加氢裂化装置的腐蚀问题及对策分析

加氢裂化装置的腐蚀问题及对策分析

【摘要】在化工设备中，加氢裂化装置因为原油含量的增加而出现腐蚀加剧的情况，给安全生产带来了很大的隐患，这就需要从本质上对其腐蚀的原因进行分析，制定相应的防护措施。本文主要是分析加氢裂化装置的腐蚀情况，包括氢损伤、硫化氢腐蚀、cr-mo 钢的回火脆性、铵盐腐蚀、磨蚀、奥氏体不锈钢连多硫酸应力腐蚀开裂

【关键词】加氢裂化腐蚀奥氏体

在化工设备中，加氢裂化装置由于常常在高温、高压、临氧环境下工作，所以具有易燃易爆性等危险特性，安全的重要性在设备的运行的过程中越来越重视。近年来，由于含硫化物在原油内含量的增多，导致对加氢裂化装置腐蚀情况加剧，这样影响设备的正常运转，使设备产生一定的安全隐患，日常工作中应该加强设备的防腐工作，防止因腐蚀造成的设备故障。出现安全事故，。本文主要分析了加氢裂化装置中发生腐蚀的情况进行，探讨相应的防腐措施。

1 氢损伤及其防护

氢损伤主要有高温氢损伤、氢脆和奥氏体不锈钢堆焊层的氢致剥离。高温氢腐蚀是氢在高温下侵入钢中和晶间的碳化物发生反应而产生甲烷导致内部脱碳。即：fe3c+2h2=ch4+3fe。ch4在非金属夹杂物部位和晶体空间具体而产生局部高压，形成的应力集中导致钢材发生裂纹等而降低了钢的强度和韧性，发生晶间断裂。为避免发生高温氢腐蚀，工艺必须严格按要求进行，不能出现“飞温”，操

作平稳，停工时的反应器温度不要在135℃以下。氢脆主要是因氢在钢中表现出的脆化，一般在150℃以下是渗入氢导致，如果在某特定温度区间恒温一段时间就能将氢释放出来使钢的机械性能逐渐恢复。扩大法兰密封槽底部转交半径可以实现氢脆的防护，避免在法兰密封槽底部出现裂缝。在催化裂化装置的反应器开始工作的过程中，首先将温度升高到一定程度后在升压，如果停止工作，应当先降低压力后在降低温度，杜绝直接进行紧急停工的操作和非正常升温操作。螺栓的上紧力需要严格控制，避免因上紧力的分布不均而导致法兰和螺栓过承压过大。

奥氏体不锈钢堆焊层在高温情况下，氢会侵入到奥氏体不锈钢堆焊层中，反应器在从正常状态到停工状态发生过度时，随着氢温度和分压的降低，母材与堆焊层的氢溶解度和扩散速度都不同，会出现过度层大量吸收氢，在停工时形成的氢分子的压力超过了结合强度就造成了剥离。对于该种情况的防护主要是选用加钒的cr-mo合金钢材质，加大堆焊层的抗剥离能力。同时焊接的过程中采取大电流高焊速，避免粗大晶体的生成。在实际生产中要保证平稳生产，不出现超温，避免紧急泄压和快速冷却的出现。

2 硫化氢腐蚀及其防腐

硫化氢的腐蚀主要有湿h2s的腐蚀、高温h2s的腐蚀、高温h2s+h2的腐蚀。湿h2s的腐蚀主要是硫化氢与液相水共存时引起的腐蚀，对于其防护主要是从材料出发，湿h2s环境中的管道和设备优先选用镇定钢，如果不存在cn系统可进行中和处理操作，使其ph值为

碱性，还可向低温系统进行缓蚀剂的注入。如果工艺条件允许，温度可控制在65℃以上，该环境下的设备在焊接后必须经过热处理，严格控制焊缝以及热影响区的硬度。高温h2s的腐蚀是在240℃以上的温度中，h2s会分解为单质硫而与金属发生反应造成金属的破坏。对其防护主要是提高脱丁烷塔的处理能力，增上循环氢脱硫系统，对设备材质进行升级，更换火嘴改善燃烧情况，同时保证管壁不超温。

高温h2s+h2的腐蚀是在300℃到420℃的情况下，h2s、h2发生腐蚀而出现破坏的情况，h2家属了h2s的腐蚀速度，其叠加造成更严重的腐蚀。对其防护需要选用铬钼钢、碳钢活1crl8ni9ti不锈钢，温度在250℃下时选用16mnr，超过该温度时选用cr13型或奥氏体不锈钢。

3 cr-mo钢的回火脆性及防护

cr-mo钢的回火脆性是在325°～575℃回火以及该温度区缓慢冷却的过程中cr-mo合金钢的韧性降低的情况。其回火脆性的影响罂粟有热处理工艺、化学成分、制作加工时的热状态以及塑性变形碳化物的形态以及操作的温度等。对其防护可以对反应器的最低升压温度进行限制，在反应器内放置带焊缝的挂篇，对挂片进行定期的回火脆性检查，在开工时严格遵守先升温后升压的热态开工方案，停工则是先降压后降温的热态停工。

4 铵盐腐蚀、磨蚀及防护。

铵盐腐蚀是加氢反应生成的nh3和h2s在反应流出物冷却后，由

于nh3和h2s的分压较高，会化合成固体的nh4hs盐会沉积在高压空冷器管子及其下游管道中，造成垢下腐蚀和铵盐沉移堵塞。铵盐腐蚀防护主要是空冷管束结构采用管箱式，不采用回弯头式结构，出入口管箱应没有死区，应用完全对称结构。腐蚀发生在管束端的冲蚀，应采用不锈钢衬管，衬管出口应为喇叭口结构，衬管长度应大于300mm。连续注水，使酸性水中的nh4hs浓度<8%。注水量应保证注水点至少有20%的注水保持为液相。

铵盐磨蚀是当铵盐晶体颗粒夹在两金属面之间：会造成金属面磨损；颗粒作用使表面受交变接触应力而变形，使材料表面疲劳破坏。对其防护是严格控制进料盐含量和氯含量。根据原料中的硫、氮含量采取相应的工艺措施，减少循环氢中铵盐的生成。当采用重整氢气作为补充氢气时，应严格控制氯量。注水，nh4hs极易溶于水，nh4cl易溶于水，通过注水可以溶解大部分nh4hs与nh4cl。采用固溶强化，提高金属的强度、硬度；通过渗碳、渗铬、氮化、氰化等化学热处理方法，提高钢的耐磨性及疲劳强度。

5 奥氏体不锈钢连多硫酸应力腐蚀开裂及防护

奥氏体不锈钢连多硫酸应力腐蚀开裂。奥氏体不锈钢处于高温和含有h2s的环境中，在设备运行期问，钢表面生成硫化亚铁。当设备停止运行冷却到室温时，硫化亚铁就与出现的水分和进入没备的空气相接触，生成连多硫酸，便是发生应力腐蚀开裂的原因。它与拉应力共同作用会坎奥氏体不锈钢产生脆性开裂。对其防护是通入氮气以防止大气侵入，使其保持干燥；.用加热的方法以防止湿气

凝结；不锈钢与空气、湿气接触以前，用碱液进行中和；用抗晶问腐蚀性能较强的稳定型347钢。

参考文献

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