连续重整装置的腐蚀与防护(2)

2019-08-03 10:47

加缓蚀剂。金陵石化研究院专门开发了一种缓蚀剂,可以有效抑制环丁砜在系统中循环使用导致的腐蚀,注剂量为300mg/L时缓蚀效果达到90%以上,且对工艺过程无不良影响。加注位置在再生塔顶挥发线。

控制溶剂pH不低于8.0. 控制塔的操作温度,将再生塔底的操作温度降低到160℃以下时,可以有效防止溶剂的降解。

定期排除再生塔塔底废溶剂,补充新鲜溶剂。这样可以防止塔内腐蚀性降解产物长期沉积和循环腐蚀。

投用大气水封罐,加强系统机械设备的密封,避免氧的侵入,减少溶剂降解。 用阴离子交换树脂法可有效净化环丁砜。 2.3 腐蚀监检测

催化重整装置常用腐蚀监测方法有定点测厚、腐蚀介质分析(凝结水中pH值、Cl、Fe、H2S含量、总铁含量分析)、腐蚀在线监测、腐蚀挂片探针、现场腐蚀挂片等。推荐监测方案见表8-2.

催化重整装置推荐腐蚀监测方案 监测方法 定点测厚 监测部位 预处理部分: 预分馏塔及预加氢汽提塔塔顶低温部位塔壁及出入口短节;油分离罐筒体及出入口短节;预加氢反应器筒体及出入口短节;冷换设备壳体及出入口短节;预加氢反应产物馏出物管线;塔顶挥发线 重整部分: 稳定塔塔顶低温部位塔壁及出入口短节;回流罐筒体及出入口短节;重整反应器筒体及出入口短节;冷换设备壳体及出入口短节;反应产物馏出物管线;稳定塔塔顶挥发线;临氢管线 芳烃抽提部分: 汽提塔、再生塔、回收塔塔顶低温部位塔壁及出入口短节;回流罐筒体及出入口短节;冷换设备壳体及出入口短节;塔顶低温管线 原料中杂质分析 预分馏塔和预加氢塔塔顶冷凝冷却系统凝结水分析 稳定塔塔顶冷凝冷却系统凝结水分析 芳烃抽提再生塔塔顶系监测频率 按照3.1.1中规定进行 腐蚀介质分析 1周1次或2周1次 统安装pH在线监测 腐蚀在线监测 预加氢塔塔顶冷凝冷却系统空冷器后安装电阻或电感探针 稳定塔塔顶冷凝冷却系统空冷器后安装电阻或电感探针 预加氢塔塔顶冷凝冷却系统空冷器后 稳定塔塔顶冷凝冷却系统空冷器后 芳烃抽提再生塔塔顶系统 主要塔、容器和冷换设备 对于加热炉炉管的腐蚀监测和检查,可以采取红外监测炉管表面温度、硬度检测、现场金相分析、超声波测厚、外径检测等方法。

2.4 其它需要注意的问题

在开停工过程中,注意临氢设备、管线等2.25Cr-1Mo材料应遵循“先升温、后升压,先降压、后降温”的原则。

为防止和减少设备发生晶间腐蚀,设计选材应使用稳定型不锈钢。

在选材是要对特定设备管线的现场施工提车明确要求,如焊后热处理、稳定化处理等。 在高温临氢的重整装置中应避免铬钼钢的母材使用奥氏体不锈钢焊条焊接。对于所用焊接件,最好进行消除应力热处理,使焊缝以及其热影响区的硬度小于相应的规定值。

实时在线 腐蚀探针挂片 2月1次 现场腐蚀挂片 1个周期 第三节 腐蚀案例

案例1:某炼厂重整装置1999年9月开工投产。开工正常2个月后发现预加氢反应系统换热器、空冷等设备腐蚀严重,同时装置内加热炉用自产瓦斯过滤网经常结盐堵塞,更为严重的是后续用氢装置因采用重整氢气造成压缩机多次故障,致使重整装置多次被迫停工,严重影响了全厂物料平衡。后增设了两台脱氯器解决了问题。

案例2:某催化重整装置主要由预加氢部分与重整部分组成,原料经过预加氢部分处理后脱除了原料汇总的N、S、Cl、As等杂质作为重整部分的进料,预加氢处理的目的主要是为了保护昂贵的重整催化剂,精制后的原料油经重整反应后生产高辛烷值的汽油。通常油田为了提高原油产量、保证原油的正常输送会在原油中注入氯代烷烃助剂,使氯化物进入原油中,这些有机氯化物不溶于水,难以通过电脱盐的方法脱除,大部分留在了重整原料中经过预加氢反应后转化成氯化氢,对设备产生强烈的腐蚀。同时,生产的氯化氢预预加氢反应后的氮化物作用生产氯化铵,氯化铵在低温部位结晶后,堵塞换热器管束及系统管道。1994年8月,重整装置预加氢进料预生成油换热器E-3101/5.6管程堵塞管道,系统压降达到1.2Mpa,为了不让装置停工,在E-3101/5.6管程入口前增加了一条Dg25的临时注水线,在注水后E-3101/5.6处压降恢复到正常水平(0.10MPa)。但注水也带来了新的问题,1996年2月,在E-3101/5.6管程入口注水处因冲刷、腐蚀造成管线穿孔,重整装置被迫紧急停工,给安全生产带来了很大的损失,后增

加脱氯反应器解决了问题,预加氢系统工艺流程图见图8-3。

EC3101/1、2H3101加热炉氮气D3102E3102R3101预加氢反应器R3102脱氯反应器预加氢反应产物E3101/1-6预加氢混氢重整原料

预加氢系统工艺流程图

案例3:某厂1999年1月18日连续重整装置抽提系统溶剂再生塔C-408中插入式重沸器E-417腐蚀穿孔,U型管壳上布满蚀坑,孔径2mm左右,孔深达0.5mm以上。该重沸器材质为碳钢,管厚为2mm,其管程是C8+芳烃,壳程是再生塔C-408中贫溶剂环丁砜。1999年4月装置检修期间腐蚀调查发现C-408塔壁多处局部呈蜂窝状坑蚀,坑径1-2mm、坑深1mm以上。汽提塔C-405和回收塔C-406中上部塔壁被一层灰黑色绣皮覆盖,厚约0.3mm,去皮后塔壁垢下不平;塔盘浮阀覆盖一层粘稠物,部分堵塞塔盘,去除粘状物后塔盘均匀减薄0.2mm左右。此后,装置运行后回收塔C-406中插入式重沸器E-415也因腐蚀发生穿孔或堵塞,塔C-406下部部分塔盘也发生过严重腐蚀减薄、变形和穿孔现象,多次造成芳烃抽提系统局部停工。

防护方法:开发专用缓蚀剂;腐蚀严重的部位选择耐酸的不锈钢;工艺控制。

第十五章 异构化装置的腐蚀与防护

第一节 异构化装置的工艺流程与易腐蚀部位

1.1 异构化装置工艺流程

中石油云南石化有限公司70万吨/年C5/C6异构化装置(简称ISOM)采用UOP公司提供的Penex专利技术,采用氢气一次通过(HOT)低温液相加氢异构化技术,结合40%DIH循环率,选用I-84和I-122两种氯化铝催化剂组合,反应操作温度120-195℃,反应压力3.5MPa(g)。装置以上游石脑油加氢装置(NHT)提供的轻石脑油和苯抽提装置提供的抽余油为原料,以提高C5/C6汽油辛烷值为目的,同时副产少量燃料气,其产品异构化汽油RON按大于88。

装置设计规模为70万吨/年;操作弹性60%~110%;装置年开工时间8400小时。

异构化装置由预处理部分、异构化反应部分(包括异构反应和稳定塔)、分馏部分、碱液洗涤部分、干燥再生部分及公用工程部分组成,如图1-1。

1、抽余油分馏部分

来自芳烃抽提装置的抽余油首先进入抽余油分馏塔进料缓冲罐(D-0814),经抽余油分馏塔进料泵(P-0816A/B)增压后送至抽余油分馏塔(C-0804),原料中的C7组分自塔底抽出,经分馏塔塔底泵(P-0812A/B)升压、脱异构化油塔底冷却器(E-0817)冷却至40℃后送出装置。塔顶C5、C6组分经冷却后送至原料预处理部分。

2、原料预处理部分

来自石脑油加氢装置的轻石脑油与来自抽余油分馏部分的塔顶组分混合进入新鲜原料罐(D-0811),与来自脱异构化油塔底的循环正构烷烃混合后,经原料

增压泵(P-0814A/B)加压、换热器换热、加热后,送至硫保护罐(D-0802A/B)进行脱硫处理,脱硫后的异构化原料经冷却后进入原料干燥器(DR-0802A/B),通过干燥剂吸附脱除原料中的微量水,脱水后的原料送至原料缓冲罐(D-0803),经增压后送至反应部分。

原料干燥器设置两台,保证操作连续运行。 3、氢气预处理部分

PSA氢气经换热、加热后进入甲烷化反应器(R-0801)中脱除氢气中的CO和CO2,经冷却后进入压缩机入口缓冲罐(D-0801),分液后的PSA氢气进入氢气压缩机(K-0801 A/B)增压、冷却后送至氢气干燥器(DR-0801A/B),脱水后送至反应部分。

原料流量与PSA氢气流量设比例控制,保证混合进料中的氢分压。 4、反应、稳定部分

脱水后的异构化原料与干燥氢气混合后,先后在异构原料-DIH侧线抽出物料换热器(E-0807)、反应器出入口物料换热器(E-0808、E-0809)与DIH侧线抽出油和脱硫后原料混合物、反应产物换热,经蒸汽加热至129℃,保证原料进反应器的温度。

反应器入口设置注氯措施,保证催化剂活性。

原料首先进入异构化反应器(R-0802A),其中苯加氢生成烷烃,C5、C6烷烃异构化,部分环烷烃加氢生成直链烷烃,C7+裂解生成丁烷及其它轻组分,由于反应为放热反应,导致反应器升温,出口温度达到146℃。

反应产物与原料换热后进入反应器R-0802B,异构化油在R-0802B内进一步反应,产品与原料再次换热,冷却至119℃,进入反应器R-0802C,进一步提高异构化油产率。

反应产物与稳定塔底油换热后进入稳定塔(C-0801)内,稳定塔底设重沸器E-0812。轻组分自塔顶馏出进入稳定塔空冷器(A-0802),部分冷凝后进入稳定塔顶回流罐(D-0805),液相组分由稳定塔回流泵(P-0804 A/B)增压后返回C-0801。气相部分经冷冻水进一步冷却后自罐顶抽出,经不凝气预热器(E-0814)加热至41℃,送至碱液洗涤部分。

5、异构化油产品分馏部分 稳定塔底油经换热、冷却后进入脱异构化油塔(C-0803),脱异构化油塔设重沸器E-0806,采用0.4MPa蒸汽作为热源。自脱异构化油塔第68层设侧线抽出,抽出后经E-0804冷却后,与原料油混合经换热后进入干燥器干燥。

塔顶馏出物经脱异构化油塔顶空冷器(A-0803)冷却至一定温度后进入脱异构化油塔顶回流罐,罐顶设热旁路控制,保证罐内压力平稳;液相自罐底抽出,经脱异构化油塔回流泵(P-0815A/B)升压后,部分返回至脱异构化油塔顶作为塔顶回流,其余部分经脱异构化油塔底泵(P-0810A/B)升压、冷却后,与经E-0817冷却后的塔底流出物混合,作为异构化油产品送出装置。

P-0810A/B出口设轻油组分至干燥剂再生部分,作为干燥剂再生溶剂。 6、碱液洗涤部分

碱液洗涤部分主要用于处理稳定塔顶的含HCl的气相组分。

稳定塔顶回流罐来的含氯化氢的不凝气组分首先进入碱洗塔(C-0802)底部,再进入塔内填料段内并与碱液逆向流动,通过浓度为10wt%的碱液吸收,其中的HCl组分与碱反应生成盐并溶解于水中。碱液自塔底抽出,并通过碱液循环泵


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