl、H2S、NH3、H2O同时存在的条件下,介质经换热器冷却到露点温度以下后,HCl、H2S溶于水变成盐酸和氢硫酸,能破坏FeS保护膜,使金属重新暴露,即Fe直接与HCl反应生成FeCl2腐蚀设备,形成对碳钢连续破坏的腐蚀过程。
在冷换设备的露点区,大量腐蚀介质溶解在少量的凝结水中,形成高浓度酸液,使得腐蚀速度加快。
HCl、H2S与NH3反应生成硫氢化铵和氯化铵的盐,从而造成设备、管路的堵塞。
同时HCl以及NH4Cl对设备、管线具有腐蚀作用。
2氯对预处理影响及脱氯措施催化重整工艺装置涉及HCl来源及需要脱除的部位主要有三处,即预加氢、重整副产氢和重整再生气。
重整原料中含有的大量氯,如果不能得到有效脱除,会给后续装置带来严重腐蚀及设备、管路堵塞问题。
催化重整装置氯腐蚀问题分析及处理方法
催化重整装置氯腐蚀问题分析及处理方法摘要:氯腐蚀是重整装置常见的腐蚀原因,这是因为氯具有很高的电子亲合力和迁移性,易与金属离子反应,且常随工艺气体向下游迁移,对设备造成严重的腐蚀并阻塞管道,严重时会导致装置被迫停工检修。
因此,研究氯腐蚀分布及防护措施对保障装置运行稳定性和操作安全性非常重要。
基于此,本文结合某催化重整装置氯腐蚀问题实例,就重整装置氯来源、腐蚀方式及分布情况进行了详细分析,并对当前主流的氯腐蚀防护技术进行了详细阐述。
关键词:催化重整装置;氯腐蚀;脱氯处理0前言重整装置是将石脑油转化为在高辛烷值汽油、芳烃及氢气等产品的关键生产装置。
氯腐蚀是重整装置常见的腐蚀原因,这是因为氯具有很高的电子亲合力和迁移性,易与金属离子反应,且常随工艺气体向下游迁移,对设备造成严重的腐蚀并阻塞管道,严重时会导致装置被迫停工检修。
因此,研究氯腐蚀分布及防护措施对保障装置运行稳定性和操作安全性非常重要。
1重整装置氯的种类及来源石脑油中氯的存在形式有无机氯和有机氯两类,其中无机氯和大部分有机氯在上游化工装置得到去除,重整装置中氯的来源有两种,一是在重整装置运行过程中,针对催化剂运行情况和生产负荷,加入全氯乙烯或甲基氯仿等有机氯化物调整催化剂的酸性功能以维持活性,二是开采原油过程中的加入了含氯助剂,这部分氯在原油中绝大部分集中在汽油馏分中,经过加氢裂化和加氢处理后随着原料进入重整装置。
2重整装置氯腐蚀分布及方式2.1预加氢部分预加氢的作用是除去原料油中的硫、氮、氯及氧等杂质以保护重整催化剂。
预加氢部分的氯腐蚀主要容易发生在预加氢反应器后,分布在换热器、蒸发塔、调节阀等处[1],主要因为在原料的加氢精制过程中,反应生成的NH3和HCl在各自分压作用下,在气相发生反应,生成NH4Cl。
NH4Cl大约在213℃时升华,低于213℃变成固体NH4Cl 沉积在金属表面,NH4Cl吸水性强,在NH4Cl垢层之下与金属接触处形成一个溶解层,发生水解反应:NH4C1→NH4+Cl-在金属表面产生盐酸,它和FeS膜争夺Fe2+,发生下列反应:FeS+HCI→FeCl2+H2SFe+HCl→FeCl2+H2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,两者互相促进,加剧腐蚀,这种腐蚀体系的腐蚀速度要比单纯的HCl或H2S腐蚀更加强烈,最终导致设备因孔蚀而报废。
新型脱氯剂在半再生重整装置上的工业应用
ME G K ijn N a u -
( i nj n ogi h mi lId sy C . t. ri 5 0 8 hn ) He ogi gL n x C e c n ut o,Ld,Habn 10 7 ,C ia l a n a r
Ab t a t T e s u c n a m fc lrn n h l e e e ain r f r n n tw s i t d c d a e la n s r c : h o r e a d h r o h o e i afr g n r t e o mi g u i a n r u e , s w l s i— i o o d sr l a p ia in o GL— n ih o . h e u t s o e h t t e n w y e o n i ho a o d e e t o u ti p l t f W a c o A a t lr T e r s l h w d t a e t p f a tc lr h s g o f c f c s h
d c lrn t n b g c p ct rc lrn , a ml s o eo mig c t ls, n o l e u e d l. e h o i a i , i a a i f h o e h r e sf rr fr n a ay t a d c u d b s d wi ey o yo i
孟 凯 军
( 龙江龙新化工有限公司 。 龙江 哈尔滨 1 07 黑 黑 0 8) 5
摘ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
要: 本文介绍 了半 再生重整装置氯的来 源 、 害及新型 wGL A高温脱氯剂 的工业应用情况 。 危 - 结果表
明: 在预加氢反应条件下 , 型 wG _ 新 L A脱氯剂具有脱 氯效果好 、 氯容量高 、 对重整催化剂无危害等优点 , 以 可
氯对重整装置产生影响及影响的机理与改良措施
氯对重整装置产生影响及影响的机理与改良措施【摘要】本文结合某炼油厂的重整装置运行状况,分析氯对重整装置产生的影响及相关影响机理,有针对性地提出改良措施,以降低脱氯剂的消耗水平。
【关键词】氯重整装置影响机理改良结合某炼油厂的催化重整装置运行状况来看,主要原料为直馏石脑油,用于生产氢气、液化气等;其加工工艺流程为先预分馏、再预加氢,后催化重整。
近年来,该重整装置的设备及管理经常发生腐蚀及堵塞问题,与原料氯高密切相关。
分析氯对重整装置产生影响及影响机理,有针对性地采取改良措施,具有重要意义。
1 氯对重整装置产生的影响1.1 腐蚀再生电加热器对于重整催化剂来说,其比表面积的降低会弱化持氯能力。
为了更好地保障重整转化率及反应深度,需要增强注氯量,确保再生催化剂中含有充足的氯;但是一味提高注氯量,不可能完全被催化剂吸收,再生过程中会损失大量的氯含量并且进入到再生烟气中;当酸性气与水蒸气相结合产生沉积,发生局部腐蚀问题,腐蚀了再生电加热器。
1.2 堵塞加热炉火嘴在瓦斯系统运行过程中,系统中含有的铵盐量也取决于重整时的氯流失量,利用外排的瓦斯阀位可以控制脱戊烷塔的压力,此时塔顶回流罐中的不凝气含有HCl、H2S等,一旦与瓦斯管中NH3结合起来,就会形成铵盐。
这些铵盐全部聚集到加热炉的火嘴中,造成堵塞。
针对这一问题,可以排出脱戊烷塔的塔顶回流罐压力,既可以提高液体的收率,也可减少瓦斯系统中的氯流量。
1.3 腐蚀脱戊烷塔塔顶当重整产物经历了再接触冷却,此时再接触油就会进入到脱戊烷塔中;由于重整反应过程流失了一部分的氯,还有一部分就会随着再接触油流入脱戊烷塔中;这些氯大量地集中在塔顶部为,造成塔顶设备及管线的腐蚀侵害;其腐蚀的类型主要是设备减薄以及湿硫化氢,产生应力腐蚀作用。
由于重整催化剂的持氯能力越来越低,那么反应物中含有的氯含量就会上升,进而加重腐蚀程度。
2 氯对重整装置产生影响的机理在重整原料中,当处于预加氢的作用条件下,有机氯就会生成无机物HCL,同时和预加氢的反应产物NH3发生反应,形成NH4CL。
连续重整装置氯腐蚀问题分析及对策
损坏及时更换,确保曝气效果。
动的能力大为增强,降低了环境风险。
参考文献:
[1]郭晓红.污水装置工艺手册[M].昆明:云南天安化 工有限公司,2013.1—3.
5技改效果
污水装置经过上述技术改造后,处理能力大 为提升。当煤气化废水氨氮质量浓度<200 m∥L 时,可处理废水100 m3/h;当煤气化废水氨氮质量
Abstract:
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The paper introduced the main pmblems in ope阳tion f而m 201 1 to 2014 of catalytic refo卜 Chlorine cormsion problem was analyzed and summarized.7rhe taken rectifi-
问题,但气相的氯腐蚀解决办法却不多。建议采
取以下措施进行控制。 1)搞好日常重整反应系统的水氯平衡工作,严 格控制进料中的水含量,尽量减少催化剂的氯损失; 2)搞好重整催化剂比表面积和氯含量分析, 定期检测重整循环氢的水和Hcl含量,根据催化 剂比表面积下降趋势和催化剂氯损失情况决定催 化剂的更换周期; (下转第60页)
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Synthetic砌monia,sewage
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(上接第54页) 3)做好重整生成油脱氯罐使用效果的跟踪 工作,优化操作条件,保证重整生成油脱氯剂脱氯
于腐蚀导致内漏严重。2012年11月重新更换了
北京三聚生产的JX一5D脱氯剂,使用至2013年 12月,重整生成油脱氯罐脱氯较果变差,脱氯剂 更换为江苏昆山精细化工研究所有限公司所生产 的型号为KT406I的低温液相脱氯剂。 国内的其他装置如福建炼化、天津石化、高桥 石化、广州石化等重整装置采用的各种国内外液
开发的脱氯剂及在重整过程中的应用(简化)
WDL-A/B/C低温脱氯剂工业使用条件
项 目 指 0~50 常压~4.0 1~20 ~5000 ≥3 标
操作温度 /℃ 操作压力 /MPa 氢气中氯含量/ppm 气体空速1/h 反应器高径比
低温脱氯剂工业应用
WDL-A脱氯剂1995年开发以来,已在大庆、茂名、 燕山、乌石化、高桥、镇海等多套CCR装置上使 用, 均达到到较好的脱氯效果。 WDL-A脱氯剂在寒冷的环境下使用同样具有较好 的脱氯效果。东北某炼厂冬天室外温度达零下 40℃,重整氢气脱氯选用国内某品牌脱氯剂使用 后,发现不到一个星期就穿透,大大低于保证使 用时间,在更换另外一批脱氯剂后出现同样的问 题,后来经咨询石科院后选用推荐的WDL-A脱氯 剂,问题得到解决,保证了装置的正常运转。
(4)处理好技术协议报价和实际工业运 转数据的关系
由于脱氯剂的研制单位不同,测定氯容 量的装置、方法也有所差异,有些报价数 据是在理想工况下的评价结果,与工业实 际运转结果有很大差别,因此装置技术人 员要及时收集实际使用数据,做到心中脱氯剂, 具有价格便宜、脱氯性能好的特点,可脱除 预加氢生成油中的氯化氢。 (2) 石科院开发的WDL系列低温脱氯剂能 满足连续重整装置尾氢脱氯要求, 可根据炼 厂的具体需要选择合适的脱氯剂。 (3) 石科院开发的连续重整再生烟气脱氯剂 具有较高的脱氯性能、良好的抗CO2、抗水 的能力。
RIPP脱氯剂及工业应用
石油化工科学研究院 2009年11月
重整脱氯剂的分类:
按使用范围分类: 预加氢高温脱氯剂;再生尾气脱氯剂; 液相脱氯剂; 按使用温度分类: 高温脱氯剂;低温脱氯剂;液相脱氯剂。 氢气低温脱氯剂;
一,高温脱氯剂
性能特点: • WGL-A及B型高温脱氯剂,无论在脱除精制油中 氯或烃类气体中氯还是氢气中氯,其效果相同; • 当重整预加氢原料中氯达250ppm时,WGL-A型 脱氯剂仍可将原料油和尾氢中的氯化氢含量降至 0.5ppm,脱氯剂穿透氯容大于30ω%,WGL-B 达35ω% • 工业脱氯剂具有强度好、不泥化等特点,易于拆 卸;
催化重整装置氯腐蚀及防护
2 反应系统中水含量的平衡控制根据上图中的水氯平衡反应式,如果重整反应部分的水含量增多,那么引起重整催化剂上的氯流失。
为了控制氯的流失,就需要严格控制水含量,达到水氯平衡状态,尽可能的减少氯的产生,防止氯腐蚀。
因此,我们必须降低循环氢中的水含量。
第一种是降低重整进料的水,第二种是优化催化剂再生系统的运行。
2.1 重整进料水的优化本装置通过优化预加氢分馏部分运行,降低预加氢精制油的水含量。
直馏石脑油经加氢处理和分馏汽提,预加氢精制石脑油水含量较低。
加氢裂化重石脑油自罐区的水含量未经过汽提,此股物料水含量一直偏高。
重整进料的水含量高,催化剂的比表面积严重下降,催化剂的持氯能力下降;为了保持催化剂的氯含量,导致注入系统更多的氯,导致进入下游物料的氯含量高。
重整进料的水含量偏高是困扰装置运行的难题。
2.2 优化催化剂再生系统的运行装置对仪表风的水含量进行严格的监控,其水含量处于正常范围。
再生烧焦使用的仪表风,通过干燥器降低仪表风的水含量。
除此之外在干燥器的出口安装水分析仪,监控干燥器出口的水含量。
再生器氧化区,焦碳与O 2燃烧,生成二氧化碳和水并放热,因此再生烧焦烟气的水含量高。
焦炭+O 2→H 2O + CO 2 +热量催化剂再生部分采用UOP 公司Chlorsorb 工艺技术回收再生放空气体中的氯。
氯吸附系统通过低温催化剂比高温催化剂持有更多的氯这样的特点获得经济效益。
所以在燃烧区的高温催化剂上损失的氯可以在氯吸附系统中的吸附区重新吸附到催化剂上。
再生烧焦烟气经过氯吸附系统、放空气脱氯罐后放大气或进入加热炉。
高水的再生烧焦烟气导致重整催化剂的比表面积下降。
目前部分催化重整装置将Chlorsorb 氯吸附系统切除,催化剂比表面积下降速率减缓。
0 引言辽阳石化油化厂催化重整装置原料为常减压装置来的直馏石脑油经加氢处理和拔头,与加氢裂化重石脑油混合,作为重整进料。
催化剂再生部分采用美国UOP 公司最新的CycleMax Ⅲ工艺技术,并采用Chlorsorb 工艺技术回收再生放空气体中的氯,在Chlorsorb 氯吸附后增加气相脱氯设施。
催化重整过程中的脱氯剂的开发及应用-石科院张秋平
催化重整过程中脱氯剂的开发及应用张秋平(石油化工科学研究院, 北京100083)摘要:固体脱氯剂取代碱洗工艺是催化重整过程中脱除原料油和循环氢气中氯最经济的方法,同时也是脱除重整装置外排气中氯化氢的最经济的方法。
本文详细介绍了石科院在催化重整过程中预加氢、重整氢、CCR再生烟气、重整生成油液相脱氯剂的开发及其工业应用,上述脱氯剂均能在保证重整装置正常运转的前提下,较好的消除了氯化氢对装置及催化剂的影响。
关键词:催化重整预加氢脱氯剂重整氢脱氯剂再生烟气脱氯剂 HCl吸附剂1、催化重整过程中的氯的来源、作用及危害近年来,随着原油储量的减少,原油开采越来越困难,为此油田采用了注入化学剂手段来提高采油率,其中氯化物(多为有机氯化物)为常用的采油助剂,后果之一是造成原油氯含量升高,这部分氯在原油中绝大部分集中在汽油馏份,在预加氢处理阶段有机氯化物转化为无机氯,和氢反应生成氯化氢,进而和氮反应生成氯化铵,在热交换和冷却过程中将会导致设备堵塞和腐蚀,影响正常生产。
另外,如果这种含氯高的石脑油作为制氢原料时,将会降低高温变换催化剂的活性,所以,为消除上述氯的影响,在预加氢反应器后添加脱氯反应器,利用预加氢的余热,将预加氢精制油的氯脱除,从而保护下游设备及装置的正常运转。
在催化重整装置运转过程中,无论是半再生还是连续重整催化剂其含有的氯会不断地流失,为维持重整催化剂一定的酸性,在运转操作中需要不断地注水和注有机氯化物,进行水氯平衡控制,在重整过程中流失的氯组元和注入的氯化物均以氯化氢的形态存在于重整氢气中,这种含微量氯化氢的氢气在供给下游装置使用时,会带来许多不利的影响。
首先,氯化氢会造成下游设备的腐蚀。
其次,如果下游加氢装置的原料中带有微量的氮,就会生成氯化铵,造成冷却设备堵塞、循环压缩机入口频繁积垢,使装置的安全运转出现重大隐患。
同时微量氯化氢会被下游装置中的催化剂吸附,影响催化剂的性能。
为此必须采取措施脱除重整氢中的氯化氢以消除其影响。
重整高温脱氯剂工业应用现状
重整高温脱氯剂工业应用现状摘要:重装装置原料中含有的氯,在重装预加氢装置操作条件下,进行加氢反应转化成氯化氢,氯化氢吸附在高温脱氯剂上,与其活性组分进行酸碱中和反应,达到脱出氯化氢的目的。
现阶段,大量工业应用的高温脱氯剂,采用碱金属为主要活性组分,其中WGL-A、T-408、JX-5A、KT-405等应用较多。
本文介绍了几种高温脱氯剂的产品物性指标,以及其在不同炼厂的工业应用效果。
关键词:高温脱氯剂、工业应用近年来,随着原油的深度开采,多环节广泛地使用氯代烷烃助剂,以提高开采量,使得氯化物最终都进入原油中,经炼油厂常减压装置蒸馏后,原油中的有机氯化物大部分集中于初、常顶的重整原料油中。
重整装置在原料预处理过程中,有机氯化物加氢转化成氯化氢,产生了强腐蚀性介质。
同时造成重整装置换热器堵塞及腐蚀内漏等问题,严重影响了装置的正常生产。
解决此类问题比较简单而有效的方法是采用固体脱氯剂脱除原料中的氯。
一、脱氯剂脱氯机理重整高温脱氯一般分为催化加氢脱有机氯和吸附脱无机氯两个部分,催化加氢脱氯的反应机理为分为四步:第一步,氢气在催化剂的表面吸附。
氢气分子首先吸附在催化剂的活性金属颗粒表面上并均裂成氢原子,然后从金属表面逸出至催化剂表面。
氢原子在催化剂表面微弱酸作用下失去一个电子变为氢离子形成了催化剂表面的酸性活性中心;第二步,有机氯化物在催化剂载体表面上吸附。
有机氯化物的氯原子由于强的吸电子诱导效应而带负电荷,并吸附在已形成酸性中心的催化剂载体表面上:第三步,表面反应。
吸附的氢和有机氯化物生成氯化氢和相应的烃类;第四步,产物脱附。
反应生成的烃类和氯化氢从脱氯催化剂表面脱附。
产生的氯化氢无机氯在高温脱氯剂的作用下进行物理吸附和化学吸收。
一般采用比表面积较大的活性氧化铝、分子筛等。
利用氧化铝、分子筛的多孔结构将氯化氢物理吸附到脱氯剂上。
待净化原料中的HCl和脱氯剂中的有效金属组分接触,发生化学反应,生成稳定的金属氯化物而被固定下来。
催化重整装置氯腐蚀及防治
3 1注水溶解氯化铵 . 重整 装置 于 19 9 3年 9月建 成投 产 , 当年只运 行 了 四十 多天 。19 94年 5月第二 次开 工 ,运 行 3
个 月左 右 ,预 加氢系 统压 降 开始 明显上 升 ,经 检 验 发现 压降 主 要集 中于预 加氢 反应 生成 物经过 的
E3 0/、 一1 1 6管程, 5 该组换热器 的入 口温度为 lO ~ 8 20 ) 0 ℃ ,出 口温度 为 l0 4 " 1~10C,正好与铵 盐结
重整原料为直馏汽油 ,由常压蒸馏装置拔头 而来 。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 加入 少量 的 有机 氯化 物 , 些 氯化物 一般存 在 于 8~ 10 这 O 3 ℃馏 分 中 ,随重 整 原 料一起 进入 重 整装 置 ,这 是重 整 装置 氯 的主 要来 源 。
使得 重整 副产 氢 气 中有少量 的氯 化氢 带八 预加氢
1பைடு நூலகம்前 言 部分 。
福 建炼 油 化工有 限公 司催化 重整 装 置 ( 下称 重整 装 置 )于 19 93年 9月建 成投产 ,重整 部分 设 计 处理 能力 为 2 O万 妇 , 加氢 部分 的设计 处理 能 预 力 为 2.5万 妇 。 19 27 97年 5月装 置进行 了扩 能改 造, 重整 部分 的 处理力达 到 3 0万 妇 , 预处 理部 分 的 处 理能 力达到 4 万 妇 。 重整 装置 的运 行过 程 l 在 中 ,因 氯腐 蚀给 装 置运 行 带来 一 系 列的 问题 ,严 重 威 胁装 置 的安全生 产 ,从 19 至 19 94年 9 7年 , 通 过采 用注 水 的办 法来 保证 装 置 能够正常 运 行 , 19 年 5月利 用重整 装置扩 能改造 的机 会 ,增设 97 了一 台脱氯 反应 器 ,氯腐 蚀 问题 得 到彻底 解决 。 2 氨 的来 源 及 给生 产带 来 的影 响 2 1 氯 的来 源 . 22 氨 的存 在 给生 产带来 的 影 响 . 重整 原料 中的氯 以有机物 的形 式存在 ,在 进 入 预加 氢反应 以后 ,分子 中 的氯 被氢 所取 代 ,而
催化重整过程中的脱氯工艺技术
催化重整过程中的脱氯工艺技术张秋平【摘要】固体脱氯剂及其脱氯工艺具有流程简单、操作方便、检测准确等特点,是催化重整过程中脱除重整原料油和循环氢中氯化氢经济而简易的方法,同时也是取代碱洗脱氯工艺脱除连续重整再生烟气中氯化氢的经济有效的方法.作为消除氯化氢及相关工艺的清洁技术,脱氯剂及脱氯技术的应用不能对催化重整及催化剂性能造成影响是脱氯剂应用的基本要求.介绍了石油化工科学研究院针对催化重整过程开发的WGL-A重整预加氢高温脱氯剂、WDL系列重整氢低温脱氯剂以及GL-1连续重整再生烟气脱氯剂的性能及工业应用情况,提出了催化重整过程中不同的脱氯工艺的优化解决方案,提高了脱氯剂的脱氯效率.工业试验表明:针对催化重整过程的脱氯技术在保证重整装置及催化剂正常运转的前提下,较好的消除了氯化氢对装置及相关设备的腐蚀隐患.%The dechlorination process and solid dechlorination agent, which feature easy operation and accurate testing, is an economic and easy way to remove the hydrogen chlorides from catalytic reforming feedstock oil and recycle hydrogen in the catalytic reforming. Moreover, it is a cost-effective means to replace the caustic scrubbing to remove hydrogen chlorides from regeneration flue gas of continuous catalytic reforming. As it is the clean technology for elimination of hydrogen chloride, it is the essential requirements for the dechlorination agent and dechlorination process to have no impact on the catalytic reforming and reforming catalyst performances. Here described are the performance and commercial application of the high-temperature dechlorination agent of reforming pre-hydrogenation ( WGL-A) , low-temperature dechlorination agent for reforming hydrogen (WDL) and dechlorination agent of continuous reforming regeneration flue gas (GL-1) which are developed by the Research Institute of Petroleum Processing ( RIPP). The optimization solutions are proposed for different dechlorination processes in the catalytic reforming to enhance the dechlorination efficiency of the dechlorination agent. Commercial experiments demonstrate that the dechlorination technology has effectively eliminated the potential corrosion of hydrogen chlorides on the equipment in catalytic reforming process while maintaining the normal operation of the catalytic reforming unit and catalysts.【期刊名称】《炼油技术与工程》【年(卷),期】2012(042)003【总页数】4页(P25-28)【关键词】催化重整;预加氢脱氯剂;重整氢脱氯剂;再生烟气脱氯剂;HCl吸附剂【作者】张秋平【作者单位】中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院,北京市100083【正文语种】中文1 催化重整过程中氯的来源及危害原油开采过程中通常采用添加助剂的方法以提高采油率,有机氯化物为常用的采油助剂。
连续重整装置氯腐蚀问题分析及对策
工业生产化 工 设 计 通 讯Industrial ProductionChemical Engineering Design Communications·151·第47卷第1期2021年1月1 氯的来源1.1 原料中的氯近几年,在原油的开发中为了最大程度上提升采收率,通常使用含有氯的试液,致使氯含量大幅度升高。
氯主要存在于汽油的馏分中,该馏分虽经过预处理后进入重整反应过程但仍存在部分残留的氯(精制油中氯含量<0.5mg/kg )进入下一阶段。
氯的另一重要来源源于原料,原料中的氯经过预处理加氢后会转化为无机氯,之后通过预加氢脱氯、汽提塔、预分馏塔处理后其中的氯有极少的残留,可满足重整阶段对氯的要求。
表1 原料中的氯含量原料氯含量(10-6)罐区石脑油<1汽提塔底油<1裂化石脑油<1精制油<1通过表1可以看出,现阶段生产过程中氯的含量已满足工艺要求。
1.2 催化剂再生补充的氯在实际生产过程中重整阶段以及催化剂再生阶段氯会有一定量的损失。
反应过程中所损失的氯大部分进入了重整产物中,催化剂再生阶段所损失的氯经碱洗与水洗阶段除掉。
为确保催化剂再生的效果,须保证氯的含量在1.0%~1.2%,因此,需在再生反应器中适当注入一定量的氯。
注入的氯会随着重整阶段以及催化剂再生的尾气排出装置。
水氯平衡反应式为:HOOHOHOH+HC1氯化水解HOOHOH+H 2OC1A1A1O Al Al O 2 氯对装置的影响2.1 氯对设备、管线的结盐及腐蚀重整反应过程中所损耗的氯不但会残留在油中,同时也会残留于氢气中。
因此,通常残留的氯在与铵根离子反应后生成的氯化铵极易结晶析出,进而导致换热器管道堵塞。
通常情况下有机氯不会腐蚀设备,但有机氯经反应后所生成的无机氯却极易腐蚀设备,进而影响设备的正常运行。
再生系统中往往注入氯,若所注入的氯不能被全部吸收进入再生循环器,则残留的氯会对设备产生一定程度上的腐蚀。
浅谈连续重整装置氯腐蚀问题分析及研究对策
浅谈连续重整装置氯腐蚀问题分析及研究对策本文主要对连续重整装置氯腐蚀情况进行了分析,找到了腐蚀产生的原因和来源,针对出现的问题制定有效的解决措施,对连续重整装置氯腐蚀问题进行科学合理的控制。
标签:连续重整装置;氯腐蚀;重整催化剂属于双金属催化剂的一种,只有催化剂在运转的过程中氯含量为0.9%~1.1%时,才能充分发挥出催化剂的酸性功能。
运转过程中催化剂表面积随着进料中的水含量增加而不断下降,导致催化剂上的氯含量也随着下降,这样的情况下就要对氯含量进行补充。
重整反应系统的氢气和催化剂上的氯产生反应生成氯化氢,氯化氢又和氨产生反应生成铵盐,铵盐经常分布在重整反应低温区域,随着铵盐数量的增加,很容易对循环氢压缩机的入口和内部造成堵塞,堵塞会造成循环氢流量下降,增加压缩机机体的轴位移和轴振动,对设备的运行产生一定的影响。
同时催化剂上流失的氯随着生成的产物一起流入到油路系统中,会对油路系统产生影响,主要表现在对油路系统的管线和设备产生腐蚀,或者对塔盘筛孔造成堵塞,分离精度下降。
1.重整装置分馏系统设备腐蚀分析1.1 腐蚀介质的来源氯的来源一方面来自于原料中的氯。
在预加氢反应条件下,原料中的含硫、含氮、含氧和含氯等化合物在临氢系统中进行加氢分解,生成H2S、H2O、NH3和HCl,大部分经过拔头油气提塔脱除,保证预加氢生成油各项指标达到重整进料的要求。
一般情况下,有机氯不会对设备和管线造成腐蚀,但是经预加氢反应器后,有机氯转化成无机氯后就变成了活性的Cl-,从而对金属产生腐蚀。
HCl 在干态下很稳定,当系统中有H2S和H2O存在时,HCl便和他们形成腐蚀性很强的HCl-H2S-H2O体系,加速了对设备、管线的腐蚀。
另一方面,更主要的来自于催化剂再生补充的氯。
重整反应和催化剂再生过程中氯会发生流失。
根据水氯平衡的原理,如果环境中水含量高,催化剂的水氯平衡被打破,氯就很容易流失。
重整反应中流失的氯会被重整产物带走,重整产物经过再接触冷却后进入脱戊烷塔,并主要集中在脱戊烷塔塔顶部分,容易造成空冷等设备和管线的腐蚀泄漏以及机泵机械密封失效。
催化重整过程中的脱氯工艺技术研究
组元 会通 过氯化 氢这 一 形式储 存 在重 整氢 中 ,当此 具有 氯化 氢 的氢 气
运用 到下 游装 置 中后 ,会 不 可避 免的 腐蚀 下游 设备 ;在 遇到 氨 时会 反 应生 成氯 化铵 ,致使 冷 却设 备不 畅通 ,阻 碍 了装置 的正 常运 转 ;进 一 步 削弱 了下游 部分有 关催 化 剂的 催化 性能 ,针 对该 情况 ,我 们应 采 用
要:由于固体脱氯荆及其脱氯工 艺有着 简便的流程、简捷的操作 以及检测精确度 高等优势特征 ,现 已在催化 重整过程 中 得 到 了广泛的应用。
氯危 害 再 生烟பைடு நூலகம்气脱 氯 剂
本文 首先概述 了催化重整过程 中氯的来源及存在 的危 害,其 次,对催化重整过程 中的脱氯工艺技 术进行 了分析研究。
3 . 连续重整 再生烟 气脱氯
多数 都是 以碱 洗脱 氯 工艺 为主 ,但碱 洗 具有 设备投 资 高 、操 作复 杂 、碱 渣处理 难 度大 以及对 设 备有腐 蚀现 象 。通过 实践 证 明 ,虽 然采 用固体脱 氯取代 C C R装置 的碱洗脱 氯工艺 具有一 定的可行 性 ,但 由于 C C R装 置类 型的不 同 ,对 体脱 氯工 艺有着 不 同的要 求 。所 以 ,应 积极
趔生 生 2 l ~ 纛
C h i n a C h e m i c a l T r a d e
中国化工贸易
蟹 盘置塞
催 化重 整 过 程 中的脱 氯工 艺 技术 研 究
刘 宝 于 明
71 6 0 0 0)
( 陕西延长 石油 ( 集团 )榆 林炼 油厂 ,陕西延 安
摘
研 发 与专用脱 氯 剂相符 的脱 氯工 艺 ,增强 高浓 度 水气 的能 力 以及 高浓 度 C O 2 能 力 。在 应 用 G L 一 1 再 生烟 气脱 氯 剂过 程 中 ,应 以 C C R装置 再 工 艺 为 前提 ,细 分 国产 C C R 、I F P C C R、U O P C C R这 三 种 装置 。 首 先 国产 连续 重整装置 催化 剂再生流 程通过 “ 干冷循 环 回路” ,摒弃 以
重整装置中存在的腐蚀及防护
f^A当代化工研究〇T* Modern Chemical R esearch技术应用与研究2021_ 02重楚装置中存在的腐蚀及防护*胡凌杰(中海石油舟山石化有限公司浙江316000)搞要:重整装置腐蚀防护一直是现代石油化工生产中备受关注的部分,通过科学推进腐蚀防护技术,不但能够最大限度的提升设备的运 行效率,同时也有助于降低设备损耗,获得良好的投资回报效果。
本文首先结合具体的案例对重整装置腐蚀防护的需要进行了介绍,其次 探讨了重整装置腐蚀的主要来源、具体影响,并针对腐蚀区域进行了简单的机理分析,最后则结合重整装置的腐蚀情况,对腐蚀防护的一 般方法进行了探讨,希望可以进一步提升重整装置腐蚀防护效果,为设备获得良好的经济效益创造条件•关键■词:腐蚀;防护;重整装置中图分类导:TE卯6文献标识码:ACorrosion and Protection in Reforming UnitHu Lingjie(CNOOC Zhoushan Petrochemical Co.,Ltd.,Zhejiang,316000)Abstract! Corrosion protection of reforming unit has always been a focus in modem petrochemical production. Scientific promotion of corrosion protection technology can not only maximize the operation efficiency of equipment, but also help to reduce the loss of e quipment and obtain good return on investment. This p aper f irstly introduces the need of c orrosion p rotection in reforming unit in combination with specific cases, secondly discusses the main sources and specific effects of c orrosion in reforming unit, finally discusses the general methods of c orrosion p rotection in combination with the corrosion situation of r eforming unit, hoping to f urther improve the corrosion protection effect of r eforming unit and create conditions f or equipment to obtain good e conomic benefits.Key words:corrosion;protection-, reforming unit引言重整装置在使用过程中经常会出现一些腐蚀问题,由此 引发铵盐结晶等情况,不但会由此影响生产的效率和设备稳 定性,同时也会带来严重的安全风险与事故风险。
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。
连续重整装置预加氢系统腐蚀及防护
连续重整装置预加氢系统腐蚀及防护王刚【摘要】连续重整装置预加氢反应产物分离罐铁离子质量浓度年平均达15.36 mg/L,结晶后的铵盐中,氯离子质量分数达128.27 mg/g,预加氢系统中换热器和后冷器存在严重的氯化铵结晶盐堵塞及垢下腐蚀问题.针对腐蚀现状进行了调研并探讨了腐蚀成因、机理,指出了腐蚀主要由氯引起,而硫对氯腐蚀又起到了促进作用.在预加氢反应器后部,增加两台串联或者并联的脱氯器,利用脱氯剂的吸附原理去除引起腐蚀的硫和氯等元素;在预加氢部位加注缓蚀剂,利用缓蚀剂在金属表面的成膜原理,对设备进行防腐蚀;加强监测管理、材质升级和水洗工作,达到防腐蚀的目的.【期刊名称】《石油化工腐蚀与防护》【年(卷),期】2015(032)004【总页数】4页(P18-21)【关键词】连续重整;预加氢;腐蚀;措施;脱氯器【作者】王刚【作者单位】中国石油天然气股份有限公司锦州石化分公司,辽宁锦州121001【正文语种】中文1 腐蚀现状近期中国石油天然气股份有限公司锦州石化分公司(锦州石化分公司)连续重整装置从含硫污水采样分析数据来看,预加氢反应产物分离罐D-101 铁离子含量明显增高。
这说明,该部位出现了腐蚀。
2010 年大修检查中发现,预加氢进料换热器E-101 及预加氢产物后冷器E-102 管束部位存在较重的结晶盐堵塞(盐堵)及垢下腐蚀现象。
因此,对预加氢反应后续部位盐堵和垢下腐蚀加以探究,很有必要。
该装置原料油为常减压蒸馏装置直馏石脑油。
汽提塔C-101 顶馏出线连续注入水溶性缓蚀剂(SF-121G)。
预加氢产物空冷器A-101 入口以及预加氢进料换热器E-101E 管程出口处,间断注脱盐水,20~30 t/次。
2 腐蚀成因分析2.1 原料自身携带的腐蚀杂质原油开采时加注剂中含有机氯,该有机氯在电脱盐中难以脱除,使得重整进料氯含量也相对增加。
从近7 a 的连续重整进料分析数据趋势图看出,装置原料中的硫与氯含量,正在逐年升高。
催化重整装置氯的腐蚀及脱氯剂CT-72的工业应用
催化重整装置氯的腐蚀及脱氯剂CT272的工业应用①王生广,陈寻成,于德海(中石化济南分公司,山东济南250101)摘 要:介绍了中石化济南分公司催化重整装置曾出现的腐蚀问题和铵盐结晶情况及采取的措施,认为造成腐蚀的主要原因是重整原料中氯的存在,对氯的来源及腐蚀机理进行了分析,对装置试用脱氯剂CT272的情况进行了总结,并对几种脱氯剂的使用情况和结果进行了对比。
关键词:催化重整装置;腐蚀;氯;脱氯剂中图分类号:TE986 文献标识码:A 文章编号:1009-9212(2004)04-0063-03The Industrial Application of Dechlorination Agent CT272in C atalytic R eforming U nitW A N G S heng2guang,CH EN X un2cheng,Y U De2hai(SINOPEC Jinan Company,Jinan250101,China)Abstract:The phenomena of corrosion occured in catalytic reforming unit of Jinan Branch,SINOPEC.and ammonium salt crystallization,and measures used to solve the problems were introduced.The main resean of corrosion was chlorine existing in reforming feedstock.The source of chlorine and corrosion mechanism were analysed,the industial tryout results of dechlorination agent CT272were summarized,and the application of other types of dechlorination agent were compared.K ey w ords:Catalytic reforming unit;Corrosion;Chlorine;Dechlorination agent1 前言中石化济南分公司300Kt/a催化重整装置因原料含氯和硫的影响,先后发生过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、蒸发脱水塔顶压力控制阀、回流控制阀失灵和加氢增压机气阀动作失灵导致无法运行等故障,严重影响了装置的安全生产。
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催化重整装置氯的腐蚀及脱氯剂CT272的工业应用①王生广,陈寻成,于德海(中石化济南分公司,山东济南250101)摘 要:介绍了中石化济南分公司催化重整装置曾出现的腐蚀问题和铵盐结晶情况及采取的措施,认为造成腐蚀的主要原因是重整原料中氯的存在,对氯的来源及腐蚀机理进行了分析,对装置试用脱氯剂CT272的情况进行了总结,并对几种脱氯剂的使用情况和结果进行了对比。
关键词:催化重整装置;腐蚀;氯;脱氯剂中图分类号:TE986 文献标识码:A 文章编号:1009-9212(2004)04-0063-03The Industrial Application of Dechlorination Agent CT272in C atalytic R eforming U nitW A N G S heng2guang,CH EN X un2cheng,Y U De2hai(SINOPEC Jinan Company,Jinan250101,China)Abstract:The phenomena of corrosion occured in catalytic reforming unit of Jinan Branch,SINOPEC.and ammonium salt crystallization,and measures used to solve the problems were introduced.The main resean of corrosion was chlorine existing in reforming feedstock.The source of chlorine and corrosion mechanism were analysed,the industial tryout results of dechlorination agent CT272were summarized,and the application of other types of dechlorination agent were compared.K ey w ords:Catalytic reforming unit;Corrosion;Chlorine;Dechlorination agent1 前言中石化济南分公司300Kt/a催化重整装置因原料含氯和硫的影响,先后发生过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、蒸发脱水塔顶压力控制阀、回流控制阀失灵和加氢增压机气阀动作失灵导致无法运行等故障,严重影响了装置的安全生产。
为了解决预加氢系统铵盐结晶问题和保证重整进料合格,在预加氢反应器后换热器前增设一台容积为12.8m3的高温脱氯反应器,在蒸发脱水塔底出口增设脱硫罐。
当脱氯剂饱和穿透后定期更换,并在更换脱氯剂后,注水清洗更换脱氯剂期间预加氢系统所结的铵盐,减少系统腐蚀。
后又增设一个相同大小的脱氯罐作为备用罐,目前只能并联使用。
因此研究催化重整装置的腐蚀与防护,选用合适新型脱氯剂对重整装置安全生产和经济效益都具有现实的意义。
2 催化重整装置腐蚀情况2.1 催化重整装置氯的来源济南分公司催化重整装置原料为常压IBP~180℃馏分石脑油。
原油以胜利油田原油为主,胜利油田长期开采后,为了提高其开采量,常注入少量有机氯化物,而这些氯化物一般存在于IBP~130℃馏分中,随催化重整原料一起进入重整装置,成为重整装置氯的主要来源。
另外,济南分公司固定床半再生式催化重整装置采用的是全氯型低铂铼双金属催化剂3932、3933,在催化重整装置运行过程中,为了能够很好地发挥催化剂的活性、选择性和稳定性,要求控制好催化剂的水氯平衡,为此需连续不断地注氯,本装置加入三氯乙烷量一般为1~2μg/g,这也使得重整产氢中含有少量氯化氢,并进入到预加氢临氢系统中。
2.2 氯对重整装置的影响重整原料中的氯以有机物的形式存在,在高温临氢的条件下,有机氯在预加氢反应器中反应生成氯化氢。
氯化氢(HCl)与预加氢反应中生成的N H3结合生成结晶点较低的氯化铵(铵盐结晶温度为160~220℃),易在预加氢反应产物换热器低温部位(济炼预加氢换热器E103/3、4入口温度为220~第34卷第4期2004年8月 精细化工中间体FIN E CHEM ICAL IN TERM EDIA TES Vol.34No.4Augest2004①作者简介:王生广(1963-),男,甘肃靖远人,工程师,从事炼油设备维护和管理工作。
收稿日期:2004-04-28200℃,出口温度为110~90℃)发生铵盐结晶,造成预加氢系统后部及下游装置的设备、管线发生堵塞及垢下腐蚀,致使预加氢系统压降增大,甚至造成加氢压缩机气阀动作失灵,导致加氢压缩机无法正常运行。
该现象在增设预加氢高温脱氯罐以前就经常发生。
2002年因腐蚀内漏和铵盐堵塞压降大,造成装置多次临时停工,影响正常生产。
从检修情况看,一方面与换热器质量不过关有关,另一方面换热器管束上有大量铵盐结晶,碳钢管腐蚀较严重,腐蚀形状除少量片状外,大部分为点状腐蚀。
2.3 催化重整装置腐蚀的机理分析系统中存在的腐蚀介质为硫化氢、氢气和氯化氢,都以干态的形式存在,所以设备的腐蚀以硫化氢为主,氢气和氯化氢的存在加速了硫化氢的腐蚀,氢气通过与硫化亚铁的还原反应(生成铁粉)和渗透作用破坏硫化亚铁保护膜而加速腐蚀。
另外,虽然干态的氯化氢对设备和管线没有腐蚀性,但在有水存在的条件下却有强腐蚀性。
一方面济南分公司重整原料油中水含量较高,经预分馏塔操作后,预加氢进料中仍然含有100μg/g左右的微量水,加上预加氢系统中有氯化氢存在,对管线有很强的腐蚀性。
另一方面当预加氢系统中发现已有铵盐结晶后,重整装置常采用注水的办法来解决氯化铵结晶堵塞设备和管道,而氯化铵水解后也有一定的酸性,从而导致预加氢系统氯腐蚀。
预加氢反应生成的硫化氢(H2S)不论是干态还是湿态都具有一定的腐蚀性。
而预加氢反应器后系统H2S含量一般在100μg/g以上,它与设备或管线发生腐蚀反应生成硫化亚铁(FeS),本来FeS对器壁表面有一定的保护作用,但由于系统中有HCl存在,HCl又与FeS反应,发生循环腐蚀,从而加速腐蚀。
即预加氢低温部位存在“HCl—H2S—H2O”腐蚀现象。
3 高效脱氯剂CT272的试用为了解决装置氯腐蚀,笔者采取了一系列措施,在新增一个脱氯罐的基础上,又进行了高效脱氯剂的筛选,以下主要介绍脱氯剂CT272的试用情况。
3.1 CT272脱氯剂CT272脱氯剂为含有碱性活性组分的条状固体,其脱氯原理是固态碱性化合物与气态氯化氢进行中和反应,氯离子通常被吸附在固体脱氯剂的阳离子位并生成稳定的盐,其反应式可简单表述为: M(OH)x(固相)+HCl(气相)H2O+MCl x一般而言,脱氯剂的理论氯容实际上由固体脱氯剂的碱当量大小决定;工业应用中穿透氯容能否达到理论氯容值,其影响因素主要取决于固体脱氯剂中固态碱的强度、脱氯剂的微孔结构(比表面积、孔体积、孔径分布)特征;原料油气中氯的浓度及操作工艺参数都是较为重要的影响因素。
CT272脱氯剂外观为灰黄色条状物,外径3~5 mm,堆密度0.7~0.8g/cm3,径向强度≥100N/ cm,有效组分≥45.0%(m/m),穿透氯容≥40% (m)。
3.2 脱氯剂CT272的装填脱氯罐中装有CT272脱氯剂6t,并在脱氯剂床层上下层放瓷球,上中下分别放有采样包,每层放3个共9个样包(其它两种脱氯剂工业试用同样以此方法安放采样包)。
3.3 脱氯剂CT272的使用工况脱氯罐中所通过的介质为气相的预加氢生成油和预加氢氢气,脱氯剂的使用工况:液时空速3.7 h-1,操作压力2.0MPa,操作温度270~300℃,预加氢生成油量22t/h,预加氢氢气量5000Nm3/h。
3.4 脱氯剂CT272试用效果及结果对比自2001年10月起,随着济南分公司对胜利原油加工量的增加,催化重整装置原料中的氯含量大幅升高,目前原料的氯含量一直在40μg/g左右,最高达116μg/g,大大高于设计值10μg/g,重整原料油中氯含量典型数据见表1。
表1 催化重整装置原料石脑油氯含量典型数据采样分析时间氯含量(μg/g)说明2000年04月19日 6.52000年07月25日 6.12000年10月19日10.32001年01月23日19.02001年04月27日24.12001年07月10日29.62001年11月12日65.02001年12月11日35.42002年01月21日41.02002年02月04日104.5加权平均值29.1此期间使用对比剂A 2002年07月15日32.22002年08月13日38.62002年09月06日49.0加权平均值39.9此期间使用对比剂B 2002年10月08日49.12002年11月04日56.62002年12月09日34.72003年01月27日36.02003年02月18日87.92003年03月10日116.5加权平均值63.5此期间使用CT272剂46 精细化工中间体 第34卷装置从2002年10月18日起开始试用CT272脱氯剂,在试用初期,原料中氯含量基本稳定在40~60μg/g,脱氯罐运行平稳,气液相均未检出氯,到2003年2月份原料中氯大幅上升,超过80μg/g,最高时达100μg/g以上,到2003年3月10日检测C102底精制油中的氯含量,结果为0.47μg/g,接近工艺指标0.5μg/g,表明脱氯剂已被穿透,尽管此时脱氯后换热器压降只有0.04MPa,且气相(预加氢外送氢气)中一直仍未检测出氯。
3月16日卸剂,并对其进行了穿透氯容检测。
济南分公司科研所先后对重整装置试用过的几种脱氯剂进行了穿透氯容检测,结果见表2。
表2 脱氯剂使用情况和穿透氯容检测结果对比脱氯剂使用工况样包位置CT272对比剂A对比剂B 设计饱和氯容,(m,%)≥40≥35≥35装填量(kg)600060206000使用温度(℃)280280280使用压力(MPa) 2.0 2.0 2.0原料总加工量(t)74783.757283.854770.5液时空速(h-1) 3.7 3.7 3.6原料平均含氯量(μg/g)63.529.139.9实际使用时间(d)1289795床层上部37.0121.623.8穿透氯容床层中部34.3516.818.7(m,%)床层下部30.0313.714.5床层平均33.8017.3719.0注:分析方法为化学法。
3种脱氯剂综合对比结果表明,在工况基本相同的情况下,CT272脱氯剂在原料油中平均氯含量高于其它两种对比剂的0.6~1.2倍时,平均氯容达到了33.80%(m/m),分别是对比剂A、B的1.95倍、1.78倍。