王義 唐喜新 陳濤 李蕭

摘 要：柴油加氫裝置的氯腐蝕問(wèn)題對(duì)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行十分不利，會(huì)影響工作效率和安全性。本文研究加氫裝置出現(xiàn)氯腐蝕原因，并探討解決氯腐蝕的策略，幫助工廠合理使用柴油加氫裝置，提升裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：柴油加氫裝置;氯腐蝕;對(duì)策

引言：柴油加氫裝置經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)出現(xiàn)腐蝕、堵塞等問(wèn)題，會(huì)影響生產(chǎn)的效率和安全性。加氫裝置使用過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)氯化銨結(jié)晶和氯腐蝕問(wèn)題，所以需要針對(duì)氯腐蝕出現(xiàn)的原因，制定有效的策略。

1 柴油加氫裝置氯腐蝕分析

1.1 過(guò)濾器濾芯腐蝕

柴油加氫裝置的過(guò)濾器一般為不銹鋼材質(zhì)，根據(jù)過(guò)濾精度和壓差的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，其濾芯腐蝕一般出現(xiàn)在反沖洗過(guò)程中。由于實(shí)際使用中過(guò)濾器會(huì)頻繁被沖洗，所以經(jīng)過(guò)沖洗后過(guò)濾器的壓差會(huì)達(dá)到常規(guī)狀態(tài)下的兩倍左右，反沖洗的時(shí)間間隔也會(huì)因此出現(xiàn)變化，導(dǎo)致裝置不能滿足生產(chǎn)進(jìn)料要求。為能確保生產(chǎn)的安全性，必須調(diào)整加氫裝置的生產(chǎn)負(fù)荷，降低生產(chǎn)效率，會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益降低。在檢查和清洗時(shí)，一般可以在過(guò)濾器上發(fā)現(xiàn)大量黑色強(qiáng)粘性物質(zhì)，而且過(guò)濾器的濾芯存在明顯的穿孔特征，位置分布具有較大的隨機(jī)性，腐蝕屬于點(diǎn)蝕，可以確定濾芯發(fā)生了氯腐蝕。如果不加以控制，氯腐蝕繼續(xù)加深將會(huì)導(dǎo)致濾芯表層大面積脫落。

1.2 壓縮機(jī)腐蝕問(wèn)題

在壓縮機(jī)使用過(guò)程中，參數(shù)調(diào)整、運(yùn)轉(zhuǎn)方式都會(huì)根據(jù)補(bǔ)氫系統(tǒng)的需求展開，因此加氫設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)以氫氣一次性通過(guò)的情況為主要特征，使用一級(jí)出口模式實(shí)現(xiàn)新氫混合，并且進(jìn)行加氫的循環(huán)過(guò)濾，分液之后進(jìn)入新氫壓縮機(jī)中，工藝流程中使用了換熱器、循環(huán)分液設(shè)備等等。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于新氫壓縮機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性不足，容易出現(xiàn)溫度偏高、排氣壓力不足等情況，長(zhǎng)期工作之后，也容易出現(xiàn)活塞桿下沉的問(wèn)題。加氫壓縮機(jī)一般會(huì)在小管徑陰險(xiǎn)區(qū)域出現(xiàn)腐蝕問(wèn)題，導(dǎo)致壓縮機(jī)入口的過(guò)濾器、管線出入口閥片可能會(huì)出現(xiàn)變化，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，會(huì)在管線內(nèi)形成大量白色銨鹽結(jié)晶，導(dǎo)致區(qū)域堵塞問(wèn)題。出現(xiàn)胺鹽結(jié)晶之后，會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)的入口過(guò)濾器壓差過(guò)高，使濾網(wǎng)容易破裂帶入壓縮機(jī)，還會(huì)造成氣閥堵塞，導(dǎo)致有效流通面積降低，并且造成壓縮機(jī)的排氣量不足，氣閥也會(huì)因此損壞;銨鹽進(jìn)入氣缸之后，會(huì)導(dǎo)致填料問(wèn)題，還會(huì)造成活塞支撐環(huán)、密封環(huán)的損壞;一級(jí)出口會(huì)出現(xiàn)氣閥倒氣問(wèn)題，并且造成一級(jí)出口排氣溫度過(guò)高。

1.3 柴油加氫熱高分氣和混氫換熱器腐蝕內(nèi)漏

出現(xiàn)內(nèi)漏后，循環(huán)氫系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，循環(huán)機(jī)的入口流量上漲，系統(tǒng)壓差明顯降低，爐前混氫流量也會(huì)降低。

2 柴油加氫聯(lián)合裝置氯腐蝕原因分析

2.1 濾芯腐蝕原因分析

氯離子的直徑很小，所以穿透性很強(qiáng)，能穿透包括合金相、夾雜物等鈍化膜的薄弱點(diǎn)后進(jìn)入鈍化膜的內(nèi)部，影響鈍化膜的致密性和完整性，薄弱點(diǎn)會(huì)成為點(diǎn)蝕形核的中心，并在表面形成小點(diǎn)蝕孔。氯離子會(huì)向小孔內(nèi)富集，導(dǎo)致小孔內(nèi)的陽(yáng)離子水解，最后形成肉眼可見的點(diǎn)蝕坑。原料中的焦化汽油往往會(huì)帶有微量的水，氯鹽會(huì)溶解到水中生成氯離子，在其他條件適合的情況下，就會(huì)出現(xiàn)濾芯點(diǎn)蝕穿孔。

2.2 新氫壓縮機(jī)氯化銨腐蝕原因分析

柴油加氫裝置中的新氫裝置主要負(fù)責(zé)重整氫氣，由于此部分的請(qǐng)氫氣中含有氯離子，所以其中會(huì)含有一定量的氯化氫。在煤油加氫循環(huán)氫中，含有微量的氨，新氫和煤油加氫循環(huán)混合之后，就會(huì)形成氯化銨結(jié)晶，之后會(huì)導(dǎo)致壓縮機(jī)頻繁出現(xiàn)故障。氣體經(jīng)過(guò)脫硫塔之后的航煤加氫循環(huán)會(huì)攜帶少量水，并且氯化銨鹽吸濕性比較強(qiáng)，可以在局部創(chuàng)造強(qiáng)酸腐蝕環(huán)境，導(dǎo)致氯離子含量增加，造成腐蝕問(wèn)題。

2.3 柴油加氫熱高分氣和混氫換熱器腐蝕內(nèi)漏原因

由于管束中的鐵素體含量不均勻，導(dǎo)致雙相不銹鋼難以抵抗應(yīng)力腐蝕;在溶液環(huán)境中，也容易出現(xiàn)電偶腐蝕，導(dǎo)致管板會(huì)出現(xiàn)陽(yáng)極腐蝕，管束出現(xiàn)洗清問(wèn)題。殼程入口防沖板的保護(hù)面積如果太小，也會(huì)導(dǎo)致大量銨鹽聚集，造成氣流通過(guò)截面減少。導(dǎo)致管束在應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕、大流量氣流擾動(dòng)的作用下內(nèi)漏。

3 防控方法

3.1 濾芯腐蝕控制

由于過(guò)濾器濾芯腐蝕是由于氯離子引起的，所以應(yīng)該減少裝置中的氯離子以解決腐蝕問(wèn)題。所以應(yīng)該對(duì)原料中的氯含量、氮含量、水含量等進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保所有的參數(shù)都滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，增加系統(tǒng)加氫原料緩沖罐的脫液頻率，避免出現(xiàn)原料帶水的情況，從而減輕過(guò)濾器濾芯的腐蝕和穿孔問(wèn)題。

3.2 優(yōu)化煤油加氫循環(huán)流程

為了解決新氫壓縮機(jī)的結(jié)鹽問(wèn)題，可以增加航煤加氫循環(huán)至加氫處理PSA流程，防止在加氫過(guò)程中形成氯化銨，保證投入使用的柴油加氫新氫機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。但是使用該方法可能會(huì)導(dǎo)致氫氣的損失，一般在循環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中氫氣的損失率為20%左右。為降低氫氣的損失，可以對(duì)煤油加氫系統(tǒng)新增循環(huán)氫壓縮機(jī)，在入口位置設(shè)置旋風(fēng)分離裝置，循環(huán)氫和補(bǔ)充氫氣混合點(diǎn)后設(shè)置緩沖罐，使氯化銨鹽聚集在緩沖罐中;增設(shè)壓差監(jiān)控系統(tǒng)，結(jié)合壓差進(jìn)行氯化銨的清除工作。

3.3 換熱器內(nèi)漏問(wèn)題處理

為避免換熱器受到氯腐蝕出現(xiàn)內(nèi)漏，應(yīng)該減少上游裝置來(lái)料的氯含量，是 ?并減少氯從氫氣中的帶出量。其次應(yīng)該增加柴油加氫循環(huán)氫分液罐脫液頻次，降低循環(huán)氫的帶液帶水問(wèn)題，提升對(duì)管束腐蝕的控制。比如升級(jí)管束腐蝕為超級(jí)雙相鋼，提升管束的耐氯離子腐蝕能力，保證管束的抗應(yīng)力腐蝕和管束的抗開裂性能。在混氫流程中，可以提升混氫點(diǎn)的溫度，通過(guò)在新氫壓縮機(jī)出口到爐后增加換熱器，提升混合溫度后能避免氯化銨結(jié)晶出現(xiàn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于柴油加氫裝置使用過(guò)程中需要面對(duì)復(fù)雜外部環(huán)境的影響，并且也會(huì)受到內(nèi)部條件的作用，因此要做好對(duì)氯離子控制，優(yōu)化升級(jí)工藝流程，有效控制氯腐蝕問(wèn)題，確保加氫工作的正常進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙紅建.柴油加氫裝置氯腐蝕分析及對(duì)策[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2020，41（07）：39-40.

[2]劉治軍.煤柴油加氫裂化裝置中氯離子存在的影響及分析對(duì)策[J].化工管理，2020（07）：33-36.

[3]王軍，高飛，張建文，段永剛.煤柴油加氫聯(lián)合裝置氯腐蝕分析及對(duì)策[J].安全、健康和環(huán)境，2019，19（08）：15-19+55.

[4]辛丁業(yè)，馬曉偉，馮忠偉，梁順.柴油加氫改質(zhì)裝置分餾塔頂空冷器腐蝕分析及對(duì)策[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，2019，36（03）：51-54.

（北方華錦化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司煉化分公司，遼寧 盤錦 124000）