連續重整裝置分餾塔頂腐蝕分析及預防措施

牛嗣卿 劉向楠

摘 要：本公司于2019年12月27日在動力車間發現循環水出現油氣報告，最終原因為生產過程中的連續重整裝置脫戊烷塔頂后冷器E208循環水中油氣味，經現場確認為連續重整裝置戊烷脫離系統出現腐蝕泄漏，主要原因在于出現氯腐蝕，既影響了設備脫氯效果，同時也使連續重整裝置的生產存在安全隱患。本研究將結合連續重整裝置分餾塔頂腐蝕出現的原因進行分析，并探索相應的預防措施，為后期的生產過程中有效控制連續重整裝置分餾塔頂的腐蝕現象、保障安全高效的生產而作出指導，同時也為更科學的對連續重整裝置分餾塔進行保養提供經驗指導。

關鍵詞：連續重整裝置;分餾塔;脫戊烷

1 連續重整裝置分餾塔腐蝕機理及原因分析

1.1 腐蝕機理

連續重整裝置脫戊烷分餾塔在進料的過程中存在著少量的鹽和氯離子，這兩種物質可以有效結合生成氯化氨，氯化氨在水解的作用下可在金屬表面生成氨鹽，從而破壞所經流表面的硫化鐵鍍膜，進而暴露出相應設備的金屬表面，而新出現的鐵質金屬表面會在鹽酸的作用下，和鹽酸發生化學反應生成氯化亞鐵和氫氣，在此過程中硫化鐵還會和鹽酸產生聯合作用，包括氯化亞鐵與H2S反應生成硫化鐵和鹽酸，鐵進一步和硫化氫反應生成硫化鐵，使其反復發生化學反應進而使設備表面的鐵元素被大量融化腐蝕，最終在氨氣的作用下生成氨鹽。即我們在設備表面所看到的氨鹽和硫化亞鐵相互反應所析出的腐蝕物。基于這一機理進行分析，在連續重整裝置脫戊烷分餾塔中出現腐蝕的重要原因在于硫元素、氮元素、氯元素等相互反應，最終生成多種化合物從而嚴重影響了脫戊烷分餾塔的工作性能和條件。

1.2 腐蝕的原因分析

①經過對設備進行原因查找及腐蝕原因分析，空冷器管束結構后存在堵塞現象非常嚴重，在本次事故中有大量的空冷器管出現堵塞。而通過詳細檢查，最終也發現空冷器管束表面和板結處出現了大量可以目測觀察到的腐蝕孔，而出現的鹽析物質通過水浸泡可融化，局部鹽析物中存在有少量的焦粉以及催化劑粉末;

②通過現場查看所生成的腐蝕物主要集中在空冷器的出口以及盡管相處，而出現的腐蝕點分布不均勻，這與連續重整裝置在工作過程中出現的偏流現象有顯著的關系，而偏流也進一步導致了設備運行不同部位所受到的化學反應強度各不相同，這也是導致設備腐蝕的重要原因之一;

③最后結合設備出現的腐蝕物進行化學檢測與分析，在該腐蝕產物中主要有鐵離子和氯離子，這兩種元素含量較高說明出現腐蝕的原因與這兩種物質密切相關。結合生產的實際情況和流程進行分析，也不難發現氯腐蝕是導致脫戊烷塔頂出現腐蝕的重要原因之一;

④除了上述脫戊烷塔自身生產屬性方面的原因之外，在使用過程中沒有按期進行有效保養也是導致設備嚴重腐蝕的重要原因。本次所檢測出的不是設備計劃使用壽命為5年，然而實際使用壽命已達到了7年，因此在生產的過程中沒有按計劃對設備進行有效保養和檢修，導致設備在超負荷運轉中出現嚴重腐蝕的現象。

2 連續重整裝置分餾塔頂腐蝕預防措施

2.1 針對原材料加強質量監控

通過上述原因分析導致連續重整裝置分餾塔頂出現腐蝕的主要原因與原材料質量有顯著的關系，蒸餾塔裝置石腦油、焦化汽油、柴油、加氯改制的混合石腦油這些都是分餾塔物質主要的原材料，因此只有做好對這些原材料的有效管控和質量監督，嚴格控制原材料中的有害雜質，進而在加工過程中原材料能夠按照相應計劃的標準以及設備的使用要求和性能進行生產加工，才能夠使設備的使用性能和狀況進行有效的控制。對于原材料出現異常時應能夠做好相應的應急調整措施，能夠及時針對分餾塔進行操作條件的改善，盡可能的脫除有害雜質從而避免對下游裝置帶來腐蝕隱患。而在進行原材料質量監控的過程中各元素的含量監測是重要的內容，例如監測氯的含量、氮的含量硫的含量，嚴格遵照要求控制各元素的配比，這樣才能夠保障設備按照預定計劃有效運行。

2.2 控制重整催化劑率的流失

通過上述腐蝕原因進行分析，我們了解到連續重整裝置分餾塔頂腐蝕的重要化學元素在于氯元素含量失常，進而因為氯元素和水蒸氣的影響使設備內部發生化學變化引起腐蝕。在連續重整裝置分流的過程中，隨著催化劑的面積不斷下降，而氯元素的流失速度會加快，因此在生產過程中為了維護催化劑的功能需要不斷加入氯的含量，通常情況下催化器的使用周期大約為5年，然而在使用的過程中隨著氯元素的不斷消耗其含量也會不斷的下降，而此時反應過程中的水--氯含量失衡，導致化學反應的產生，產生氨鹽，進而導致設備出現腐蝕。因此我們在進行生產的過程中應控制重整催化劑使用過程中流失，通過控制水和氯的動態平衡，既有效保障催化劑的活性同時也有效提高催化劑的持續能力，盡可能減少生產過程中氯的注入量，從而有效防止腐蝕的產生。

2.3 做好設備的常規檢查和維修保養

在設備運營的過程中做好設備的常規檢查和維修保養，也是有效預防腐蝕的重要原因，通過上述措施分析在嚴格控制重振生成油中的氯元素含量以后，若在生產檢查過程中發現脫離機穿透，此時應及時做好相應的切換或者做好更換脫離距的相關操作，以有效控制腐蝕現象的加重。此外對于塔頂的功能水冷后溫度應進行科學的調控，嚴防在溫度太低時導致設備運行過程中的露點腐蝕現象加強。在設備運行過程中應加強水冷器的檢查，有效巡查循環水頂部的排空現象，同時控制循環水流速為9m/s以上。定期針對設備進行保養，及時做好鍍層防護可有效防止腐蝕現象的加重，同時也有效維持生產的正常運行。

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