呂春龍,王 清,袁亞東

(中國石油化工股份有限公司洛陽分公司，河南 洛陽 471000)

3號(hào)溶劑再生裝置于2020年9月22日開工，設(shè)計(jì)處理能力為320 t/h，采用復(fù)合型甲基二乙醇胺(MDEA)溶劑作為脫硫劑。該裝置實(shí)現(xiàn)了全廠臨氫裝置胺液和非臨氫裝置富胺液的獨(dú)立再生和循環(huán)使用。富胺液返回3號(hào)溶劑再生裝置后，脫除硫化氫，變?yōu)樨毎芬貉h(huán)使用，酸性氣送至硫黃回收裝置[1]。

1 腐蝕情況

3號(hào)溶劑再生裝置主要由富胺液再生塔、貧胺液緩沖罐、機(jī)泵等組成。裝置流程如圖1所示。

圖1 裝置流程

2021年10月1日，發(fā)現(xiàn)塔頂水冷器E3503前三通底部砂眼。

2 泄漏原因分析

經(jīng)超聲測厚發(fā)現(xiàn)三通底部泄漏處壁厚存在明顯減薄現(xiàn)象，其他直管部分、焊縫及臨近管件未見明顯腐蝕。

2.1 材質(zhì)選用等級(jí)不夠

借鑒國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)，碳鋼為酸性氣管道主流材質(zhì)，同時(shí)結(jié)合裝置的濕硫化氫腐蝕環(huán)境，升級(jí)使用了抗硫化氫腐蝕20號(hào)鋼材質(zhì)。相比碳鋼材質(zhì)，不銹鋼管線的抗腐蝕能力更強(qiáng)[2]。

2.2 管道布局不合理

泄漏處位于酸性氣空冷器出口管道，操作壓力為0.1 MPa，溫度為60～70 ℃，管線內(nèi)介質(zhì)為酸性氣和酸性水的氣液兩相流體，經(jīng)空冷器出口集合管后，垂直下落至水冷器入口水平管道(高差約2 m)，氣液兩相重力流會(huì)引發(fā)沖刷腐蝕，造成三通底部沖刷減薄。

同類裝置對(duì)比發(fā)現(xiàn)2號(hào)溶劑再生裝置同樣位置處管道走向?yàn)樗椒较?減緩了重力作用的沖刷腐蝕。

2.3 裝置硫化氫含量高

對(duì)比1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)溶劑再生裝置原料及塔頂物料性質(zhì)，見表1。

表1 3套溶劑再生裝置部分參數(shù)

從表1可以看出:3號(hào)溶劑再生裝置原料富胺液硫化氫含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1號(hào)和2號(hào)溶劑再生裝置，回流罐中酸性水中硫化物濃度和酸性氣中硫化氫含量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他兩套裝置，高濃度的酸性水也會(huì)加劇管道的腐蝕。由于裝置硫化氫濃度較高，再生塔回流量也相對(duì)較大，重力沖刷更明顯[3]。

3 應(yīng)對(duì)措施

3.1 更換管線材質(zhì)和管道布局

為了避免重力沖刷帶來的影響，對(duì)管線材質(zhì)進(jìn)行升級(jí)，更換為更抗腐蝕和沖刷的304L材質(zhì)。同時(shí)從空冷出口至循環(huán)氫水冷器前管線進(jìn)行重新布局，更改介質(zhì)流向，調(diào)整水冷器前三通處走向，減輕沖刷腐蝕。

3.2 增加渦流掃查的頻次和范圍

對(duì)于易發(fā)生腐蝕的部位重點(diǎn)監(jiān)控，增加脈沖渦流掃查的頻次。同時(shí)對(duì)塔頂空冷出口至水冷器入口管線各彎頭處進(jìn)行脈沖渦流掃查，如圖2所示。

圖2 脈沖渦流掃查現(xiàn)場照片

檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn):酸性氣空冷A3501F出口北側(cè)彎頭(單線圖中位置23號(hào))壁厚出現(xiàn)嚴(yán)重減薄現(xiàn)象，實(shí)測壁厚最大值12.32 mm，實(shí)測壁厚最小值5.56 mm，設(shè)計(jì)壁厚11.00 mm，最大減薄率為49.45%，最小值部位位于彎頭處，擇機(jī)對(duì)該部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)或更換,掃查結(jié)果見圖3。

圖3 脈沖渦流掃查示意

4 結(jié) 語

3號(hào)溶劑再生裝置開工后，實(shí)現(xiàn)了全廠臨氫裝置胺液和非臨氫裝置富胺液獨(dú)立再生和循環(huán)使用。在運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)再生塔頂部水冷器前三通腐蝕泄漏。對(duì)泄漏原因進(jìn)行了分析，管線材質(zhì)等級(jí)不夠、管道布局不合理及裝置原料硫化氫含量高。通過更改管線材質(zhì)、更改管道布局方式可減緩此部位的腐蝕，增加脈沖渦流掃查的范圍和頻次可有效監(jiān)控易腐蝕部位的腐蝕情況。