熱高分氣/混合氫換熱器腐蝕分析與選材研究

陳盛秒

(武漢金中石化工程有限公司,湖北 武漢430223)

熱高分氣/混合氫換熱器作為加氫裝置關鍵設備之一,長期處于高溫、高壓、臨氫環境下,主要腐蝕有高溫H腐蝕,高溫H2＋H2S腐蝕,Cl－應力腐蝕,NH4HS、NH4Cl銨鹽垢下腐蝕,其中NH4Cl垢下腐蝕尤為嚴重.NH4Cl銨鹽可堵塞換熱管及管道,導致系統壓降增大,嚴重時可造成裝置非計劃停車.為防止NH4HS、NH4Cl銨鹽堵塞換熱管及管道,工藝上在有可能形成銨鹽的管線上設置了注水系統【1G3】,但注水后有可能造成銨鹽的吸濕潮解,形成鹽酸酸性腐蝕環境,導致腐蝕進一步加劇;生產上也多次出現過換熱管因腐蝕而穿孔的現象【2,4G5】.多年來 NH4HS、NH4Cl銨鹽垢下腐蝕一直是研究的重點【1G2,4G5】.本文對某高含Cl加氫裝置熱高分氣/混合氫換熱器(E1105)進行詳細的腐蝕分析,通過對該腐蝕情況下換熱器的選材進行研究,提出了具體的技術要求及腐蝕試驗要求,以保證換熱器的本質安全.

1 設備簡介及工藝過程分析

某加氫裝置,以重油、渣油為原料,其中原料中Cl質量分數為8~10μg/g,N質量分數為700~900μg/g,采用熱高壓分離器流程,如圖1所示.反應產物自加氫裂化反應器(R1102)經過一系列換熱后進入熱高壓分離器(D1102),以對反應產物進行氣液分離,分離的熱高分氣經反應產物/冷低分油換熱器(E1104)換熱后,進入熱高分氣/混合氫換熱器(E1105),然后經高壓空冷器(A1101)進入冷高壓分離器(D1103).熱高分氣/混合氫換熱器(E1105)設備外形結構如圖2所示,主要技術參數見表1.

圖1 某加氫裝置熱高壓分離工藝流程示意

2 腐蝕分析

熱高分氣/混……