淺談連續重整裝置氯腐蝕問題分析及研究對策

韋見中

摘要：本文主要對連續重整裝置氯腐蝕情況進行了分析，找到了腐蝕產生的原因和來源，針對出現的問題制定有效的解決措施，對連續重整裝置氯腐蝕問題進行科學合理的控制。

關鍵詞：連續重整裝置;氯腐蝕;

重整催化劑屬于雙金屬催化劑的一種，只有催化劑在運轉的過程中氯含量為0.9%～1.1%時，才能充分發揮出催化劑的酸性功能。運轉過程中催化劑表面積隨著進料中的水含量增加而不斷下降，導致催化劑上的氯含量也隨著下降，這樣的情況下就要對氯含量進行補充。重整反應系統的氫氣和催化劑上的氯產生反應生成氯化氫，氯化氫又和氨產生反應生成銨鹽，銨鹽經常分布在重整反應低溫區域，隨著銨鹽數量的增加，很容易對循環氫壓縮機的入口和內部造成堵塞，堵塞會造成循環氫流量下降，增加壓縮機機體的軸位移和軸振動，對設備的運行產生一定的影響。同時催化劑上流失的氯隨著生成的產物一起流入到油路系統中，會對油路系統產生影響，主要表現在對油路系統的管線和設備產生腐蝕，或者對塔盤篩孔造成堵塞，分離精度下降。

1.重整裝置分餾系統設備腐蝕分析

1.1 腐蝕介質的來源

氯的來源一方面來自于原料中的氯。在預加氫反應條件下，原料中的含硫、含氮、含氧和含氯等化合物在臨氫系統中進行加氫分解，生成HS、HO、NH和HCl，大部分經過拔頭油氣提塔脫除，保證預加氫生成油各項指標達到重整進料的要求。一般情況下，有機氯不會對設備和管線造成腐蝕，但是經預加氫反應器后，有機氯轉化成無機氯后就變成了活性的Cl，從而對金屬產生腐蝕。HCl在干態下很穩定，當系統中有HS和HO存在時，HCl便和他們形成腐蝕性很強的HCl-HS-HO體系，加速了對設備、管線的腐蝕。

另一方面，更主要的來自于催化劑再生補充的氯。重整反應和催化劑再生過程中氯會發生流失。根據水氯平衡的原理，如果環境中水含量高，催化劑的水氯平衡被打破，氯就很容易流失。重整反應中流失的氯會被重整產物帶走，重整產物經過再接觸冷卻后進入脫戊烷塔，并主要集中在脫戊烷塔塔頂部分，容易造成空冷等設備和管線的腐蝕泄漏以及機泵機械密封失效。催化劑再生部分需要進行注氯操作，但增加的氯量不能完全被催化劑所吸收，大量的氯進入再生煙氣中，在低溫部位沉積，造成局部腐蝕。

1.2 腐蝕的原因

氯的危害主要表面在兩個方面，一方面為生成的氯化氫對設備和管道產生腐蝕的作用，另一方面就是銨鹽對設備和管路造成的堵塞。氯化氫在氣態的狀態下對和設備和管線的腐蝕效果并不明顯，但是一旦氣態的氯化氫和水結合生成鹽酸后，就會對設備和管線產生嚴重的腐蝕效果。同時石腦油中的有機氯化物和氫反應生成氯化氫，有機氮化物和氫反應生成氨，氯化氫和氨又產生反應生成氯化銨，氯化銨在設備和管線的低溫區域會析出，很容易堵塞設備和管線。

2.氯腐蝕解決措施

想要避免重整生成油中氯對分餾系統產生腐蝕，就要優化生產工藝，在分餾系統之前增加脫氯罐，從而有效的實現重整生成油中的氯元素脫離，避免對設備和管線產生腐蝕。

2.1 氯化物的脫除機理

我們對原料烴中氯化物進行脫除的方法主要分為物理吸附法和化學吸收法兩種，物理吸附法在使用的過程中經常因為凈化度和氯含量等因素受到一定的限制，所以比較常用的還是化學吸收法脫除氯化物。

2.2 氣路氯腐蝕解決措施

為了保障重整裝置的運行正常，避免腐蝕裝置的分餾系統和堵塞設備、管線，就要對重整油脫氯罐的脫氯劑進行更換，保證進入分餾系統的生成油氯含量控制在指標范圍內。重整反應會生成大量的氫氣，而這部分氫氣中氯含量較高，氯含量的高會造成下游用氫裝置換熱器、空冷器、水冷器等設備腐蝕，同時氯化氫與生成氨結合生成銨鹽，造成堵塞，致使加氫反應器壓降過大。減少重整氫氣中氯含量最有效的方法是在氫氣出裝之前增加氣相脫氯罐，目前也是最主要的方法。

2.3 合理控制注氯量

連續重整反應過程中催化劑的氯含量是一項重要的指標，催化劑上的氯含量會隨著連續重整反應而降低，造成這一現象的影響因素主要有反應溫度、水含量、催化劑比表面積等。氯含量的分析和檢測是一個重要的項目，需要我們定期的對待生催化劑、再生催化劑的氯含量進行檢測，如果檢測的結果表示氯含量較低，就會造成重整反應溫降逐漸下降、催化劑積碳升高的情況，這樣的情況下裝置的運行可能出現問題，所以了解催化劑中氯含量，并對氯含量進行科學合理的控制是十分重要的。

2.4 工藝流程

對現有的工藝流程進行完善，增加重整生成油脫氯罐，重整生成油在經過再接觸罐后直接進入到重整生成油脫氯罐中。經過脫氯罐后的重整生成油再進入到分餾系統中，脫氯罐可以串聯操作也可以并聯操作，在每個脫氯罐的出口處安裝采樣口。對脫氯罐出口的流量進行控制，保障脫氯罐流量的平穩，運行階段前要進行沖液，因此在設計時考慮到增加帶視鏡的充液線。

2.5 苯抽提溶劑脫氯處理

原料油中的氯離子在進入到苯抽提裝置后，再生塔就不能再對環丁砜進行減壓蒸餾脫除，只能使用離子交換技術將環丁送入樹脂再生設施進行換熱冷卻，脫除氯離子后循環使用。離子交換的方法能夠在裂化產生的過程中脫除環丁砜中攜帶的氯離子，形成磺酸類物質，使其性質轉變。環丁砜質量、性能和環丁砜再生系統的運行狀態有著直接的影響。

3.裝置氯腐蝕控制措施

重整裝置中通過使用脫氯罐基本能夠解決油路中腐蝕的問題，但是有效解決氣路中氯腐蝕的措施并不多，主要采取以下幾個方面進行控制：（1）一定要做好重整裝置中水氯的平衡狀態，尤其是水含量嚴格的控制，避免催化劑中氯的下降;（2）實時分析和研究重整催化劑比表面積和氯含量，根據催化劑損失情況和比表面積下降趨勢制定科學合理的催化劑更換周期;（3）對進料中的氮和氯的含量一定要嚴格的控制，避免在低溫區域形成銨鹽，造成堵塞。

4.總結

連續重整裝置中氯離子是為催化劑提供酸性的重要來源，有效的提升了催化劑的活性，保障了產品的質量，缺點就是氯離子很容易對重整裝置產生腐蝕，尤其是下游階段的加氫裝置，會對整個裝置的運行產生影響。因此在重整裝置運行中，要合理的控制注氯量，使用正確的氫氣脫氯劑以及液相脫氯罐，避免氯對重整裝置的腐蝕，降低加氫裝置氯化銨結晶的概率，保障整個煉廠的安全有序運行。

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