常减压装置常顶换热器侵蚀控制研究
常减压装置常顶换热器侵蚀控制研究
摘要：本文简述了针对常减压装置泛起的常顶油气和原油换热器管制频仍泛起走漏的情形，，对爆发缘故原由举行了剖析，，提出控制侵蚀爆发的工艺方面和监检测优化步伐。。。 。。。
常减压装置是炼油生产加工的要害性工序，，其清静运作状态对相关企业长周期运作起到了至关主要的作用。。。 。。。由于原油之中包括有大批量的水分、盐、硫化物、酸等具有侵蚀性因素，，这也让侵蚀走漏事故或许率会在常减压装置运作历程中爆发。。。 。。。
常减压装置作为石油化工企业的主要组成，，其是运用原油各组分的多样化物理特征，，对其开展标准化的预处置惩罚、组分疏散、提取等系统的工艺流程运作，，从而获取汽油、煤油、柴油、润滑油等众多类型的原油产品以及下游装置质料的炼油企业基础性装置。。。 。。。作为炼油生产运作的要害性工序，，常减压装置的运作平稳性对炼油企业是否可以较长周期内清静化运作起到了至关主要的作用。。。 。。。常减压装置的焦点设施主要包括有常压塔、减压塔、塔顶换热器以及其工艺管道等侵蚀情形恒久以来都受到装备与工艺职员的关注，，倘若爆发侵蚀走漏，，这会导致装置停车，，更为严重的情形下甚至会引发清静突发事故，，或许率会引发较大的人力与财力损失。。。 。。。以是，，周全探讨常减压装置常顶换热器侵蚀控制，，有着极为主要的现实价值。。。 。。。
1、侵蚀的问题
侵蚀详细所指的是在负面情形因素的整体影响之下，，设施的质料泛起化学改变引发设施损失最初性能，，这无疑会为企业带来难以估量的负面效果，，特殊是电化学侵蚀在金属设施当中爆发概率较高，，炼油厂最常见的侵蚀焦点是常减压装置与周边位置爆发化学综合反应而泛起，，倘若爆发此种问题，，对炼油厂而言无疑是重大的损失，，同时更是会严重影响一样平常生产运作的清静性与规范性。。。 。。。
某公司常减压装置常顶E1/1换热器在18年和19年头频仍泛起走漏，，换热器单程管制572根中的56根被封堵，，侵蚀问题影响了装置平稳生产，，给装置的长周期平稳运行带来隐患。。。 。。。装置接纳了塔顶“三注”防腐工艺，，常顶切水的总Fe+ 含量在指标规模内，，整个塔顶系统情形匀称侵蚀获得控制，，但换热器管制的局部侵蚀未能解决。。。 。。。
2、侵蚀缘故原由剖析
2.1 常顶换热器侵蚀的机理
公认的常顶换热器侵蚀走漏的机理有露点侵蚀和结盐垢下侵蚀2种。。。 。。。
露点侵蚀方面：原油中含油的有机氯和氯化盐在高温下可天生HCL，，一样平常MgCl在120℃90%可水解天生HCL，，CaCl在150℃最先水解。。。 。。。HCL和H2S相互作用在有水的作用下形成HCl+H2S+H2O的侵蚀情形在局部低温区形成PH值＜2的水滴，，造成装备侵蚀穿孔。。。 。。。
垢下侵蚀方面剖析：由于常顶气相中含有NH3与HCl直接反应天生NH4Cl的结晶，，在换热器低温区结垢，，NH4Cl极易潮解，，在局部爆发NH4Cl+H2O→NH3H2O+HCl反应，，造成垢下侵蚀。。。 。。。
2.2 现场工艺防腐情形剖析
常减压装置的常顶馏出口注水点能够起到稀释塔顶低温冷却系统（馏出口管线、换热器、回流管）的HCl情形的作用，，但关于控制换热器内部管制的露点侵蚀和垢下侵蚀爆发还没有针对性。。。 。。。
垢下侵蚀方面来看：经Aspen流程模拟盘算，，二套常减压塔顶管制内部NH4Cl的结晶温度约为99℃，，低于露点的102℃，，从理论上来看气相状态的NH3和HCl在油气混淆气的露点前未反应结盐，，抵达露点102℃后就溶于液相水中，，不会造成结盐垢下侵蚀；；；；；；但若是换热器内介质的流量/流速过低，，换热器边沿管制内介质爆发滞流，，无法消融NH3和HCl，，两者反应天生NH4Cl造成结垢，，爆发的NH4Cl产品因介质流速过�。。。 。。。�，无法被冲洗（原理如图1所示）造成了NH4Cl结盐，，引起垢下侵蚀，，梗塞换热器管制。。。 。。。
图1 换热器管制内部介质示意图
露点侵蚀方面，，露点区域边沿的管制液态水较少且流速很慢，，造成露点区域HCl浓度过大，，PH值可抵达2以下，，造成露点侵蚀，，快速侵蚀换热器管制。。。 。。。
3、控制侵蚀爆发优化思绪
3.1 注水点位置和注入量优化
有针对性的在2台换热器的入口划分增添注水点，，该注水点距离水的露点位置和结盐点位置很近，，可大大增添换热器内液态水的含量，，有用冲洗流量/流速过小的换热器管制内的NH4Cl结晶，，并且在露点处增添大宗的液态水，，稀释露点处的HCl阻止垢下侵蚀和露点侵蚀的爆发，，介质流向如图2所示。。。 。。。
图2 注水后换热器管制内部介质示意图
为了使常顶馏出口的水与缓蚀剂充分混淆，，在塔顶馏出线注水点使用专业大角度精准疏散喷嘴；；；；；；而在换热器入口处选用专业小角度实心直喷雾化喷嘴，，液态水穿过初凝区，，稀释初凝区的强酸，，同时匀称冷凝、冲洗易结盐物质，，避免局部侵蚀穿孔，，也可以阻止喷嘴直对的管壁泛起冲洗侵蚀。。。 。。。
3.2 PH值及其监控手段优化
比照发明，，我公司常顶切水PH值控制偏大，，经常贴近或凌驾中石油划定的上限，，给NH4Cl形成提供了有利的条件，，近期化验监测数据如下：
表1 常顶切水数据剖析
装置注水所用的酸性水汽提净化水PH值和CL离子凌驾“中石油防腐治理划定”要求，，也是造成切水PH值较大的缘故原由，，近期化验监测效果如下：
表2 净化水数据剖析
在注入水的PH值较大的情形下，，可适当镌汰氨水注入量，，降低PH值，，在调研中发明，，氨水注入量对塔顶PH值影响很大，，调理不当容易造成常压塔顶低温部分的PH值迅速降低至6以下的酸情形，，造成严重的系统侵蚀，，应在调理历程中加密剖析频次。。。 。。。
3.3 防护材质优化思绪
换热器管制的材质选型的偏向许多，，下面临材质的选择举行分类形貌。。。 。。。
钛管制应用：钛合金的管制被更多应用在现�。。。 。。。�，钛材耐HCl侵蚀，，强度高、密度小是抗Cl侵蚀的理想质料，，寿命可达10年，，但升级为钛材后，，换热器出口管线侵蚀加速可能性增大（辽阳、长庆均泛起过该问题）缘故原由是钛管制与出口碳钢管线形成高点位差的电偶侵蚀，，在替换钛材后，，需要同时对调热器出口管线的材质举行升级，，需设计部分举行详细核算。。。 。。。
双相钢管制应用：双相钢也有较强的抗侵蚀能力，，且造价比钛材低，，但在炼油厂的应用未几，，独山子爆发过有双相钢材质管制泛起走漏的案例，，其可靠性低于钛材。。。 。。。
涂层的应用：涂层的刷新本钱最低，，辽河石化一经接纳碳钢加涂层解决常顶原油换热器的侵蚀问题，，使用寿命在2～3年，，但涂层的质量千差万别，，相同厂家差别批次的产品都有很大差别很难做到可靠性。。。 。。。
综上所述，，就管制选材可靠性来看钛材＞双相钢＞涂层，，从本钱上来看钛材的价钱比双相钢多30%，，而涂层的造价最低为钛材的1/4。。。 。。。因此预算允许的情形下替换换热器管制为钛材是防侵蚀的最可靠选择。。。 。。。
4、装置现实刷新情形
在2019年大磨练中，，装置在常顶换热器E-1/1和E-1/2换热器入口管线各新增注水点、缓蚀剂点、注氨点各1个，，注水喷头接纳了专业小角度实心直喷雾化喷嘴，，确�；；；；；；蝗绕髂谟薪隙嘁合嗨耄�，冲洗NH4Cl结晶阻止垢下侵蚀和管制梗塞，，稀释露点处的HCl浓度，，有用阻止露点侵蚀，，阻止2019年底未爆发换热器的走漏，，优化步伐起到了一定效果。。。 。。。
5、结语
常顶侵蚀问题是困扰各大炼厂生产的重点难点问题，，随着大庆油田三元复合驱油手艺的普遍应用，，原油中有机氯的含量逐年增添，，受热反应天生的高浓度HCl会造成常减压低温部分的侵蚀加剧，，纵然短时间的防侵蚀相关的参数波动也会造成严重的侵蚀效果，，因此常顶换热器的各项工艺指标、“三注”参数、监检测数据需要实时关注。。。 。。。
