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        DCC裝置設備腐蝕與防護

        2017-03-05 07:21:00鄒恩操中海油東方石化有限責任公司海南東方572600
        化工管理 2017年22期
        關鍵詞:設備系統(tǒng)

        鄒恩操(中海油東方石化有限責任公司,海南 東方 572600)

        DCC裝置設備腐蝕與防護

        鄒恩操(中海油東方石化有限責任公司,海南 東方 572600)

        近年來隨著煉油化工行業(yè)快速發(fā)展,高含硫含酸的原料不斷增多,原料性質變重,在生產(chǎn)過程中對設備的腐蝕日益加劇,為保證裝置安全平穩(wěn)長周期生產(chǎn),設備腐蝕的分析與防護顯得尤為重要。本文對DCC催化裂解裝置相關設備腐蝕的形成進行分析與調查,并提出有效防護措施。

        DCC催化裂解裝置;設備腐蝕;防護措施;分析

        隨著煉油行業(yè)加工原料重質化,原料質量劣質化,設備腐蝕問題日益凸顯。為保證裝置平穩(wěn)長周期生產(chǎn),設備腐蝕的分析調查及防護應當引起重視。中海油東方石化DCC催化裂解裝置進料為常壓渣油,由于原料中含有硫化物等對設備造成腐蝕物質,在生產(chǎn)過程中會引發(fā)一系列設備腐蝕問題,影響裝置正常運行。所以本文從設備角度出發(fā),結合中海油東方石化DCC催化裂解裝置實際運行及檢修設備內部情況,對裝置的設備腐蝕與防護進行分析調查和總結。

        1 DCC裝置設備腐蝕分析調查

        1.1 DCC裝置的腐蝕

        在DCC催化裂解裝置當中反應-再生系統(tǒng)操作溫度高,容易受到高溫腐蝕,同時反再系統(tǒng)設備因受催化劑不斷流動的影響,易對其表面襯里及殼體進行沖刷,大大降低內部構件的面積和厚度,嚴重時甚至有可能會造成脫落、穿孔的現(xiàn)象。分餾系統(tǒng)易被腐蝕的部位包括其下部、塔頂以及高溫重油等系統(tǒng)中,易發(fā)生腐蝕部位如:塔底反應油氣入口處塔壁處,人字擋板處、主梁和支梁處,塔頂油氣系統(tǒng)等。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)存在低溫硫化物腐蝕。循環(huán)水冷卻器由于水質流速等諸多因素導致側垢的形成,產(chǎn)生垢下腐蝕。

        2 反應-再生系統(tǒng)腐蝕分析調查

        2.1 催化劑作用下引發(fā)的磨損和沖刷

        在裝置中反應油氣和再生煙氣夾雜催化劑流動的狀態(tài)下,催化劑也會對內部的構件及襯里進行沖刷,縮減其面積和厚度,并且受高操作溫度影響,對設備的沖刷和腐蝕也就更劇烈,使設備受到磨蝕。2017年4月大檢修期間發(fā)現(xiàn)再生器燒焦罐主風分布管噴嘴耐磨擋環(huán)沖刷磨損較嚴重,損壞率達80%以上,大孔分布板處噴嘴損壞比例達10%,外取熱器大小環(huán)流化風環(huán)管處陶瓷耐磨噴嘴損壞比例達90%以上,二反提升管C4噴嘴磨損嚴重,一再二再滑閥閥板及閥桿磨損嚴重,外循環(huán)滑閥閥桿磨損較為嚴重,主風分布管,外取熱管,外循環(huán)管以及一再二再斜管溢流口處襯里也存在大范圍脫落現(xiàn)象,相應進行更換修補。

        2.2 高溫氣體的影響

        高溫氣體的引發(fā)的腐蝕部位,大多表現(xiàn)在反再內構件,各斜管部位。本裝置再生器燒焦采用完全再生形式,過剩氧含量達5%-8%,這會使催化劑再生燒焦煙氣中NOx和SO3的含量增加,這樣就會加劇高溫氣體的腐蝕。在溫度高時,相關設備同時容易產(chǎn)生高溫氧腐蝕,高溫氧腐蝕主要表現(xiàn)在內構件的氧化減薄。

        3 分餾及吸收穩(wěn)定系統(tǒng)腐蝕分析調查

        3.1 高溫硫引起的腐蝕

        高溫硫引起的腐蝕是H2S,活化硫和低級硫醇在溫度240℃以上條件下對金屬產(chǎn)生的化學腐蝕,引發(fā)腐蝕的原理為:Fe+H2S→FeS+H2↑。此反應的速度受硫化氫濃度及溫度影響,當操作溫度達到400℃時,高溫硫腐蝕最劇烈。就本裝置而言,分餾塔底抽出溫度330℃,存在高溫硫腐蝕,主要表現(xiàn)在塔下部內部構件如分餾塔底部管線及塔壁均有不同程度減薄。

        3.2 低溫腐蝕

        原料中所含的氮化物和硫化物在反應過程中生成H2S,NH3以及HCN,對分餾塔頂油氣系統(tǒng)及吸收穩(wěn)定系統(tǒng)構成腐蝕。本裝置此次檢修此類腐蝕對相關設備腐蝕較輕。

        3.3 分餾塔結鹽腐蝕

        結鹽現(xiàn)象的發(fā)生也會對設備造成一定的侵蝕,影響設備運行的時間和穩(wěn)定性。在分餾塔中物質在其內部會隨油氣上升,因頂部的水蒸氣遇冷會凝結成水,并與帶有部分氨、氯離子蒸汽傳質,加之無機鹽易與水相溶,會有硫氫化銨和氯化銨結晶析出,形成鹽垢。氯離子與氰化物對銹蝕層強烈的破壞作用,就會造成鹽垢的脫落和疏松,散落在塔內,易造成浮閥堵塞卡死,影響設備的正常運行。分餾塔上部及塔頂油氣系統(tǒng)及頂循環(huán)系統(tǒng)易受此影響,本裝置目前結鹽現(xiàn)象不明顯。

        3.4 循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕

        在水冷設備當中容易形成較多的側垢,易引發(fā)垢下腐蝕,其發(fā)生部位主要有:水冷設備的管束、管板、封頭等部位,尤其易發(fā)生在管束部位,受循環(huán)水水流速以及水質優(yōu)劣因素影響,循環(huán)水中鹽類濃縮,雜質沉淀,容易形成垢下腐蝕。本裝置檢修時發(fā)現(xiàn)循環(huán)水換熱器管束分別存在不同程度的腐蝕。經(jīng)調查研究,發(fā)現(xiàn)本裝置所用循環(huán)水供水存在所用藥劑與水質不匹配問題,循環(huán)水水質pH值,硬度及堿度長期偏高,導致?lián)Q熱器管束結垢腐蝕傾向明顯。

        4 相應防護措施

        4.1 合理選材

        設備選材要合理,也要將防腐考慮其中。面對高溫的煙氣腐蝕可以選擇抗腐蝕的金屬材料或非金屬的襯里,并在其通道內將隔熱、耐磨、耐蝕的材料相結合,合理制作單層和雙層襯里。反再系統(tǒng)無襯里管線設備依據(jù)其溫度和操作條件,選擇合適耐高溫沖刷耐腐蝕設備材料。分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)根據(jù)其不同部位腐蝕原因情況選擇合適耐腐蝕材料減少設備腐蝕。

        3.2 防腐涂層

        對腐蝕多發(fā)設備部位采用合適的防腐涂料涂層防護。例如針對循環(huán)水對換熱器管束造成的腐蝕本裝置循環(huán)水冷卻器E-203A-H,E-302A-F管板及管束內部采用DH-22防腐涂料對循環(huán)水冷卻器管束的腐蝕進行有效防護。

        3.3 分餾塔頂注入緩蝕劑

        本裝置采用在分餾塔頂油氣管線出口注入緩蝕劑的防護措施,有效的降低了分餾塔頂油氣管線及相關設備腐蝕程度,防腐蝕效果較好。同時在分餾塔頂油氣管線注入酸性水洗滌,吸收和稀釋腐蝕性物質可有效防止后路相關設備腐蝕。

        3.4 工藝操作方面

        保證裝置操作平穩(wěn),避免非計劃停工,嚴格執(zhí)行工藝操作參數(shù),保證兩器流化正常,避免操作條件大幅度波動,將工藝操作對設備的影響降到最低。分餾塔結鹽影響操作情況下采取在線洗塔措施。循環(huán)水系統(tǒng)要督促相關部門保證給水溫度及壓力,保證給水質量達標穩(wěn)定,最大程度減小工藝操作對循環(huán)水設備造成的影響。

        3.5 強化對易腐蝕部位的監(jiān)測

        在設備運行的過程中,裝置運行時間越長,設備管線的腐蝕就會加劇,所以,就要在現(xiàn)有的條件下對其易發(fā)生腐蝕的部位進行監(jiān)測,如分餾塔頂油氣系統(tǒng),油漿系統(tǒng),原料線,分餾塔中段回流設備管線,定期對其進行檢查和維護,適時增加測厚的頻率,以便于可以及時發(fā)現(xiàn)存在的隱患,制定應對措施。

        3 結語

        總的來說,設備的操作環(huán)境和作用不同,腐蝕的原因和程度也存在著多樣化。由于腐蝕介質的存在,長周期生產(chǎn)過程中,腐蝕介質含量也會不斷上升,造成設備腐蝕加劇,直接影響到裝置生產(chǎn),制約效益的增長,嚴重時可引發(fā)安全事故,所以對設備腐蝕進行分析調查,相應采取合理有效的防護措施,對保證設備和裝置的安全平穩(wěn)運行來說意義重大。

        [1]李海林,王彥龍,趙曉曉,王林濤,吳蘇革.重油催化裂化裝置設備腐蝕調查與應對措施[J].化工管理,2015,(30):175.

        [2]王文杰,曹偉強,田春來.小議催化裂化裝置設備腐蝕與防護[J].科技視界,2015,(20):320-321.

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