加氢尾气脱硫塔腐蚀开裂探讨.pdf

《加氢尾气脱硫塔腐蚀开裂探讨.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、加氢尾气脱硫塔腐蚀开裂探讨廖剑平(中国石油化工股份有限公司广州分公司，广东广州510725)摘要：加氢尾气脱硫塔塔体下段发现氢鼓泡、进气管附近部位内壁发现严重腐蚀开裂。通过外观、测厚、着色、断口检验、腐蚀成因调查等综合分析，论述了加氢尾气脱硫塔塔体开裂是湿硫化氢环境下的腐蚀开裂，提出了更换开裂部位塔体筒节的修复措施，并就如何防范腐蚀开裂从工艺操作控制和材质升级两方面提出整治方案。关键词：加氢尾气脱硫塔；湿硫化氢；腐蚀开裂1概述2014年9月加氢精制尾气脱硫装置停工检修，发现加氢尾气脱硫塔塔体变径段(标高为6米～9米段)上下各有长约1．5米的内

2、壁有氢鼓泡、鼓泡中间有严重裂纹，塔下部至下封头发现严重鼓泡。由于缺陷已无法安全运行，因此必须分析腐蚀成因，制定修复及防范措施。加氢尾气脱硫装置上次大修为2009年7月，此塔未发现有此类型缺陷，大修后连续至2013年7月，装置停产。停工后系统氮气置换，塔内氮气保压0．1-0．3MPa。加氢尾气脱硫塔主要参数：规格：①1400mm(下段)／1000mm(上段)x12mmx24752mm塔体材质：20R整体退火。设计压力：O．48MPa设计温度：70℃操作压力：O．3MPa操作温度：50℃介质：烃、胺液、水和硫化氢。2失效调查2．1失效外观检查经过

3、塔体内壁检查，表面存在严重的裂纹，且表面鼓泡现象明显，表面有腐蚀结垢物附着；而塔体外壁检查，表面鼓泡现象明显。通过检查发现：a．裂纹和鼓泡现象集中出现在脱前尾气进料口至塔底胺液液面上部的周边塔体部位，其它部位未发现；b．裂纹主要分布于鼓泡顶端(变形最严重部位)。2．2测厚检查和断口分析对塔体缺陷严重部位沿径向取7个区域进行测厚检查，测厚结果见表1，鼓泡严重部位(图示分层的3个区域)所测厚度基本为原塔体厚度的一半。沿径向将塔体切开，着色检查断口，发现有明显的分层现象，断1：1部位存在孔洞，鼓泡严重部位分层越为明显。而对分层部位断口总体测厚检查发

4、现，总体厚度与原塔体厚度基本一致。日眶强互虿噩E口日盔铡厚部位铡厚数据(ram)ABCDl5．85．76．025．85．75．95．835．85．75．85．9411．811．912．5512．011．812．012．1612．712．I12．1712．012．712．912．02．3化学成分分析和硬度检测对设备塔体进行化学成分分析，塔体材质为20R，符合原设计的要求和设计标准GB6654～1996要求。对塔体内壁母材与焊缝的硬度检测，硬度值HB小于145，塔体整体热处理达到了图纸设计的要求(图纸要求硬度值HB小于200)。综合上述的腐蚀特征

5、、断121检查和成分分析，可初步判断加氢尾气脱硫塔塔体开裂的腐蚀类型是典型的湿硫化氢环境下的碳钢腐蚀开裂。2．4腐蚀成因调查2．4．1工艺操作情况调查2．4．1．1尾气硫化氢含量变化情况2012年1月至8月加氢一二装置生产高硫原料期间，脱前尾气硫化氢浓度长期超过的设计指标≯37．7e(体积比)，最高值达到76．38％(体积比)，而脱后干气硫化氢含量也超标≯0．5％(体积比)。装置贫液与尾气反应后，富液中硫化氢含量达409／1即为饱和反应状态，过剩的硫化氢会以游离态溶解在富液里，导致富液中硫化氢含量超过409／L的正常水平。表明装置曾超负荷运行

6、，系统中硫化氢含量超过设计范围，而过饱和的硫化氢状态加剧了对设备的腐蚀，氢渗透随硫化氢含量的增加而增大，加速氢鼓泡和氢致开裂的发生。2．4．1．2胺液量异常情况装置生产所需贫胺液的供应受到全厂胺液系统的影响，贫胺液供应量异常(见下图)，最低约5t／h，远低于29～49t／ll的设计值。供应不足的贫胺液不仅导致了富液中的硫化氢含量高，无法达到正常的生产条件，也加剧了过剩的硫化氢对塔体设备的腐蚀和损伤。尤其是在塔进料口周边及至塔底的部位，该部位为气液相接触反应的区域，也是硫化氢含量最高的区域，故对该部位造成的商蚀开裂和鼓泡最严重。图加氢尾气脱醢装

7、置贫液循环量异常情况2．4．1．3加氢尾气脱硫塔操作温度加氢尾气脱硫塔的操作温度变化情况：底温度为44℃，塔(下转第107页)2016年3月托善哲理l105．一t．．；，扎剖硼盹侣埔堰If0。¨肌粼一，．；●●小¨倍啦■t量噩t糯册哺删㈣嘲_i潲删嘲F一～一¨猢硎⋯㈩⋯⋯一一一硎一的作用将这一物质逼迫到临界值，从而实现溶质与萃取物质的分离，以达到分离的目的。超临界萃取及时有其独特的优势，在这一过程当中，没有任何有毒溶解物质的使用，因此也就避免了有毒溶解物质的残留。超临界萃取技术是真正意义上的低能耗、无污染的新型技术，但也有自身的局限性，由于需

8、要将物质在压力的作用下逼迫到一定的临界值点，这就需要合理的压力和温度，并且，某些物质在纯超临界流体当中的溶解度很低，因此，这就导致即使在合理的压力和和压力的作用下，