某石化公司重整脫戊烷塔頂空冷器腐蝕分析

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某石化公司重整脫戊烷塔頂空冷器腐蝕分析

張東升 金亮 程京川 陳亮 楊瑞云 文俊（中國石油呼和浩特石化公司，內蒙古呼和浩特 010070）

針對某石化公司連續(xù)重整裝置投產(chǎn)以來，在正常生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的脫戊烷塔頂部空冷器頻繁發(fā)生泄漏，通過對現(xiàn)場樣品的采集分析，判斷為氯化銨鹽結晶，采取降低空冷負荷、對空冷器后水冷器增加超聲波除垢設施，增加脫戊烷塔進料液相脫氯罐、空冷出入口增加閥門，定期進行切換蒸汽沖洗等措施，取得明顯效果，為重整裝置長周期運行提供了可靠地保障。

重整；脫戊烷塔空冷；氯化銨；腐蝕；應對措施

某石化公司0.6Mt／a連續(xù)重整裝置于近年建成投產(chǎn)，該重整裝置采用了美國UOP公司第三代超低壓連續(xù)重整工藝，選用美國UOP公司生產(chǎn)的催化劑。該裝置以常壓裝置直餾石腦油、直餾柴油加氫石腦油和催柴加氫改質石腦油為原料，為苯抽提裝置提供原料和各加氫裝置提供氫氣。裝置自開工運行5年左右，分別在第二周期第一年和第二年的冬季11月至12月期間出現(xiàn)過后兩次出現(xiàn)了脫戊烷塔頂空冷器腐蝕泄漏，給裝置平穩(wěn)運行帶來隱患。本文對此問題進行了分析，并介紹了所采取的應對措施和實施效果。

1 腐蝕概況

該公司連續(xù)重整裝置脫戊烷塔頂空冷器A-205，原設計進／出口溫度為85／55℃，操作壓力為0.95MPa，屬于兩管程空氣冷卻器，管箱材質為Q345R，腐蝕裕量為3 mm。管束材質為10號碳鋼。該裝置自12年年10月開工后，運行至2015年12月、2016年1月脫戊烷塔頂空冷器A205發(fā)生過兩次泄漏。第一次泄漏，由于空冷出入口沒有增加切斷閥，重整裝置進行短暫停工，進行處理，內部管束都是銨鹽，隔年再次泄漏，打開設備后，管箱積鹽堵塞嚴重，其中有10根管束已經(jīng)完全堵死，無法處理同，部分管束在管箱處存在減薄現(xiàn)象，兩次都是脹口處管束穿孔泄漏，確定管內積鹽為氯化銨。脫戊烷塔回流泵備用泵經(jīng)常堵塞銨鹽，需要清理過濾器，泵入口手閥由于銨鹽沉積無法關嚴實，脫戊烷塔頂部外排氣體可以進入燃料氣管網(wǎng)進行燃燒，由于脫戊烷塔頂氣相帶銨鹽，造成系統(tǒng)結鹽嚴重，四合一爐火嘴和燃料氣控制閥銨鹽沉積，頻繁堵塞。

2 結鹽原因分析

(1)氯化銨鹽形成，氯的來源之一就是原料中的氯，重整精制油中氯含量一般控制在0.5ppm以下。其二就是由于重整反應所使用的是催化劑屬于雙功能催化劑，一種是金屬功能，促進脫氫和裂解；一種是酸性功能，促進異構化和裂化。為了保持催化劑的酸性功能，在催化劑再生燒焦后會注氯，一方面是催催化劑進行氧氯化，進一步分散鉑金屬，一方面增加催化劑在上的氯，保證酸性中心的存在，UOP要求催化劑的氯的質量分數(shù)為1.0%～1.1%。所以可以確定重整注入的氯是氯化銨的主要來源。

(2)由于重整進料中含有微量氮，一般小于0.5ppm，在重整高溫臨氫反應下，進料中的氮化物轉化為NH3，而反應物中的HCl與NH3，結合生成氯化銨(NH4C1)。氯化銨的分解溫度為337.8℃，低于此溫度就會有氯化銨的存在。氯化銨都不溶于重整油，并會在低溫部位析出，隨重整油進入下游設備低溫部位沉積。沉積后的銨鹽會堵塞管道、空冷、后冷、備用泵入口管線，由于銨鹽有很強的潮解吸濕性，一旦管線存在微量水，就會在沉積部位分解成強酸，造成垢下腐蝕穿孔。

3 阻止腐蝕所采取的措施

3.1 檢修增加空冷出入口手閥，定期水沖洗

如果出現(xiàn)頻繁的空冷脹接處腐蝕穿孔，需要在檢修時增加空冷出入口手閥，便于在一臺空冷出現(xiàn)泄漏時，及時切除，不必停工處理。將空冷切除后，將四度拆下，并用除鹽水逐根清洗，焊接好泄漏部位，用干燥氮氣吹干后投用。緊急情況下，這樣處理。也可以定期切除空冷，進行沖洗，沖洗后，吹干備用。這屬于比較被動的方法。

3.2 增加液相脫氯罐[1]

在脫戊烷塔進料前增加液相脫氯罐，脫除油中的氯化銨，使得金塔內的氯化銨較少甚至沒有，定期觀察液相脫氯罐的壓降，如果壓降升高，可以考慮及時更換脫氯劑。這樣可以有效脫除氯化銨，保證裝置在一個周期內安全平穩(wěn)運行。

3.3 后冷器增加超聲波除垢系統(tǒng)

由于銨鹽是逐漸慢慢積累在后冷器殼程的，然后發(fā)生垢下腐蝕，如果增加超聲波除垢設施，就會使銨鹽無法沉積在管束上，無法形成垢下腐蝕。該裝置后冷器增加了超聲波除垢設施，到目前為為止，已經(jīng)運行5年，雖在空冷結鹽腐蝕穿孔兩次，但在后冷器未發(fā)生一次腐蝕。

3.4 調整好催化劑水氯平衡[2]

由于重整催化劑是雙功能催化劑，UOP要求控制催化劑的氯含量為1%—1.1%之間，就需要經(jīng)常關注催化劑再生系統(tǒng)的注氯量，及時分析催化劑上的氯含量，保證不能注氯過多，若注氯多，就會產(chǎn)生多余的氯化氫，在后路系統(tǒng)形成大量銨鹽，給裝置帶來腐蝕的危害加大。

4 結語

過具體分析，采取有效措施，加強對空冷器的巡回檢查，能夠保證連續(xù)重整裝置長周期安全平穩(wěn)運行。

[1]李衛(wèi)東，重整脫戊烷塔定腐蝕分析及措施，石油化工腐蝕與防護2016.33.

[2]徐承恩，催化重整工藝與工程中國石化出版社.