渗铝管在低温硫环境中的工业应用

渗铝管在低温硫环境中的工业应用

黄梓友

洛阳石油化工总厂(河南省洛阳市471012)

洛阳石油化工总厂炼油厂自1994年以来,主要加工中原原油、塔里木原油、吐哈原油,这三种原油混合后的硫质量含量一般在0.7%左右。加工含硫原油造成炼油设备严重腐蚀。污水汽提装置换热器由于介质成分复杂,碳钢换热器一般使用寿命只有4～5个月,先后采用过TH847、TH901防腐涂料、镍磷镀和1828不锈钢,都没有取得理想效果。脱硫醇尾气管道于1996年8月至1997年3月先后发生三次自燃,致使管道变形甚至烧断。为了解决日益严重的设备腐蚀问题,通过深入调研,了解到渗铝钢是耐高硫原油腐蚀的好材料,便决定在部分腐蚀较严重的换热器和管道上试用。通过几年的运行实践表明,洛阳石油化工工程公司设备研究所开发的粉末包埋渗铝钢质量稳定,防腐蚀效果显著,保证了炼油装置的安全平稳运行。

1　应用概况(见表1)

表1　应用渗铝钢部位和工艺条件

装置名称(年处理量)及设备名称规模型号

工艺条件

介质 温度/℃

管程 壳程 管程 壳程

腐蚀介质数量应用时间

常减压蒸馏(3.5M t/a)

　常一线重沸器FA28522524常三线

重柴油

常一线

喷气燃料

260～300165～185硫化物1台1996.09～

Ⅱ套催化裂化装置(1.4M t/a)

　分馏塔顶换热器RC BOS100021.62

27026/2526I

热水油气50～74121～83硫化物、氯离子2台1997.10～

　分馏塔顶换热器80021.6216026/2526I除盐水油气35～6383～78硫化物、氯离子2台1997.10～污水汽提装置(0.3M t/a)

　污水系统换热器FA50027022522B=150原料水净化水118～149160～132氨、氮、硫化物1台1996.09～　污水系统换热器FA40022024024B=150分凝液原料水120～5040～44氨、氮、硫化物1台1998.04～　脱硫醇尾气管道Φ89×4尾气40硫化物、氮化物400m1997.04～

2　结果与讨论

2.1　试验结果对比

(1)常减压蒸馏装置常一线渗铝重沸器运行两年以后,渗铝管与管板的焊接处无明显变化,渗铝管束无明显腐蚀和结垢现象,提高了换热器的传热效果。而原料采用碳钢管束腐蚀严重,内漏频繁,一般3～6个月就需更换一次芯子,而且表面易结垢,换热效果差。

(2)Ⅱ套催化裂化装置分馏塔顶四台渗铝换

收稿日期:2000-03-14。

作者简介:高级工程师,1982年毕业于华东石油学院。一直从事炼油化工设备技术管理工作,现任该厂炼油厂副厂长。

炼　油　设　计

2000年7月 PETRO LE UM REFI NERY E NGI NEERI NG 第30卷第7期

热器于1999年3月打开检查,渗铝管束外观无明显变化,而同部位的碳钢换热管束表面已有很厚的锈层,个别管束已腐蚀穿孔,发生泄漏。

(3)污水汽提装置E305换热器渗铝管束使用两年后无腐蚀现象发生,换热效果良好,而原来采用碳钢或1828钢管束,一年内多次发生穿孔、泄漏,每年至少需要更换一次。

(4)脱硫醇尾气管道采用渗铝管道运行两年多,无明显腐蚀,而使用碳钢管道7个月发生了三次硫化铁自燃现象,致使管道变形甚至烧断。

2.2　讨论

渗铝钢耐高硫原油腐蚀是国内外已经公认的事实,而渗铝钢在低温环境下的耐腐蚀问题一直被国内外有关人士密切关注,据国外资料介绍,渗铝钢应尽量避免在低温硫腐蚀环境下使用。国内也没有成功应用的实例报导。该厂催化裂化装置分馏塔顶换热器、污水汽提装置的E305换热器及脱硫醇尾气管道的环境温度都属低温范围。对于严重腐蚀的E305等换热器和脱硫醇尾气管道,以前都曾采用过不锈钢,但腐蚀状况没有明显改善。该厂的工业应用证明,渗铝钢在含硫化物、氯化物、氨、氮等腐蚀介质的低温条件下防腐蚀效果也很好。主要原因是:(1)该厂采用的渗铝钢系包埋渗铝工艺制造,技术先进,产品质量稳定;(2)可能系铝铁合金本身的特性所决定。渗铝钢在低温硫腐蚀环境中应用试验的成功,进一步扩大了渗铝钢的应用范围。

长期以来,渗铝钢的焊接问题在国内一直没有得到很好解决,因此制约了渗铝钢的推广应用,洛阳石油化工工程公司设备研究所采用独特的焊接工艺较好地解决了这一难题。通过3年的工业应用证明,渗铝钢的焊接工艺能保证换热器管束与管板之间以及渗铝钢管之间的焊接接头不受损伤,渗铝层从母材连续过渡到耐腐蚀的焊缝,并保证了接头的耐腐蚀性能。渗铝钢管与管板的焊接既保证了渗铝层完好,又保证了渗铝钢管内外表面的良好成形。

3　结论

(1)洛阳石油化工工程公司设备研究所开发的粉末包埋渗铝钢质量优良,性能可靠。其焊接工艺较好地解决了渗铝钢换热器管束与管板的焊接接头以及渗铝钢管之间的焊接问题,接头耐腐蚀效果与渗铝钢相当。

(2)污水汽提装置渗铝换热器管束和脱硫醇渗铝尾气管道的耐腐蚀效果优于1828钢。而其它部位的渗铝换热器管束的耐腐蚀性能远远优于碳钢。

(3)渗铝钢换热器具有良好的抗结垢作用,传热效率提高,能耗降低,延长了设备使用寿命,保证装置安稳长运行,取得了较好的经济效益。

(4)渗铝钢在低温硫腐蚀部位的试验可进一步推广应用。

(编辑　尹　静)

国内简讯

武汉石油化工厂正在兴建烧石油焦的循环床锅炉

循环流化床锅炉是一种洁净燃烧锅炉,能在燃烧过程中用石灰石作床料实现炉内脱硫,同时降低NO x的排放量。锅炉燃烧效率可达95%～99%。全燃石油焦循环流化床锅炉近年来在国外得到较快发展。武汉石油化工厂正在新建一台75t/h此类型锅炉。此工程项目由上海711研究所承包建设,锅炉由武汉锅炉厂设计、制造和安装。

(转摘自《炼油》2000年第2期)

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—炼　油　设　计 2000年第30卷