常減壓裝置初常頂鈦制換熱器泄漏原因分析

謝俊杰

（中化泉州石化有限公司，福建 泉州 362103）

在進口原油品種多樣及其在國內煉廠煉制原油占比日益增多的大環境下，出于對國際原油價格、國家政策及企業效益等多方因素的考慮，多家煉廠引入高硫高酸原油煉制。而煉制高硫高酸原油必然會加劇煉廠設備的腐蝕，在常減壓裝置初、常頂存在HCl-H2S-H2O型腐蝕，為適應高硫原油煉制，國內煉廠通過新增[1,2]、替換[3]或改造原有換熱器等措施,將換熱器材質升級為工業純鈦。鈦以其優異的耐蝕性能，延緩了常減壓裝置初常頂換熱器的腐蝕速度，延長設備更新、替換的周期。但在實際生產中，各煉廠常減壓裝置的初常頂鈦制換熱器仍有短周期運行即發生泄漏的情況，因此，需要對常減壓裝置初常頂鈦制換熱器泄漏原因進行分析，并制定對應措施，以延長鈦制換熱器的使用壽命。

1 原因分析

1.1 磨蝕與沖蝕

在換熱介質含固體雜質較多的情況下易沖刷、磨損鈦制換熱器表面造成機械損傷，破壞鈦表面的TiO2保護層，甚至有可能引起鈦制換熱器穿孔泄漏。上海石化在采用TC4材料的泵葉輪用于輸送海水時因受海水中大量泥沙沖刷導致失效[4]，鈦表面氧化膜被沖刷后，暴露的鈦表面易產生其他類型的腐蝕。

部分煉廠采用在初常頂揮發線處注入NH3·H2O的工藝，以中和油氣中的HCl，但注入過量或過濃的NH3·H2O 會與 HCl反應，產生 NH4Cl結晶[5]，其反應如下：

NH3·H2O+HCl→NH4Cl+H2O

在此過程中產生的銨鹽結晶沉積在換熱器內壁，阻塞流道，塔頂油氣在經過阻塞的流道時流速增大，在阻塞部位會產生高速的紊流或渦流[6]，對鈦制換熱器表面產生沖蝕及磨蝕，導致鈦制換熱器泄漏失效。……