加工高氯原油对炼油设备的腐蚀与防护.pdf

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1、加工高氯原油对炼油设备的腐蚀与防护刘丽华(【I

2、国石油化工股份有限公司武汉分公司,湖北武汉430082)摘要:由于胜利管输原油中有机氯含量不断升高,导致炼油企业正常生产受到较大的冲击,部分装置因氯化铵结盐和腐蚀泄漏而停工,而且高氯原油的加工对设备的潜在风险仍将是装置长周期运行最大的隐患。通过调查高有机氯原油的分布,发现常顶汽油含氯较少,主要在常一、常二和常三线,受其影响的装置主要为常减压、催化裂化、焦化装置分馏塔顶以及催化重整、加氢装置反应器后换热器和空冷系统。腐蚀主要表现为结盐(氯化铵)堵塞、腐蚀泄漏等,尤其是氯化物对不锈钢材质的设备易造成应力开裂。对不同类型氯化

3、铵腐蚀机理进行了分析,同时从工艺操作调整、工艺流程调整以及设备监检测等方面提出了相应的应对措施。关键词:原油有机氯结盐腐蚀2013年5月下旬以来,由于胜利管输原油有原油正常情况下有机氯质量浓度小于2.0机氯含量大幅升高,造成炼油企业部分装置降量mg/L,其中50%~80%进石脑油组分,无机氯化或停工,加大了全厂油品加工的调度难度,影响生物主要存在于蜡油和渣油等重馏分油中,而高含产任务的完成,而且高氯原油的加工对设备腐蚀有机氯原油常顶汽油含氯较少,主要在常一、常二成为影响装置长周期运行潜在安全隐患。受加工和常三线,高氯原油有机氯的馏分分布见图2。高氯原油影响的主要装置

4、为常减压、催化裂化、焦化装置分馏塔顶以及催化重整、加氢装置反应器●后换热器和空冷系统,主要问题表现为结盐(氯、_一、^化铵)堵塞、腐蚀泄漏等,尤其是氯化物对不锈钢琶暑材质的设备易造成应力开裂。目前暂未找到更有效的脱氯办法,而且高含有机氯原油加工对生产时间月一日)和设备的潜在影响仍将延续。图2原油有机氯的馏分分布Fig.2Distributionforthedistillatesoforganoehlorine1高含氯原油特点及对生产影响incrudeoil1.1高含氯原油分布特点总氯;——初馏~204~C;一2o4—26o℃;——260-.360~C2013年5月下

5、旬开始,山东、华北、沿江l01.2有机氯来源分析家炼油企业先后发现胜利管输原油有机氯含量大一般认为原油中主要为无机氯和有机氯,幅升高,质量浓度经常大于10mg/L(见图1)。无机氯一般通过原油预处理和电脱盐工艺可以=、大部分脱除,有机氯化物主要来源于原油开采●警中使用助剂中小分子量二氯乙烷和二氯丙烷。、√原油本身有机氯含量很低,原油有机氯化物主收稿日期:2013—11—04;修改稿收到日期:2014—03—27。时间月一日)作者简介:刘丽华,高级工程师,1991年毕业于华中科技大学应用化学专业,现任武汉分公司设备监测中心副主任,主图1胜利原油有机氯含量曲线要从事压力

6、容器、压力管道检验及设备失效研究工作。E—.1Curveforthecontentoforg~lochlofineinSh~nghcrudeoilmail:liulh.whsh@sinopec.corn39要分布于石脑油组分;随着原料油劣质化,原油表1各企业加工高氯原油装置运行情况Table1Operationconditionforunitsprocessing中总硫和氯含量均不同程度上升,但总体馏分high—chlorinecrudeoilinsomeenterprises分布趋于稳定;2013年5月高氯原油中氯化物分析主要为5氯-2一甲基苯胺(沸点237℃),

7、另有少量异构体、二氯甲基苯胺、一氯苯胺、二氯苯胺和三氯苯胺等,均为原油开采助剂,馏分主要分布在常一、常二和常三线。NH25一氯一2一甲基苯胺(沸点237℃)1.3对装置生产的影响2013年6月以来,受高含有机氯原油加工的影响,设备结盐堵塞和腐蚀泄漏造成多家炼油企业部分装置降量生产和停工处理(见表1)。(1)蒸馏塔顶设备:塔顶、塔顶塔盘、塔顶管道和换热器。由于氨盐和/或氯化胺盐从蒸汽相凝结出来,沉积物可能发生于低流量区。若存在氨盐或氯化胺盐,则塔顶回流系统可能会受到影响。(2)加氢装置:反应器流出物遭遇氯化铵盐积垢和腐蚀。热进料/出料换热器的出料侧、空冷人口等的许多部

8、件、循环氢压机等,热高分与汽提塔顶部位的管道也出现氯化铵盐。(3)催化重整装置:预加氢单元反应器流出腐蚀机理:Fe+2HC1一FeC12+H2物和循环氢系统。重整单元NHC1会造成稳定FeC12+H2S—FeS+2HC1塔或脱戊烷塔顶的点蚀和结垢。Fe+H2S—FeS+H2(4)FCC装置:分馏塔塔顶设备和塔顶回流FeS+2HC1一FeC12+H2S系统遭遇氯化铵腐蚀和盐渍作用。腐蚀形态:碳钢表现为低温均匀腐蚀、0Crl3(5)焦化:分馏塔塔顶设备和塔顶回流系统为点蚀。遭遇氯化铵腐蚀和盐渍作用。2.2NHC1+NHHS结垢腐蚀2.2.1腐蚀机理2加工高氯原油对设

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