催化裂化装置分馏稳定单元腐蚀与防护研究

发表时间:2021/5/7   来源:《当代电力文化》2021年1月第3期   作者:冯超磊
[导读] 在石油炼化的过程中最主要的就是催化裂化过程,在催化裂化反应中重质油会产生裂化反应
        冯超磊
        中国石化有限公司天津分公司联合九车间 天津市  300270
        摘要:在石油炼化的过程中最主要的就是催化裂化过程,在催化裂化反应中重质油会产生裂化反应,最终转化成汽油、柴油等产品。为了提高生产的效率和质量,要定期对催化裂化装置进行维护,这样才能保证催化裂化装置的使用寿命。本文通过分析催化裂化装置分馏稳定单元产生腐蚀的原理及过程,从中得到减小催化裂化装置腐蚀的对策,希望能够有针对性的对设备进行防护。
关键词:催化裂化装置;分馏稳定单元;腐蚀和防护
引言
        在石油炼制的过程中最难解决的问题就是分馏与吸收稳定区设备之间发生的腐蚀问题,腐蚀问题会直接影响到整个炼制过程中需要的成本及设备使用寿命,要想做好防护工作就需要对催化裂化装置的分馏稳定单元情况进行详细的分析。
一、催化裂化装置分馏稳定单元产生腐蚀的原理
1、高温硫腐蚀
        因为原料油在生产的过程中有时会产生以硫化氢为主的活性硫,在高温条件下,这些活性硫会使分馏单元出现腐蚀情况,产生腐蚀的位置主要存在于分馏塔的高温部位和高温测线的部位,腐蚀的范围相对来说比较均匀。
2、分馏塔顶低温硫腐蚀
        在炼制的过程中分馏塔顶有时也会发生腐蚀情况,出现这种情况的主要原因是在反应的过程中分馏塔顶会产生疏松垢层,渐渐地就会堆积在分馏塔的塔底,在维修催化裂化装置的过程中如果检查出分馏塔顶存在垢层的情况时,就会在发生分馏反应的过程中生成NH4Cl和(NH4)2S,这两种物质以结晶的状态堆积在降液槽下,最终导致分馏装置产生腐蚀现象。
3、油浆蒸汽发生器管板应力腐蚀
        油浆蒸汽发生器管板应力腐蚀的主要原因就是油浆蒸汽发生器长时间使用之后导致的,有时还会让管板的连接处出现一些裂痕,裂痕主要以平行或垂直的方向分布。出现裂缝的主要原因就是在炼制的过程中应力集中导致的,严重时就会影响到管板的使用。需要注意的是当油浆和水蒸气产生大量工作应力时也会导致管板腐蚀破裂的情况。
4、催化剂腐蚀
        催化剂在使用时会受到外界因素的影响出现部分位置存留的情况,这时也会产生大量的腐蚀现象,腐蚀主要发生在油浆系统管线的流量调节阀和手阀等部位,严重时还会导致泄漏问题出现。
二、吸收稳定单元腐蚀原理
        目前常见的腐蚀类型有以下几种:
1、一般腐蚀
        因为二氢化硫和铁发生反应之后会产生硫化亚铁,硫化亚铁是一种极不稳定的化合物,进而导致腐蚀现象出现,腐蚀部位一般出现在塔顶和塔中的位置,当工作停止的过程中要想保证吸收稳定单元的稳定性就需要及时清理掉出现的硫化亚铁。
2、硫化物引起的应力腐蚀
        产生硫化物腐蚀的主要原因就是当一些敏感材料处于腐蚀环境的背景下就会导致腐蚀现象,出现腐蚀的主要位置一般位于压力容器的封口处。
3、氢鼓泡
        出现氢鼓泡腐蚀现象的主要原因就是鼓泡出现开裂引起的,腐蚀的部位一般位于吸收塔的器壁处。


三、催化裂化装置分馏稳定单元的防护对策
        通过实践发现,目前影响到催化裂化装置稳分馏稳定单元发生腐蚀的因素很多,要想进行防护可以借助到以下策略:
1、通过分馏塔顶来达到催化裂化装置分馏稳定单元防护的目的
        根据我国制定的《中国石油炼油工艺防腐蚀管理规定》文件,能够发现分馏塔顶的温度一定要高于水露点的温度,这样才能使顶循环油返塔的温度控制在90℃以上,对于催化裂化装置分馏的顶循环油抽出的温度要控制在134℃左右,这样在整个顶循环系统中才不会出现有水的情况,需要注意的是如果在检修的过程中发现塔顶出现铁离子含量超标时,可以通过加入适当的缓蚀剂使铁离子的含量达到标准的要求。
2、通过分馏塔底油浆系统来达到催化裂化装置分馏稳定单元防护的目的
        分馏塔底油浆系统中有时会含有部分催化剂,如果不及时的对这些催化剂进行处理,就会影响到设备和管线的使用,严重时也会导致泄漏情况发生,要想减少这种情况发生的几率就需要在检修的过程中改造催化裂化装置的沉降器。因为油浆系统中的高温油浆在和空气接触之后会引发火灾,所以为了保证炼制的安全需要在开始之前制定一个符合实际情况的油浆系统方案,这样就能够达到实时监控的目的。
3、通过稳定系统注水来达到催化裂化装置分馏稳定单元防护的目的
        稳定系统注水主要注入的是以粗汽油罐为主的酸性水,每次注水量大概在4.5吨左右,当油浆系统显示没有明显带水时就可以停止注水步骤。
4、通过停工检修来达到催化裂化装置分馏稳定单元防护的目的
        在对催化裂化装置进行检修的过程中,为了避免硫化亚铁自然的情况就需要及时的对催化裂化装置进行清理,清理完成之后才能进行后续的检修工作。
5、通过循环冷却水换热器来达到催化裂化装置分馏稳定单元防护的目的
        我国对炼油工艺的防腐蚀情况有明确的规定,循环冷却水的流速需要大于0.9m/s,如果不能达到该速度就需要通过涂抹防腐层来提升速度,需要注意的是循环冷却水换热器的使用温度不能超过130℃,在分馏单元正常运行时,一定要注意使用低温热水来保证换热器处于正常的状态,在进行检修的过程中要想保证轻柴油换热器的稳定性,就需要在检修之前及时更换分馏、稳定部分的易腐蚀的冷换管束,最好使用渗铝铜或者碳钢管,最后在生产的过程中还需要通过满液位溢流的操作方式来进行辅助,同时需要派专人来控制循环水热换气的阀门。
结束语
        综上所述,能够发现要想降低好催化裂化装置中出现腐蚀的几率,需要先解决分馏稳定单元运行中出现的问题,然后从多角度出发分析出现问题的原因,有针对性的提出一些解决腐蚀的措施。同时还可以根据日常工作中积累的经验有效的解决铁离子超标等问题,最终达到降低催化裂化装置分馏稳定单元出现腐蚀的情况,保证催化裂化装置长周期稳定运转的目的。
参考文献
[1]刘涛.催化裂化装置分馏稳定单元腐蚀与防护[J].化工管理,2020,(4):146-147.
[2]罗键.催化裂化装置分馏系统工艺分析[J].石化技术,2019,26(06):32,34.
[3]杨晓宏.炼油催化剂裂化分馏塔顶腐蚀原因分析及对策措施[J].石化技术,2019,26(05):191-192.
[4]富思超,赵佳一,崔秀梅.催化裂化装置分馏稳定单元腐蚀与防护[J].技术与教育,2019,33(01):19-24,65.
[5]杨云龙.催化裂化装置分馏系统工艺分析[J].化工管理,2019,(01):186.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: