液化气脱硫装置的腐蚀泄漏与防护

液化气脱硫装置的腐蚀泄漏与防护
液化气脱硫装置的腐蚀泄漏与防护

12

安全、健康和环境

SA F ET Y HEAL TH &ENV IRONM EN T

安全、健康和环境

2002年9月第2卷第9期

液化气脱硫装置的腐蚀泄漏与防护

侯玉梅杨进华王素英李宏杰

(河南油田石蜡精细化工厂,河南南阳473132)

摘要主要介绍了液化气脱硫醇装置在运行

过程中出现腐蚀泄漏的原因和特点,以及针对不同情况进行的相应整改措施。

关键词液化气脱硫醇腐蚀界面泄漏渗透泄漏

河南油田精蜡厂液化气脱硫醇装置于1996年底建成并投产,在开工初期装置运行平稳,基本无泄漏现象。但从1998年起,装置内开始出现多处腐蚀和泄漏,尤其是碱系统,碱液外漏现象非常严重。严重的腐蚀和泄漏不但给装置的安全生产带来很大隐患,同时也使装置内空气受到污染,给操作人员的身体健康造成很大危害。对此,车间在2000年春季检修期间针对不同情况采取了相应的整改措施,取得了非常明显的效果。到2002年1月为止,尚未发现明显的腐蚀和泄漏,装置的环境和安全生产条件得到了很大改善。1腐蚀和泄漏情况

1.1管线和阀门的腐蚀泄漏:装置内管线和阀门材

料多用普通碳钢,抗腐蚀性能欠佳,到2000年3月止,共发现13个阀门和2处管线弯头处有砂眼;此外,碱系统管线外表面防锈层大面积脱落,管线锈蚀严重。在2000年检修期间对装置内管线进行测厚,发现管子多处出现减薄现象,尤其是管线拐角处,管壁减薄量最多达0.8mm ,使管线的使用寿命受到很大影响。

1.2法兰垫片处介质外漏:装置内法兰垫片主要采用橡胶垫、石棉橡胶垫和金属缠绕垫3种。其出现介质外漏的情况不尽相同,主要有以下两种:①橡胶垫和石棉橡胶垫材质本身有微小的毛细孔,在腐蚀性介质的长期浸泡下,出现渗透泄漏,严重时出现垫片破裂,介质从中喷出,发生伤人事件;此外,碎裂的橡胶或石棉块粘结在法兰面上,在更换垫片时如不清理干净,很容易造成法兰和垫片间的界面渗漏。②金属缠绕垫在使用过程中不会出现材料间

b )每一次进设备作业必须办理进设备作业证,

设备内采样分析氧含量19.5%~23.5%,可燃气含量小于0.2%,硫化氢含量小于10pp m 。选派有一定救护能力人员进行现场监护。

c )对未清干净的设备每4小时对内部采样分析一次,监测气体变化情况。

d )对常压塔、减压塔、电脱盐罐等较大设备配置鼓风机加强通风。3结语

应用危险性预分析的科学管理方法,使我们对常减压蒸馏装置扩容改造的危险性有了充分的认识,在各项改造工作进行之前制定了相应的安全对策。为了确保每项对策顺利实施,我们对参检的每一位员工进行了安全教育,使其能充分认识到改造施工的危险性及石油化工生产的特性。成立了安全执法队负责安全对策的监督执行,从而

使改造工作得以顺利进行,未发生任何事故。同

时,也为我厂今后装置改造的安全管理积累了宝贵的经验。

Risk Factor Anal y sis and Sa f et y Measurement f or Re f ormin g o f Common Decom p ression E q ui p ment

SHANG Zhi g an g

(S afet y Ins p ection O ffice ,F iner y P lant ,Y an g zi Petro 2chem ical C om p an y C or p .Ltd ,Nan j in g 210048)

Abstract :B y usin g risk p re -anal y sis m ethod to anal y ze the risk factors for reform in g constructin g a set of comm on decom p ression e q ui p m ent ,som e safet y m easures w ere de 2velo p ed and safet y w as ensured in m odif y in g construction.K e y words :e q ui p m ent m odif y in g ;risk factor ;safet y in 2surance 安全技术与管理

HSE

安全、健康和环境SA F ET Y HEAL TH&ENV IRONM EN T

的渗透泄漏,但由于安装时用力不均,造成垫片压偏甚至翻边;此外,还有一些垫片质量欠佳,层间焊接不牢或结构疏松,在受压后出现金属环散开,密封彻底失效。在以上两种情况下泄漏出来的腐蚀性介质都会使法兰周围的阀门和管线外表面的防锈层脱落,材料被腐蚀。

1.3阀门盘根处介质泄漏:阀门盘根泄漏在装置中相当严重,尤其对于频繁开关的阀门,盘根泄漏已成为生产中的一大隐患。泄漏的原因主要有3方面:①新采购的阀门,内装盘根材料致密性和韧性较差,安装前又没有经过严格的试压整改,使用后不久便开始出现泄漏。②盘根选材不合适。部分阀门盘根用聚四氟乙烯成型密封垫,其不渗透性和耐腐蚀性强,一般不会出现渗透泄漏,但其回弹性差,当多次开关阀门引起的磨损量超过材料的回弹极限时,填料与阀杆和阀体孔端面便失去压紧力,并开始出现泄漏。③阀门盘根使用时间过长,材料被介质渗透,失去密封性能。

1.4压力表的腐蚀泄漏:装置内主要采用耐腐蚀的氨用压力表和其它普通压力表,腐蚀现象较为严重,尤其是碱系统的压力表,经常出现内部铜管腐蚀穿透,指示失灵,介质外漏。一些介质腐蚀性较强的部位,其压力表平均使用周期不超过1个月。1999年下半年,装置共更换压力表43块,其中29块是由内部钢管腐蚀穿透引起的。

2整改措施

针对上述不同的腐蚀和泄漏情况,车间管理人员通过大量的调查和研究,分别采取了相应的整改措施,并于2000年检修期间实施。

2.1将装置内易被腐蚀部位的阀门均换成抗腐蚀性能较强的不锈钢阀;对碱罐底部出口线上的弯头裂纹进行分析,发现是由于碱罐在冬季用蒸汽伴热引起的高温碱脆。对此采取了如下的整改:将发生碱脆部位的弯头换掉,并停用蒸汽伴热,因为碱液在一般情况下不会凝结。此外,对无外保温层,表面防锈层脱落的管线,选用不溶于碱的防锈涂料重新进行防腐。

2.2更换装置内法兰垫片。装置内垫片一律改用不锈钢缠绕垫和强力复合垫,避免出现垫片内部渗漏,同时严格按照阀门的法兰面结构选择使用垫片,以防因密封面过窄引起界面泄漏。此外,在垫片安装上也严格按照有关技术要求进行,垫片和法兰面要清洁完好,不留划痕和碎碴,位置对中,压紧力均匀且不过大,防止垫片失去弹性补偿能力,造成界面渗漏。

2.3针对盘根泄漏的不同原因,分别给予整改:

①对长时间没有更换盘根填料的阀门,打开填料压盖,检查填料使用状况,最后根据情况添加原填料或更换新填料。②对于回弹性较差的聚四氟乙烯填料和其它易被渗透腐蚀的填料进行更换,选用结构致密、回弹性和抗腐蚀性较强的填料。③对于新更换的阀门,一律对填料进行检查,视情况给予添加或更换,并对阀门按要求进行试压,确认各部位密封合格后方可投入使用。

2.4根据压力表发生腐蚀泄漏和失灵的不同原因,进行了如下整改:①对介质腐蚀性较强部位的压力表,在压力表引线阀后加接一个隔离罐,罐内装满甘醇,避免腐蚀性介质与压力表接触。②对于处在罐顶或其它较高部位不易检查到的地方,选用耐腐蚀性强,且质量好的不锈钢压力表。自从2000年3月份进行整改以来,到2002年1月,装置共发生16起压力表失灵现象,其中只有4起是由于内部铜管腐蚀穿透引起的,和整改前相比,压力表的平均使用周期有了很大提高。

3结束语

通过上述整改后,装置内管线和设备的腐蚀及泄漏明显减少,空气中有害物质浓度显著降低,保证了安全生产,改善了工作环境,减少了有害物质对人体的危害。

Corrosion,Leak and Prevention

o f Desul p hurized E q ui p ment f or L GP

HOU Y um ei,Y ANGJinhua,W ANG Su y in g,

and LI H on gj ie

(Paraffin W ax F ine Chem ical P lant of H e’nan,Nan y an g 473132)

Abstract:T he caused and features of corrosion,leak of desul p hurized E q ui p m ent for LG P in o p eration are intro2 duced.S om e reform m easures for different cases are p ro2 p osed.

K e y words:LG P;desul p hurized alcohol;corrosion;in2 terface leak;p erm eated leak

安全技术与管理

HSE

13

第2卷第9期安全、健康和环境2002年9月

烟气脱硫装置的腐蚀与防护(正式)

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 烟气脱硫装置的腐蚀与防 护(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1289-52 烟气脱硫装置的腐蚀与防护(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1. 引言 我国是一个能源结构以燃煤为主的国家,随着近年来国民经济建设的迅速发展,燃煤产生的大气污染日益严重,酸雨面积不断扩大。烟道气脱硫装置(简称FGD)是当今燃煤锅炉控制二氧化硫排放的主要措施。烟气脱硫有多种工艺,而石灰石-石膏湿法工艺是当今世界各国应用最多且最为成熟的工艺。 煤炭燃烧时除产生SO?外,还生成少量SO?、NOX、HCl、HF等气体,由于烟气中含有水,因此可在瞬间形成H?SO?、HCl、HF等强腐蚀性溶液。与此同时,含有烟尘的烟气高速穿过设备和管道,对装置的腐蚀相当严重。并且,吸收塔的入口烟气温度可高达180℃,而内腔长期处于45-70℃的酸、碱交替的湿热环境之中。可见,湿法除尘脱硫系统在运行中处于强

加氢裂化装置的腐蚀与防护

加氢裂化装置的腐蚀与防护 加氢裂化是炼油厂重要的二次加工手段,可以获得高质量的轻质燃料油。其特点是对原料适应性强,可加工直馏重柴油、催化裂化循环油、焦化馏出油,甚至可以用脱沥青重残油生产汽油、航煤、和低凝点柴油。其次,生产方案灵活,可根据不同的季节改变生产方案,并且产品质量好,产品收率高。 加氢裂化操作条件:温度380-450℃,操作压力8-20Mpa,采用的催化剂含有Pt、Pd、W、Mo、Ni、Co等金属氧化物作为加氢组分,以硅酸铝、氟化氧化铝或结晶硅铝酸盐为载体。原料油经加氢、裂化、异构化等反应转化为轻油产品,收率一般可达100%(体积),可以获得优质重整原料、高辛烷值汽油、航煤、和低凝点柴油,同时产品含硫、氮、烯烃低,安定性好。 加工含酸、高酸原油主要对原料油进料系统有严重影响,加氢反应器也应选择防护措施。 6.1 腐蚀形态 6.1.1氢损伤 高温高压条件下扩散在钢中的氢与钢中不稳定的碳反应生成甲烷,可引起钢的内部脱碳,甲烷不能从钢中逸出,聚集在晶界及其附近的空隙、夹杂物等不连续处,压力不断升高,形成微小裂纹和鼓泡,钢材的延展性、韧性等显著降低,随之变成较大的裂纹,致使钢最终破坏。因为铬钼钢具有良好的高温力学性能和抗氢损伤性能,近年来加氢反应器大多选用2.25Cr1Mo钢制造。

6.1.2堆焊层氢致开裂 在高温高压的氢气氛中,氢气扩散侵入钢材,当反应器停工冷却过程中,温度降至150℃以下时,由于氢气来不及向外释放,钢中吸藏了一定量的氢,这样在一定条件下就有可能发生开裂。裂纹的产生和钢中的氢气含量有很大关系,曾经有实验证明,停工7个月后的加氢反应器,堆焊层仍有29ppm的氢含量,在堆焊层上取样进行弯曲实验,弯曲角度在19-750范围内试样就发生了开裂,取试样进行脱氢处理后,试样中氢含量降到1.2ppm,试样弯曲到1800也没有发生开裂。实验证明了氢脆的危害性,同时也证明了氢脆是可逆的。另外,一旦有σ相的叠加作用,将会导致堆焊层的延展性能进一步损失。 反应器基材与堆焊层界面剥离现象是氢致裂纹长大的一种形式。由于反应器在高温高压条件下操作,金属内部吸藏有大量的氢,在高温状况和低温状况下,氢气在基材和堆焊层中的饱和溶解度变化不一致,一旦停工,氢气不能完全释放,在界面层聚集,导致界面层脆化造成的。另外,熔合层上的应力和不锈钢堆焊层的化学成分也是重要的影响因素。所以装置停工应采用氢较为彻底释放的方案,即停工时冷却速度尽量放缓,在较高的温度多停留一段时间,严格遵循操作规程,避免异常升温和紧急停工。 6.1.3 连多硫酸应力腐蚀开裂 加氢反应器内件和堆焊层为抗高温硫化氢腐蚀一般选用奥氏体不锈钢,该材料长期在高温下和氢以及硫化氢接触,操作条

炼油装置的腐蚀概况

炼油装置腐蚀概况及腐蚀监测技术的应用摘要:文章主要针对一些易发生腐蚀的炼油装置及现如今的腐蚀概况做了 一些统计介绍,并且对腐蚀机理做了初步的分析论证;然后综合列举了现有的一些有效地,在各大炼厂广泛运用的一系列腐蚀检测技术;最后针对一些主要的腐蚀建议采取相对应的防腐措施。 关键词:炼油装置腐蚀概况监测技术防护措施 前言 在石油的开采和冶炼的工程中我们需要用到很多的机械加工辅助设备,由于这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等因,在设备使用过程中会经常发生腐蚀现象,这种现象不仅破坏了石油化工设备,而且由于设备的损害,导致石油的生产率下降,并且污染了周围的环境,下面我们针对这些常见的石油化工设备的腐蚀问题进行简单的分析,为我们以后的生产中作为参考,来预防这一问题的发生。 一、国内炼油厂设备腐蚀概况 国内炼油厂原油主要由国内各油闲生产的原油和进口原油两部分组成,炼油厂设备发生腐蚀的类型和程度在很大程度上取决于加工原油的性质。从总体上说,虽然国内大部分油田原油含重金属且、含硫量和酸值都不算太高,对设备的腐蚀和后续加工过程重催化剂中毒问题不会有太大的影响,但是随着原油产出量的不断增加以及一些老油田趋于中后期阶段,原油的质量日趋受劣。产出的原油密度、含硫量、重金属含量和酸值都有不断上升的趋势,给炼制加工这些原油的炼油厂带来越来越严重的腐蚀问题。进口原油中某些品种含硫且很高,特别是中东原油,住校对加工这些原油的沿江、沿海各炼油厂的加工设备造成严重的腐蚀。 从日前国内各炼厂产出原油和进口原油质量情况和各炼油厂原油来源分析看,西北各炼油厂和华北、山东、辽宁地区的炼油厂在原油加工过程中都遭受到了高酸值原油引起的严重冲刷腐蚀威胁,而山东、辽宁及沿江、沿海各炼油厂又都会碰到加工高硫原油引起的严重硫腐蚀问题。特别对于一些老厂多年运行的老设备,问题会暴露得更加突出。目前各炼油厂为提高效益和参与国际竞争,设备的长周期运行显得更为重要。随着设备运行周期的延长,没备的腐蚀问题暴露的就会愈加明早‘ 根据国内不同地区的炼油广原油来源的不同,选取有代表性的炼油厂划分成几个不同区域来分析设备的腐蚀状况。 (1)西北地区炼油厂的腐蚀概况 西北地区如今炼、兰化、乌炼、独炼、克拉玛依炼油厂、格尔木炼油厂,原油主要来自新疆油田和青海油田。北疆油田日趋变劣.酸值在不断上升.1994年产出的原油酸值(KOH)就高达4.5lmg/g各炼油厂进厂原油酸值逐年在急剧升高,从而对设备造成r严重的腐蚀威胁。这些炼厂都发生过由环烷酸引起的严重腐蚀问题,主要暴露在常减比装置和转油线上。 目前这些厂—在腐蚀突出的部位部已经更换上f不同牌号的不锈钢,甚至更换上了3161L、317L等优质不锈钢。在材料“升级”后,炼油/基本可以达到二年一枪修的基本要求。但是腐蚀问题并没有彻底解决,特别在常减压装置和转油线的某些部伦,如弯头、焊接接头、阀、泵等配接部位以及一些内构件,腐蚀问题仍然时有发生。 (2)北方各炼油厂的腐蚀概况 北方各炼油厂(黑龙江地区除外)的原油来源主要是辽河油田、华北油田和渤海油源。这些

烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版

文件编号:GD/FS-3412 (安全管理范本系列) 烟气脱硫装置的腐蚀与防 护详细版 In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

烟气脱硫装置的腐蚀与防护详细版 提示语:本安全管理文件适合使用于平时合理组织的生产过程中,有效利用生产资源,经济合理地进行生产活动,以达到实现简化管理过程,提高管理效率,实现预期的生产目标。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 1. 引言 我国是一个能源结构以燃煤为主的国家,随着近年来国民经济建设的迅速发展,燃煤产生的大气污染日益严重,酸雨面积不断扩大。烟道气脱硫装置(简称FGD)是当今燃煤锅炉控制二氧化硫排放的主要措施。烟气脱硫有多种工艺,而石灰石-石膏湿法工艺是当今世界各国应用最多且最为成熟的工艺。 煤炭燃烧时除产生SO?外,还生成少量SO?、NOX、HCl、HF等气体,由于烟气中含有水,因此可在瞬间形成H?SO?、HCl、HF等强腐蚀性溶液。与此同时,含有烟尘的烟气高速穿过设备和管道,对装置的腐蚀相当严重。并且,吸收塔的入口烟气温度

可高达180℃,而内腔长期处于45-70℃的酸、碱交替的湿热环境之中。可见,湿法除尘脱硫系统在运行中处于强腐蚀性介质、湿热和高磨损的严酷环境中。由于腐蚀环境恶劣,湿式脱硫系统对材质的耐蚀、耐磨、耐温要求极为严格。 吸收塔、烟道的材质或防护材料的选择对装置的使用寿命和成本影响很大,因此被认为是烟气脱硫装置设计和制造的关键技术之一。吸收塔体可用合金钢、玻璃钢或碳钢内衬玻璃钢、橡胶、砖板、鳞片涂料等。调查结果表明,脱硫系统中材料所占设备总造价的比重是相当高的,为了不断降低费用,80年代起,国内外专家一直在寻求一种造价低、耐高温、耐腐蚀的材料。高性能涂料作为一种最为经济有效的防护材料,经过二十余年在脱硫装置的成功应用,正引起各国脱硫工作者的关注。

加氢装置——重点部位设备说明及危险因素及防范措施

编号:SM-ZD-38653 加氢装置——重点部位设备说明及危险因素及防范 措施 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

加氢装置——重点部位设备说明及 危险因素及防范措施 简介:该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 一、重点部位及设备 (一)重点部位 1.加热炉及反应器区 加氢装置的加热炉及反应器区布置有加氢反应加热炉、分馏部分加热炉、加氢反应加热器、高压换热器等设备,其中大部分设备为高压设备,介质温度比较高,而且加热炉又有明火,因此,该区域潜在的危险性比较大,主要危险为火灾、爆炸是安全上重点防范的区域。 2.高压分离器及高压空冷区 高压分离器及高压空冷区内有高压分离器及高压空冷器,若高压分离器的液位控制不好,就会出现严重问题。主要危险为火灾、爆炸和H2S中毒,因此该区域是安全上重点防范的区域。

3.加氢压缩机厂房 加氢压缩机厂房内布置有循环氢压缩机、氢气增压机,该区域为临氢环境,氢气的压力较高,而且压缩机为动设备,出现故障的机率较大,因此,该区域潜在的危险性比较大,主要危险为火灾、爆炸中毒,是安全上重点防范的区域。 4.分馏塔区 分馏塔区的设备数量较多,介质多为易燃、易爆物料,高温热油泵是应重点防范的设备,高温热油一旦发生泄漏,就可能引起火灾事故,分馏塔区内有大量的燃料气、液态烃及油品,如发生事故,后果将十分严重,此外,脱丁烷塔及其干气、液化气中H2S浓度高,有中毒危险,因此该区域也是安全上重点防范的区域。 (二)主要设备 1.加氢反应器 加氢反应器多为固定床反应器,加氢反应属于气-液-固三相涓流床反应,加氢反应器分冷壁反应器和热壁反应器两种:冷壁反应器内有隔热衬里,反应器材质等级较低;热壁反应器没有隔热衬里,而是采用双层堆焊衬里,材质多为2

加氢裂化高压空冷器腐蚀分析与防护

加氢裂化高压空冷器腐蚀分析与防护 第21卷第2期全面腐蚀控制2007年4月全面腐蚀控制 TOTAL CORROSION CONTROLVol.21 No.2 2007年第21卷第2期Apr. 2007 章炳华陈江谭金龙 (扬子石化股份公司,江苏南京210048) 摘要:100万吨/年中压加氢裂化装置反应产物高压空冷器在新投运16个月后连续2次出现腐蚀泄漏事故,造成装置非计划停工23天。本文对高压空冷器的腐蚀原因进行了分析,并和进口200万吨/年高压加氢裂化装置进行对比分析,认为进料配管设计和高压空冷器结构型式的不合理,导致进料分配不均匀,局部流速偏大,使空冷器管口和Ti衬管产生冲刷腐蚀,在H2-H2S-HCl-NH3双相区加快了冲刷腐蚀。在总结经验的基础上,提出了设备改进和防护措施。 关键词:高压空冷器H2-H2S-HCl-NH3 冲刷腐蚀防护 中图分类号:TE986 文献表示码:A 文章编号:1008-7818(2007)02-0026-04 The Corrosion Analysis and Protection of High-pressure Air Cooler in Hydrocracker ZHANG Bing-hua, CHEN Jiang, TAN Jin-long (Yangzi Petrochemical Co., Ltd., Nanjing 210048, China)

Abstract: Corrosion leakage occurred continuously 2 times to the reactor effluent high-pressure air cooler in 1Mt/a medium-pressurehydrocracker after it had been put into effect for 16 months. It caused shutdown of the system without planning for 23 days. By the analysisof the corrosion of high-pressure air cooler and the contrast to the imported 2Mt/a high-pressure hydrocracker, it was drawn that theinconsequence of the feeding tubing design and the high-pressure air cooler structure brought out the uneven distribute of the feedstock. Sothe large local velocity of flow appeared which led to the erosion of the pipe mouth of air cooler and the Ti liner. At the same time the erosionwas accelerated among the H2-H2S-HCl-NH3 dual-phase zone. The corrosion analysis was summarized and the improving measures for theequipment, the protection of it were given in the article. Key words: high-pressure air cooler; H2-H2S-HCl-NH3; erosion; protection 1990年以来,我国的炼油行业由于油品质量和环保等要求,陆续建设了许多加氢装置,从最早引进技术的茂名加氢裂化,到后来自主设计建设的镇海、齐鲁、金山、高桥、金陵、湛江等加氢裂化装置陆续建成并投产。在这些装置投产后,陆续有加氢换热器、高压空冷器腐蚀泄漏的报告。 扬子石化100万吨/年中压加氢裂化装置由中国石化工程建设公

HF生产装置的腐蚀机理及安全防护技术探讨

编号:SM-ZD-32538 HF生产装置的腐蚀机理及安全防护技术探讨Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制:____________________ 审核:____________________ 时间:____________________ 本文档下载后可任意修改

HF生产装置的腐蚀机理及安全防护 技术探讨 简介:该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项,保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 氢氟酸是清澈、无色、发烟的腐蚀性液体,具有剧烈刺激性气味。可用于制造碳氟化合物和无机氟化物、提炼金属、硅片制作、玻璃刻蚀、搪瓷、酸浸、电抛光、罐头工业及某些清洁剂的成份。然而,氢氟酸又是一种危险介质,它的腐蚀性极强,AHF生产不能实现长周期开车,关键在于系统腐蚀严重,常常因设备腐蚀原因被迫停车,虽非易燃品,但对金属的腐蚀作用往往会导致容器和管道内产生氢气,从而潜有着火和爆炸危险。同时氢氟酸还具有较高的毒性,对人体容易造成伤害:其蒸气能溶于眼睛表面上的湿气并产生刺激反应;若其液体溅入眼内,将引致严重及不可恢复的损伤,令眼角膜留下疤痕;低浓度气体能对鼻、喉和呼吸道产生刺激作用;高浓度气体会使口腔、口唇、喉咙和肺部严重灼伤。若液体积聚于肺部便可导致死亡;氢氟酸液体还可使消化系

加氢装置常见腐蚀

加氢装置常见的腐蚀 1. 氢腐蚀 氢腐蚀是在高温高压条件下,分子氢发生部分分解而变成原子氢或离子氢,并通过金属晶格和晶界向钢中扩散,扩散侵入钢中的氢与不稳定的碳化物发生化学反应,生成甲烷气泡(它包含甲烷的成核过程和成长),即Fe3C+2H2→CH4+Fe,并在晶间空穴和非金属夹杂部位聚集,而甲烷在钢中的扩散能力很小,聚积在晶界原有的微观孔隙(或亚微观孔隙)内,形成局部高压,造成应力集中,使晶界变宽,并发展成为裂纹,开始时是很微小的,但到后期,无数裂纹相连,引起钢的强度、延性和韧性下降与同时发生晶间断裂。由于这种脆化现象是发生化学反应的结果,所以他具有不可逆的性质,也称永久脆化现象。 在高温高压氢气中操作的设备所发生的氢腐蚀有两种形式:一是表面脱碳,二是内部脱碳。 表面脱碳不产生裂纹,这点与钢材暴露在空气、氧气或二氧化碳等一些气体所产生的脱碳相似,表面脱碳的影响一般很清,其钢材的强度和硬度局部有所下降而延性有所提高。 内部脱碳是由于氢扩散侵入到钢中发生反应生成甲烷,而甲烷又不能扩散到钢外,就聚集于晶界或夹杂物附近。形成了很高的局部应力,使钢产生龟裂、裂纹或鼓包,其力学性能发生了显化。 造成氢腐蚀的因素: 1 操作温度、氢的分压和接触时间。温度越高或者压力越大发生高温氢腐蚀的起始时间越早。氢分压8.0MPa是个分界线,低于此值影响比较缓和,高于此值影响比较明显,操作温度200℃是个临界点,高于此温度钢材氢腐蚀程度随介质的温度升高而逐渐加重。氢在钢中的话浓度可以用下面公式表示: C=134.9P1/2exp(-3280/T) 式中: C-氢浓度 P——氢分压,MPa T-温度,K 从式中可看出,温度对钢中氢浓度的影响比系统氢分压更显著。 2 钢材中合金元素的添加情况。在钢中不能形成稳定碳化物的元素(如镍、铜)对改善钢的抗氢腐蚀的性能毫无作用;而在钢中添加形成很稳定碳化物的元素(入铬、钼、钒、钛、钨等),就可以使碳的活性降低,从而提高钢材抗氢腐蚀的能力。关于杂质的影响,在针对

h炼油设备腐蚀与防护专题

h 炼油设备腐蚀与防护专题 前面我们要紧讲述了“金属腐蚀”的差不多理论以及腐蚀防护的原则和方法。本部分要紧结合我们的专业特点,利用前面所讲的差不多理论,来分析探讨有关炼油厂中的腐蚀情形以及采纳的相关防腐措施。 炼油系统中的要紧腐蚀介质 炼油系统中的腐蚀介质要紧来自于原油中的无机盐、硫化物、环烷酸、氮化物、微量金属元素以及石油开采和炼制过程中的各种添加剂等,在原油加工过程中,这些物质会变成或分解成为活性腐蚀介质腐蚀设备。 1. 无机盐类 原油中的无机盐类要紧有NaCl 、MgCl 2、CaCl 2等,盐类的含量一样为(5~130)×10-6,其中NaCl 约占75%、MgCl 2约占15%、CaCl 2约占10%左右,随原油产地的不同,Na 、Mg 、Ca 盐的含量会有专门大的差异。原油加工过程中,这些无机盐会水解成HCl 腐蚀设备,发生水解的反应式如下: HCl OH Mg O H MgCl 2)(2222+→+ HCl OH Ca O H CaCl 2)(2222+→+ 钠盐通常在蒸馏的情形下可不能水解,但当原油中有环烷酸和某些金属元素存在时,在300℃往常就有可能水解成HCl 。 2. 硫化物 原油中存在的硫化物要紧有硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物以及环状硫化物等。胜利油以及中东油的含硫量都专门高,原油加工的过程中,硫化物会受热分解成硫化氢而产生腐蚀,硫化氢的生成量要紧是由总硫含量、硫的种类及温度等众多因素决定的,但硫化氢的生成量与总的硫含量不成正比。 3. 环烷酸 环烷酸是一种存在于石油中的含饱和环状结构的有机酸,其通式为RCH 2COOH ,石油中的酸性化合物包括环烷酸、脂肪酸、以及酚类,而以环烷酸的含量最多,故一样称石油中的酸为环烷酸,因此石油中的酸是一种专门复杂的混合物,其分子量的差别专门大,在180~700之间,又以300~400之间的居多,其沸点范畴大约在177~343℃之间。 4. 氮化物 原油中的氮化物要紧有吡啶、吡咯及其衍生物。这些氮化物在常减压装置中专门少分解,但在深度加工如焦化和催化裂化等装置中由于催化剂和温度的作用,则会分解为可挥发性的氨及氰化物,对设备产生腐蚀。 5. 其他腐蚀介质 ⑴ 氢 在高温临氢设备以及与含水H 2S 溶液接触的设备中,会有加入氢和析出氢的过程。氢的存在能引起设备的氢损害、氢脆、氢鼓泡、表面脱碳及氢腐蚀等。 ⑵ 有机溶剂 炼油厂的气体脱硫和润滑油精制等过程中,均要用到某些有机溶剂,如糠醛、乙酰胺等。一样说来,这些有机溶剂对炼油厂的设备无腐蚀作用,但在生产过程中,有些有机溶剂能发生降解、聚合或氧化,产生某些腐蚀介质。 常减压装置的腐蚀与防护

加氢处理装置安全特点和常见事故分析汪加海

加氢处理装置安全特点和常见事故分析摘要:本文简要介绍了广州石化分公司210万吨/年加氢处理装置及其原理,论述了装置的安全特点和安全设计内容。总结了加氢处理装置容易发生的事故,并列举和分析了国内外同类装置发生的相关事故,结合加氢处理装置开工以来生产实际运行状况,有针对性的提出防范事故的方法,为装置安全生产提供保障。 关键词:加氢处理、事故、安全、防范 加氢处理是重质油深度加工的主要工艺之一,集炼油技术、高压技术和催化技术为一体。加氢处理装置处于高温、高压、临氢、易燃、易爆、有毒介质操作环境,属甲类火灾危险装置。从原料到产品在操作条件下均具有易燃易爆特性,装置所有区域均为爆炸危险区。因此分析装置的安全特点,掌握装置的安全技术,了解容易发生的事故,对于确保装置顺利开工及正常生产是十分重要的。 1 装置的生产原理及简介 加氢处理采用劣质蜡油加氢处理技术,加氢处理催化剂采用FRIPP的FF14(保护剂采用FZC系列)。加氢处理过程是在较高压力下,烃类分子与氢气在催化剂表面进行也发生加氢脱硫、脱氮和不饱和烃的加氢反应,同时部份裂解和加氢反应生成较小分子的转化过程。其化学反应包括饱和、还原、裂化和异构化。烃类在加氢条件下的反应方向和深度,取决于烃的组成、催化剂的性能以及操作条件等因素。加氢处理单元主要由反应、分馏等工段组成。反应部分采用炉前混氢方案、热高分工艺流程。催化剂的硫化采用湿法硫化。催化剂再生采用器外再生方案;分馏部分采用汽提塔、常压分馏塔切割石脑油和柴油等馏分方案。主要原料为常减压蜡油、焦化蜡油和溶剂脱沥青油等蜡油。主要产品为粗石脑油、

柴油和精制蜡油等。 2 加氢处理装置安全特点 2.1 临氢、易燃易爆 氢气具有易扩散、易燃烧、易爆炸的特点。氢气的化学性质很活泼,氢气的火焰有“不可见性”,而且燃烧速度很快,在空气中,只要微小的明火甚至猛烈撞击就会发生爆炸。其爆炸浓度范围为4.1%~75%。闪点低于28℃的易燃液体、爆炸下限低于10% 的可燃气体为甲类。生产中属于甲类物质的有氢气、石脑油、硫化剂(DMDS)等。具体见表1 表1 主要易燃易爆物料的安全理化特性 介质名称性质爆炸极限V%闪点℃自燃点℃火灾危险类别氢气易燃、易爆4~75580~590甲 燃料气易燃、易爆3~13650~750甲 石脑油易燃、易爆 1.4~7.6-22~20510~530甲B 柴油易燃 1.5~4.545~120350~380乙B 蜡油易燃>120300~380丙B DMDS易燃 2.2~19.715>300甲A MDEA易燃>139丙A

浅析高硫原油对炼油设备的腐蚀与防护

浅析高硫原油对炼油设备的腐蚀与防护----转载 (2008-07-27 14:26:37) 转载 标签: 跟着火炬看中国 h2 硫化物 应力腐蚀 高硫原油 中东 杂谈 1 概述 广州石油化工总厂经过二期扩建和改造,原油处理能力已达770万t/a,原油来源多数为进口原油,1997年原油进口量达总处理量的97%,预测亚太地区石油产量日趋减少,中东地区,特别是沙特原油仍稳定供应,中东原油占世界贮量的65%。由于中东原油普遍含硫高且价格相对较低,所以广石化总厂选择炼中东高硫原油的比例越来越多,从而造成炼油装置中硫的腐蚀将越加严重。需要尽快对设备防腐蚀问题进行深入研究,正确选择有关装置的设备材料及防腐措施,确保加工含高硫原油装置的正常运转。 2 中东油的腐蚀特点 2.1含硫原油的腐蚀源 原油中的硫化物主要有硫醇(RSH)、硫醚(RSR')、硫化氢(H 2 S)、多硫化物 (R M S N )等。这些硫化物中参与腐蚀反应的主要是H 2 S、S、RSH和易分解成H 2 S 的硫化物,一般称其为腐蚀源或活性硫。不同的原油所含硫化物的组成不同,即 使总含量接近,在加工过程中生成的活性硫化物量也可能出现较大的差别。如图1所示。以含硫相近的阿拉伯原油(含硫1.7%)与伊朗原油(含硫1.4%)相比,在250~330℃馏分中的H 2 S含量,阿拉伯原油高达180mg/L,而伊朗原油只有20mg/L,就是说该馏分所在常减压分馏塔部位前其腐蚀基本没有,而炼阿拉伯 原油时要比炼伊朗原油时产生H 2 S含量严重得多.硫含量不同的原油,腐蚀部位也不一样。圣玛丽原油含硫量高达4.7%,但在300℃以下几乎全部分解成 H 2 S。也就是说,只有在常压塔腐蚀严重。而苏门答腊原油的含硫量仅有 0.6%, 但在300℃以上才分解出H 2 S。所以,在减压塔系统腐蚀比较严重。因此,应根据

硫磺回收装置管道的腐蚀与防护

硫磺回收装置管道的腐蚀与防护 摘要:论述了硫磺回收装置的反应过程,分析了硫磺回收装置管道腐蚀生成的原因与部位,腐蚀的类型,提出了防护的措施与手段。并简要对比了青岛和大连两套硫磺回收装置的管道选材。 关键词:硫磺回收 管道 腐蚀 一、概述 近年来,随着国家对环境保护的重视,以及加工进口高含酸原油,硫磺 回收装置越来越多,且规模趋于大型化。我公司设计的有大连27万吨/年,天津20万吨/年,青岛22万吨/年硫磺回收装置。深入研究硫磺装置腐蚀机理,搞好管道选材,节约投资费用,保证装置长周期安全运行具有重要的意义。 硫磺回收装置的工艺包主要有Tecnip 工艺和Luigi 工艺。都是采用Clause 部分燃烧法工艺,其原则工艺流程如图1所示。 2级硫3级硫酸性气分液罐酸性气燃烧炉1级硫冷吸 收 自装置外来的酸性气经过酸性气分液罐后进入焚烧炉燃烧产生过程气,过程气经过三级冷凝两级反应后进入尾气加热炉,温度加热到2930

进入加氢反应器,过程气在催化剂作用下进一步反应后经尾气废热锅炉减温后进入急冷塔将温度降至390后进入尾气焚烧炉焚烧后排入烟囱。硫磺装置共在三个地方发生了化学反应 1.自装置外来的酸性气在燃烧炉,与空气按一定比例混合燃烧,反应方 程如下: H2S+1/2O2→H20+1/2S H2S+3/2O2→H20+SO2 2H2S+CO2→2H20+CS2 因此从燃烧炉出来的过程气主要成份是SO2和未燃烧完的H2S。 2.过程气在反应器里在催化剂作用下进一步反应 2H2S+SO2→3S+2H20 CS2+2H20→ CO2+2H2S 因此从Clause出来的过程气主要成份是的CO2和H2S。 3.在加氢反应器,过程气中的SO2在2800~3300和H2混合,在催化剂作 用下发生放热反应生成H2S。 SO2+H2→H2S +2H20 二、腐蚀原因及防护措施 从以上的反应过程及其反应产物可以看出,硫磺回收装置中含有H2S、SO2、CS2、COS、水蒸汽和硫蒸气等,这些气体对管道产生不同程度的腐蚀。根据腐蚀机理的不同,硫磺回收装置管道的腐蚀主要有低温硫化氢腐蚀、露点腐蚀、高温硫腐蚀及电化学腐蚀。 1. 低温湿硫化氢腐蚀

石油化工设备腐蚀与防护.doc

一、化工大气的腐蚀与防护 二、炼油厂冷却器的腐蚀与对策 三、储罐的腐蚀与防护 四、轻烃储罐的腐蚀与防护 五、钛纳米聚合物涂料在酸性水罐的应用 六、管道的腐蚀与防护方法 七、催化重整装置引风机壳体内壁腐蚀与防护 八、阴极保护在储罐罐底板下面的应用 九、石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与防护方法

第一章. 化工大气的腐蚀与防护 第一节. 化工大气对金属设备的腐蚀情况 金属在大气自然环境条件下的腐蚀称为大气腐蚀。暴露在大气中的金属表面数量很大,所引起的金属损失也很大的。如石油化工厂约有70%的金属构件是在大气条件下工作的。大气腐蚀使许多金属结构遭到严重破坏。常见的钢制平台及电器、仪表等材料均遭到严重的腐蚀。由此可见,石油、石油化工生产中大气腐蚀既普遍又严重。 大气中含有水蒸汽,当水蒸汽含量较大或温度降低时,就会在金属表面冷凝而形成一层水膜,特别是在金属表面的低凹处或有固体颗粒积存处更容易形成水膜。这种水膜由于溶解了空气中的气体及其它杂质,故可起到电解液的作用,使金属容易发生化学腐蚀。 因工业大气成分比较复杂,环境温度、湿度有差异,设备及金属结构腐蚀不一样的。如生产装置中的湿式空气冷却器周围空气湿度大,在有害杂质的复合作用,使设备表面腐蚀很厉害。涂刷在设备、金属框架等表面的涂料,如:酚醛漆、醇酸漆等由于风吹日晒,使用一年左右,涂层表面发生粉化、龟裂、脱落,失去作用。 第二节.金属(钢与铁)在化工大气中的腐蚀 由于铁有自然形成铁的氧化物的倾向,它在很多环境中是高度活性的,正因为如此它也具有一定的耐蚀性。有时候会与空气中氧化反应,在表面形成保护性的氧化物薄膜,这层膜在99%相对湿度的空气中能够防止锈蚀。但是要存在0.01%SO2就会破坏膜的效应,使腐蚀得以继续进行。一般在化工大气层情况下,黑色金属的腐蚀率随时间增加而增加。这是因为污染的腐蚀剂的累聚而使腐蚀环境变为更加严重的缘故。 第三节.腐蚀原因分析 1. 涂层表面的损坏 工业大气中的SO2、SO3和CO2溶于雨水或潮湿的空气中生成硫酸和碳酸,附着在设备、金属框架表面。由于酸液的作用,使涂层腐蚀遭到破坏。 低分子量聚合物气孔率较大,水分子比较容易通过涂层表面到达涂层与基体之间的界面,使涂层的结合强度下降,进而使涂层剥离或鼓包。 2. 涂层下金属的腐蚀 涂层下的金属腐蚀是由电化学作用引起的。在阴极氧有去极化的作用,反应如下: O2 + H2 + 2e = 2OH– 因此,涂层下泡内溶液呈碱性,也叫碱性泡,这时阴极部位的PH值可高达13以上。界面一旦形成高碱性状态,就进一步发生基体氧化膜的碱性溶解和涂层的碱性分解。在阳极发生如下反应: F e = F e2+ + 2e F e2+与氧、水及OH–反应生成F e(OH)2、F e(OH)3、F e2O3·XH2O等腐蚀产物,其体积要增大好几倍,漆膜鼓起,最后破裂而成“透镜”。这时泡内溶液呈酸性,故称酸性泡,泡内

加氢装置常见腐蚀

加氢装置常见的腐蚀 1.氢腐蚀 氢腐蚀是在高温高压条件下,分子氢发生部分分解而变成原子氢或离子氢,并通过金属晶格和晶界向钢中扩散,扩散侵入钢中的氢与不稳定的碳化物发生化学反应,生成甲烷气泡(它包含甲烷的成核过程和成长),即Fe3C+2H2→CH4+Fe,并在晶间空穴和非金属夹杂部位聚集,而甲烷在钢中的扩散能力很小,聚积在晶界原有的微观孔隙(或亚微观孔隙)内,形成局部高压,造成应力集中,使晶界变宽,并发展成为裂纹,开始时是很微小的,但到后期,无数裂纹相连,引起钢的强度、延性和韧性下降与同时发生晶间断裂。由于这种脆化现象是发生化学反应的结果,所以他具有不可逆的性质,也称永久脆化现象。 在高温高压氢气中操作的设备所发生的氢腐蚀有两种形式:一是表面脱碳,二是内部脱碳。 表面脱碳不产生裂纹,这点与钢材暴露在空气、氧气或二氧化碳等一些气体所产生的脱碳相似,表面脱碳的影响一般很清,其钢材的强度和硬度局部有所下降而延性有所提高。 内部脱碳是由于氢扩散侵入到钢中发生反应生成甲烷,而甲烷又不能扩散到钢外,就聚集于晶界或夹杂物附近。形成了很高的局部应力,使钢产生龟裂、裂纹或鼓包,其力学性能发生了显化。 造成氢腐蚀的因素: ①操作温度、氢的分压和接触时间。温度越高或者压力越大发生

高温氢腐蚀的起始时间越早。氢分压8.0MPa是个分界线,低于此值影响比较缓和,高于此值影响比较明显,操作温度200℃是个临界点,高于此温度钢材氢腐蚀程度随介质的温度升高而逐渐加重。氢在钢中的话浓度可以用下面公式表示: C=134.9P1/2exp(-3280/T) 式中: C-氢浓度 P——氢分压,MPa T-温度,K 从式中可看出,温度对钢中氢浓度的影响比系统氢分压更显著。 ②钢材中合金元素的添加情况。在钢中不能形成稳定碳化物的元素(如镍、铜)对改善钢的抗氢腐蚀的性能毫无作用;而在钢中添加形成很稳定碳化物的元素(入铬、钼、钒、钛、钨等),就可以使碳的活性降低,从而提高钢材抗氢腐蚀的能力。关于杂质的影响,在针对2.25Cr-1Mo刚的研究已发现,锡、锑会增加甲烷气泡的密度、大小和生成速率。 ③加工过程。钢的抗氢腐蚀性能与钢的显微组织也有密切关系。回火过程对钢的氢腐蚀性能也有影响。对于淬火状态,只需很短时间加热就出现了氢腐蚀。但是一施行回火,且回火温度越高,由于可形成稳定的碳化物,抗氢腐蚀性能就得到改善,另外对于在氢环境下使用的铬钼钢设备,施行焊后热处理同样具有提高抗氢腐蚀能力的效果。曾有试试验证明,2.25Cr-1Mo钢焊缝若不进行热处理的话,则

环烷酸对炼油设备的腐蚀与防护

第39卷第5期辽 宁 化 工Vol.39,No.5 2010年5月L iaoning Chem ical I ndustry May,2010工 艺 与装备环烷酸对炼油设备的腐蚀与防护 段树斌 (辽宁石化职业技术学院,辽宁锦州121001) 摘 要: 对主要炼油设备重点部位的腐蚀现象进行了分析,确认环烷酸是造成设备腐蚀的主要原因。通过对环烷酸腐蚀影响因素的分析,提出了环烷酸腐蚀的控制措施。 关 键 词: 环烷酸;腐蚀;防护;炼油设备 中图分类号: TE985.9 文献标识码: A 文章编号: 100420935(2010)0520541204 近年来,原油逐年变重,酸值和硫含量不断增加[1],其中,高酸值原油占原油总产量的40%,而原油中的环烷酸大约占原油总酸量的95%左右[2]。高温环烷酸腐蚀,造成设备蚀漏[3],严重影响装置的正常运转,因此,了解环烷酸性质及腐蚀机理,开发适合我国原油特点、工艺特点的高温耐环烷酸材料、缓蚀剂和工艺,对提高炼油厂经济效益、延长开工周期具有重要的意义。 1 环烷酸对设备腐蚀的分析 1.1 原油性质 盘锦北方沥青股份有限公司(简称北沥公司)是一家专业的道路石油沥青生产企业,由于主导产品的原因,公司在生产原料的使用上,是以低硫低凝的环烷基原油为主。1997年以前,北沥公司以辽河欢三联原油(酸值为2.01mg K OH/L)为主生产重交道路石油沥青。1997年,随着欢三联原油产量的减少和质量的变化,公司重新对原油进行了选择,并最终确定使用了中海36-1原油,该原油性质见表1。 这两部分原油做为生产沥青的优质原料,都属于低硫、低凝环烷基原油。 1.2 北沥生产装置及工艺流程简介 北沥公司现运行装置为一套100万t/a常减压蒸馏-氧化沥青/减粘裂化联合装置。该装置生产采用半氧化工艺,工艺流程简介见图1。 1.3 腐蚀部位设备结构及介质状态 北沥公司的主体生产设备为五塔两炉:即常压塔、常压汽提塔、减压汽提塔、氧化塔、常压加热炉和减压加热炉。 表1 中海36-1原油性质 序号分 析 项 目分析结果1密度(20℃)(g/c m-3)0.9571 2运动粘度(50℃)/(mm2?s-1)501.5 运动粘度(80℃)/(mm2?s-1)90.3 3凝点/℃-20 4闪点(开)/℃60 5w(水),%痕迹 6w(硫),%0.22 7w(氮),%0.29 8酸值/(mg K OH?L-1) 2.36 9w(残炭),%8.95 10w(灰分),%0.069 11w(胶质),%14.95 12w(沥青质),% 2.5 13w(蜡),%0.4 14NaCl/(mg?L-1)64.5 15Fe8.8×10-6 N i41.9×10-6 Cu<0.05×10-6 经过多年的运行,公司发现设备的检修周期比其它炼厂要短,一般的以燃料油生产为主的大型炼厂,其检修周期为两年,而北沥公司,由于设备腐蚀等原因,设备检修周期一般为8~10个月。通过多次的检修观察分析,公司发现设备腐蚀的主要部位集中在以下几个部位:常二线、常二中的馏出口、减二线、减压二中(减压塔第二中段回流)的循环出入口及减压中段塔盘和浮阀。 收稿日期: 2010203231 作者简介: 段树斌(1970-),男,工程师。

脱硫装置的腐蚀与防护

脱硫装置的腐蚀与防护 脱硫装置的目的是脱除干气或液化石油气中的酸性组分。脱硫剂一般使用乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)或二异丙醇胺(DIPA)等,它们是一种弱的有机碱,碱度随温度的升高而减弱。在25-40℃时醇胺和酸性气体H2S或CO2反应生成胺盐,起到吸收酸性气体的目的,温度升高到105℃以及更高时,胺盐分解生成醇胺和酸性气体H2S或CO2,因此醇胺可以循环使用。 含有酸性气体的原料气冷却致40℃,从塔的底部进入吸收塔,与塔上部引入的温度为45℃左右的醇胺溶液(贫液)逆向接触,原料气中的酸性气体被吸收,吸收后的原料净化气从塔顶溢出,塔底的吸收胺液(富液)经与贫液换热后进入再生塔上部,与下部来的蒸汽(重沸器产生的二次蒸汽)直接接触,升温到120℃左右,使H2S和CO2及少量的烃类解析出来,由塔顶排出。溶液自塔底引出进入重沸器壳层,被管程的蒸汽加热后,H2S和CO2完全从溶液中解析出来,返回胺再生塔。胺再生塔底再生后的胺液,与富液换热后,再经冷却器冷却至40℃左右,由贫液泵打入吸收塔循环使用。再生塔顶出来酸性气体(H2S和CO2及少量的烃类和水蒸汽)经空气冷却至40℃以下,进入再生回流罐,由此分离出来的液体送回再生塔作为回流,干燥酸性气体送往硫磺回收装置。 9.1 脱硫装置的腐蚀类型 由于原料中含有H2S和CO2,它们对设备造成腐蚀。腐蚀形

态有电化学腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀和氢鼓泡。其腐蚀介质和部位是: 脱硫再生塔顶的H2S-CO2-H2O型腐蚀; 再生塔、富液管线,再生塔底重沸器以及溶剂复活釜等部位,温度90-120℃的H2S-CO2-RNH2-H2O型腐蚀; 醇胺溶液中的污染物的腐蚀。 炼油厂循环氢脱硫因介质中不含二氧化碳,因此循环氢脱硫以及溶剂再生塔的腐蚀机理和本装置不同。 9.1.1 H2S-CO2-H2O型 H2S-CO2-H2O型腐蚀主要发生在脱硫装置的再生塔顶的冷凝冷却系统(管线、冷凝冷却器及回流罐)的含酸性气部位。塔顶酸性气组成为:H2S 50-60%,CO2 40-30%、烃4%及水分。温度40-60℃,压力为0.2MPa。在该环境下,对碳钢为氢鼓泡及焊缝腐蚀开裂;对Cr5Mo、1Cr13及低合金钢使用不锈钢焊条为焊缝处的硫化物应力腐蚀开裂,腐蚀机理为H2S- H2O型的腐蚀开裂。 H2S-CO2-H2O型腐蚀的部位材料宜使用碳钢,并控制焊缝硬度不大于HB200。此部位不宜使用Cr5Mo、1Cr13等低合金钢,更不宜使用不锈钢焊条。 如某分公司加氢裂化脱硫系统再生塔顶的介质为H2S、DEA、NH3、CO2、H2O等,操作温度80℃,经分析塔顶冷凝水中S2-、CO32-、Cl-含量很高,并有微量CN-存在,构成了H2S-CO2-H2O 腐蚀体系。由于酸性气量较大,塔顶系统的介质流速较高,造成

北京科技大学科技成果——石油化工腐蚀与防护规范化专家系统

北京科技大学科技成果——石油化工腐蚀与防护规 范化专家系统 成果简介 近年来,由于我国大量进口中东原油和原油日益劣化,原油呈高酸、高硫、高含水量变化趋势,使炼油设备的腐蚀问题日趋严重。 本项目组长期以来承担过多项石油化工腐蚀与防护方面的项目,进行了大量的实验室和现场研究工作,为石油化工厂的安全、高效生产以及设备安全、平稳运行提供了有效的检测、评估和预防、修复的方法、手段,研究成果的应用产生了巨大的经济效益。 自98年以来,在石油化工腐蚀与防护方向,主要承担的部级项目有:炼油化工腐蚀规范化管理专家系统,98-2000年;欧共体尤里卡项目—材料腐蚀失效分析方法与系统软件,98-2000年;石油化工防腐蚀综合技术开发,2000-2002年。并且完成了多项石化设备腐蚀机理研究、腐蚀失效分析及现场金相检测。 其中“炼油化工腐蚀规范化管理专家系统”的研制为炼油厂设备腐蚀状况的有效监检测和规范化管理提供了有利的手段,该系统可对腐蚀趋势进行客观合理地预测,减少腐蚀事故的发生。该项目于2001年获得部级三等奖。计算机的发展与普及为炼油厂设备腐蚀与防护管理的规范化提供了可能和保证,而神经网络、专家系统、FFS(适应性评估)技术的完善和发展,为设备腐蚀评估与防护趋势预测提供了先进的方法。炼油化工腐蚀规范化管理专家系统在现有的设备管理数据库的基础上,依据现有的设备腐蚀档案、设备结构和参数以及设备

生产状态,采用上述理论对设备的腐蚀趋势、腐蚀速率及安全运行状态进行较为合理客观的在线评价,在此基础上有针对性地给出防腐或安全运行参考建议,并在实际生产中得到了成功应用,为安全生产、设备维护提供了有效的帮助。 该项目可石油、石油化工及其相关行业中的腐蚀监控、腐蚀失效分析、设备或构件的安全评定、腐蚀行为机理研究、防蚀方案设计。 经济效益与市场分析 石油化工设备多数成本很高,属大型设备,因腐蚀失效引起的非计划性停产一天往往就会造成几十万甚至上百万的损失,对设备进行定期或实时的检测、监控,不仅有利于设备管理,而且可以有效防止非计划性停工。设备或构件的安全评定技术可以在检测、分析的基础上,根据设备具体情况合理制定检修周期,可以节省大修费用、降低生产成本,为安全生产提供保证。腐蚀行为的机理研究与防蚀方案设计可以延长设备使用寿命,经济效益巨大,市场前景可观。

相关文档
最新文档